DE2516809A1

DE2516809A1 - Verfahren zur herstellung von isochromanen

Info

Publication number: DE2516809A1
Application number: DE19752516809
Authority: DE
Inventors: Loren Hall Freehold Michael; James Milton Sanders
Original assignee: International Flavors and Fragrances Inc
Current assignee: International Flavors and Fragrances Inc
Priority date: 1974-05-01
Filing date: 1975-04-16
Publication date: 1975-11-20
Also published as: US3910964A; CH610319A5; CA1049538A; SU584777A3; FR2288742B1; JPS50149675A; GB1452049A; DE2516809B2; JPS5420498B2; FR2288742A1; AU7979375A; NL173642C; NL7504089A; DE2516809C3

Description

International Flavors & Fragrances Inc., New York, N.Y./USA

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON ISOCHROMANEN

Die vorliegende Erfindung betrifft ein vereinfachtes und wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von Isochromanen aus substituierten Arylalkanolen, ohne daß Chlorwasserstoff oder korrosiv wirkende Halogensalze oder Chlormethyl-methyläther benötigt werden.

Die Herstellung von Isochromanen ist an sich bekannt und es wurden neue Isochromane beschrieben, die einen hervorragenden Moschusduft aufweisen. Diese Isochromane, besonders solche, die als Duftstoffe durch ihre hervorragenden Geruchseigenschaften verwendet v/erden, sind in der US-PS 3 3^0 530 beschrieben.

Zahlreiche Wege zur Herstellung der Isochromane sind bekannt. In der US-PS 3 36O 530 wird die Herstellung von Isochromanen beschrieben, und einer der direktesten Wege ist die Behandlung

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eines Priedel-Crafts-Reagenz mit einem Alkylenoxid unter Friedel-Crafts—Bedingungen, wobei ein Arylalkanol gebildet wird. Dabei wird das Arylalkanol isoliert und nachfolgend mit Formaldehyd umgesetzt, wobei der Alkohol cycloalkyliert wird. Die Wirksamkeit dieses mehrstufigen Verfahrens lässt im Hinblick auf die Verminderung der Ausbeute und auf die große Menge an benötigtem Ausgangsmaterial zu wünschen übrig.

In der US-PS 3 532 719 wird ein Verfahren zur Herstellung solcher Isochromane beschrieben, wobei einige der Probleme gelöst werden, die entsprechend dem Verfahren, das in der US-PS 3 3βθ 530 beschrieben ist, bestehen. Entsprechend der US-PS 3 532 719 wird ein vereinfachtes und wirtschaftlicher durchzuführendes Verfahren zur Herstellung der Isochromane beschrieben, das darin besteht, daß ein Friedel-Crafts-Reagenz mit einem Alkylenoxid in Gegenwart von Aluminiumchlorid umgesetzt wird, und wobei sich ein Arylalkanol bildet, das das Aluminiumchlorid teilweise nach der Bildung des Arylalkanols desaktiviert und wobei die Cycloalkylierung des Arylalkohols mit Formaldehyd in Gegenwart des teilweise desaktivierten Aluminiumchlorids zur Bildung des Isochromans erfolgt. Der Nachteil dieser Verfahren zur Herstellung der Isochromane besteht im zweiten Verfahrensschritt, bei dem Chlormethyl-methyläther benötigt werden, die gesundheitsschädlich sind, und die demgemäß eine besonders vorsichtige Handhabung verlangen. Die Herstellung und die Verwendung dieser Chlormethyl-methyläther und die Verwendung von Aluminiumchloridkomplexen bewirken eine vermehrte Entstehung von Chlorwasserstoffdämpfen und die Bildung von wäßrigen Salzsäurelösungen, wobei die Verwendung von teureren,glasausgekleideten Reaktionsgefäßen unumgänglich ist, da diese korrosiven Mischungen bei der Reaktion entstehen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zur Herstellung von Isochromanen zur Verfügung zu stellen.

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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Isochromanen der Formel I

in der R ^₁ und R₂ jeweils (a) unabhängig voneinander Wasserstoff, einen nieder. Alkoxy-, nieder. Alkylrest oder (b) zusammen einen Benzo-, Cyclopentano-, Cyclohexano-, Naphto-, Monoalkylcyclopentano-, Polyalkylcyclopentano-, Monoalkylcyclohexano- oder einen Polyalkylcyclohexano-Rest und R-, und Rj. denselben oder verschiedene Reste bedeuten, die Wasserstoff oder einen nieder. Alkylrest darstellen, und wobei man innig vermischt :

(A) ein Alkanol der Formel II

(II)

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(B) ein Acetal der Formel III

(III)

in der R₁- und Rg dieselben oder verschiedene Alkylreste bedeuten, und

(C) eine Proton-Säure, wie die p-Toluolsulfonsäure oder die Phosphorsäure, und wobei man diese erhaltene Mischung solange erhitzt, bis eine beträchtliche Menge an Isochroman entstanden ist.

Das erwähnte Acetal kann vor der genannten Umsetzung hergestellt werdendes kann jedoch auch in situ gebildet werden.

Die Säurekonzentration bei der Umsetzung kann zwischen 1 bis 100 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der übrigen Reagenzien betragen. Der bevorzugte Bereich hängt von der jeweils verwendeten Säure ab. Zwei bevorzugte Säuren, die verwendet werden · können, sind die Phosphorsäure und p-Toluolsulfonsäure. Bei Verwendung einer 85 $-igen Phosphorsäure beträgt die bevorzugte Konzentration 1 bis 50 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der übrigen Reagenzien. Bei Bildung des Acetals in situ entsteht dieses durch Umsetzung eines Aldehyds mit einem Alkohol. Die Konzentration des Aldehyds kann im Bereich von 0,1 Mol bis 100 Mol oder mehr pro Mol Arylalkanol betragen. Der bevorzugte Bereich liegt bei 1 bis 5 Mol Aldehyi pro Mol Arylalkanol. Der Alkohol, der zur Umsetzung mit dem Aldehyd bei der Herstellung des Acetals verwendet wird, kann in einer Konzentration von 0,1 bis 100 Mol

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pro Mol Arylalkanol angewendet werden.Wird der Aldehyd in einer Konzentration von weniger als 0,5 Mol pro Mol Arylalkanol eingesetzt, so ist es für gewöhnlich nicht notwendig, mehr als 0,1 Mol des Alkohols pro Mol des Arylalkanols zu verwenden. Wird der Aldehyd in einer Menge verwendet, die größer als 0,5 Mol pro Mol des Arylakanols beträgt so sollte der Alkohol in einer Menge verwendet werden, die zumindest gleich bis zweimal dem Unterschied zwischen der Anzahl der Mol Aldehyd entspricht und der Hälfte der Anzahl an Mol des Arylalkanols, wobei sichergestellt ist, daß aller Aldehyd in das Acetal umgewandelt wird, wobei eine Selbstkondensation des Aldehyds unter den sauren Reaktionsbedingungen vermieden wird. Bevorzugt wird ein Überschuß an Alkohol über die Menge, die zur vollständigen Umwandlung des Aldehyds in das Acetal benötigt wird.Gegebenenfalls kann der Alkohol auch als Lösungsmittel bei der Umsetzung dienen.

Die Reaktionstemperatur kann im Bereich von 0⁰C bis zu 200⁰C liegen, der bevorzugte Bereich liegt bei 85⁰C bis 150⁰C, wobei der Bereich von 120⁰C bis 14O°C besonders bevorzugt ist. Der wirkliche Temperaturbereich hängt von der verwendeten Säure ab. Bei Verwendung der bevorzugten 85 $-igen Phosphorsäure beträgt der Temperaturbereich bei der Umsetzung bevorzugt 120⁰C bis l40°C. Der bei der Umsetzung angewendete Druck kann gleich, über oder unter Atmosphärendruck liegen, solange die notwendige Reaktionstemperatur eingehalten wird, um eine vernünftige Umwandlungsrate zum Isochroman zu erhalten. Bei geeigneter Wahl der Reagenzien ist es möglich, die Reaktion gleichmäßig bei Atmosphärendruck durchzuführen, wobei die Notwendigkeit der Verwendung teurerer Apparaturen für Druck oder Vakuum vermieden wird.

Bei Verwendung von Phosphorsäure oder p-Toluolsulfonsäure ist das Reaktionsgemisch weniger korrosiv gegenüber dem Verfahren, das im Stand der Technik angegeben wurde, bei dem wäßrige

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Salzsäure entsteht, und wobei Chlorwasserstoffdämpfe frei werden. Dies erlaubt die Verwendung von weniger teuren Umsetzungsgefäßen unter Verwendung von Stahl gegenüber den teuren glasausgekleideten Reaktionsgefäßen, die für die mehr korrosiven Gemische verwendet werden müssen. Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kein Chlormethyl-methylather benötigt wird, und zwar weder als Reagenz noch als Zwischenprodukt, so werden auch die gesundheitsschädlichen Dämpfe, die eine besonders vorsichtige Behandlung beim Umgang mit dieser Klasse von Verbindungen verlangen, vermieden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf folgende Weise veranschaulicht werden:

Ri,

Das zur Umsetzung benötigte Acetal kann vorher oder in situ gemäß folgender Reaktionsgleichung gebildet werden :

OR,

+ R₅OH + R₆ OH

X,

0R_r

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Beispiele für erfindungsgemäß zu verwendende Arylalkanole sind die folgenden:

Phenyläthylalkohol

2-(1',1',2',3¹,3'-Pentamethylindan

-5'-yl)-l-propanal (hergestellt gemäß dem Verfahren in Beispiel XV (b) der US-PS 3 360 530)

1-(2-Hydroxyäthyl)-3,5- diäthylbenzol 1-(2-Hydroxyäthyl)-2-me thoxy —k-methylbenzol 2-(l^f,l¹,2^I,3^f,3'-Pentamethylindan-5'-yl)-äthanol 2-Phenyl-l-propanol 2-(l',l^l,2^l,3^f,3^f-Pentarnethylindan-5¹-yl)-pentanol-l

Beispiele für Aldehyde, die bei der Herstellung des Acetal-Reaktionspartners erfindungsgemäß verwendet werden, sind:

Formaldehyd Acetaldehyd Propionaldehyd

Leicht zersetzliche Ausgangsstoffe für diese Aldehyde können anstelle der Aldehyde als solche verwendet werden; Beispiele dafür sind Paraformaldehyd (zur Herstellung von Formaldehyd) und Paraldehyd (zur Herstellung von Acetaldehyd).

Beispiele für Alkohole, die bei der Herstellung des Acetal-Reaktanten erfindunrsgemäß verwendet werden können, sind die folgenden:

Methanol Äthanol η-Propanol 2-Propanol η-Butanöl n-Pentanol

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n-Hexanol

2-Methylpropanol-l

2-Methylbutanol-l

Bei den obigen Umsetzungen bedeuten R, und R₂ jeweils (a) unabhängig voneinander Wasserstoff, einen nieder. Alkoxy-, nieder. Alkylrest, oder (b) zusammen einen Benzo-, Cyclopentano-, Cyclohexanon Naphto-, Monoalkylcyclopentano-, Polyalkylcyclopentano-, Monoalkylcyclohexano- oder einen Polyalkylcyclohexano-Rest und R^ und R^, denselben oder verschiedene Reste, die Wasserstoff oder einen nieder. Alkylrest darstellen; und R^ und Rg dieselben oder verschiedene Alkylreste. Ein spezifisches Beispiel für eine der erfindungsgemäßen Umsetzungen ist die Reaktion von Hexylalkoholacetal des Formaldehyds mit 2-(l^f,1',2',3',3'-Pentamethylindan-5'-yl)-propanol-l, wobei man 6-Oxa-l,1,2,3*3*8-hexamethyl-2,3j5>6,7*8-hexahydro-lH-benz|_f 1 inden nach der Reaktionsgleichung erhält.

OH

Ein weiteres Beispiel für das erfindungsgemäße Verfahren ist die Herstellung von 2-0xa-4,5,5,8,8-pentamethyl-l,2,3,4,5,6,7,8-octahydroanthracen nach folgender Gleichung :

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Dieselbe Umsetzung, wobei das Acetal-Reagenz in situ entsteht, verläuft nach folgender Gleichung :

+ HC +2

Derselbe Stoff kann auch unter Anwendung einer anderen Reaktionsfolge erhalten werden, wobei diese Reihenfolge eine Umsetzung umfasst, die ein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, entsprechend :

X/

+ CH^OH

AlCl₅

Nach der erfindungsgemäßen Umsetzung zur Herstellung von Isochroman wird die Reaktionsmasse mit einer wäßrigen Base neutralisiert, wie einer wäßrigen Natriumhydroxid-oder Kaliumhydroxid-Lösung und V/aschen des Gemisches, das nach üblichen Verfahren,, wie Destillation, Extraktion, präparativer Chromatographie und ähnlichem,zu hoch gereinigtem Isochroman aufgearbeitet wird. Die fraktionierte Destillation ist ein bevorzugtes Verfahren zur Gewinnung des Isochromans.

-lo-

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BEISPIEL I

In einen 250 ml Dreihalskolben, der mit einem Rührer, Thermometer und einem Rückflußkühler versehen und mit einem Heizmantel umgeben ist, werden die folgenden Stoffe gegeben:

50g (0,12 Mol) 2-(1',I¹,2',3*,3'-Pentamethylindan-

5-yl)-l-propanol, (entsprechend Beispiel XV (b) der US-PS 3 3^0 530 hergestellt) das die folgende Struktur aufweist:

5o g MethyIaI der Formel :

CH,0

1 g p-Toluolsulfonsäure

Das Reaktionsgemisch wird während 26 Stunden auf 50°C erhitzt. Nach l4 Stunden der Reaktionsdauer werden weitere 0,5 g p-Toluolsulfonsäure zugegeben. Nach Ablauf von I9 Stunden werden weitere 10 g Methylal zugesetzt. Nach Ablauf der Reaktionszeit wird die umgesetzte Masse mit 10 ml einer 25 $-igen wäßrigen Natriumhydroxid-Lösung neutralisiert. Nach dem Trennen der zwei Phasen, der organischen und der wäßrigen Phase, wird die organische Phase bei 155 - 159°C,

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-libel einem Druck von 3 ^mm Hg destilliert. Als Umsetzungsprodukt wird das 6-0xa-l,l,2,5,5,8-hexamethyl-2,3,5,6,7,8-hexahydro-l-H-benz[f J inden der Formel

erhalten.

Die Struktur wird durch gaschromatographische Analyse, durch Massenspektralanalyse, durch IR-und durch NMR-Analyse bewiesen.

BEISPIEL II

In ein 250 ml Reaktionsgefäß, das mit einem Rührer, Thermometer, Rückflußfühler und einem Bidwell-Abscheider versehen ist, werden die folgenden Stoffe gegeben:

50 g (0,12 Mol) 2-(l^f,l^t,2',5^t,3^!-Pentamethylindan-5^l-yl)-l-

propanal (56,9 %)
37 g (0,36 Mol) 1-Hexanol

^ g (0,132MoI) Paraformaldehyd

1 g p-Toluolsulfonsäure

Das Gemisch wird während 2 Stunden unter Rühren auf 100⁰C erhitzt. Daraufhin wird der Bidwell-Abscheider an das Reaktionsgefäß gegeben und das Umsetzungsgemisch auf l40° erhitzt.

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Während einer Zeit von 4 Stunden wird das Umsetzungsgemisch auf l4o°C bis 175°C erhitzt und dann während 6 Stunden auf eine Umsetzungstemperatur im Bereich von 174 bis 185⁰C erhitzt, Nach beendeter Umsetzung wird das Gemisch mit IO ml einer
25 $-igen wäßrigen Natriumhydroxid-Lösung neutralisiert. Man erhält zwei Phasen, die getrennt werden, und wobei die organische Phase unter einem Druck von 3 ^mm Hg bei 155 bis 159°C destilliert wird. Man erhält ein Umsetzungsprodukt der.folgenden Strukturformel :

Die Strukturformel wird durch gaschromatographische Analyse, durch das Massenspektrum, durch NMR- und IR-Analyse bewiesen. Die Ausbeute der Umwandlung beträgt 60 % bezogen auf das
Propanolderivat als Reagenz.

BEISPIEL III

In ein 500 ml Reaktionsgefäß, das mit einem Rührer, Thermometer und Rückflußkühler und mit einem Bidwell-Abscheider
versehen ist, werden die folgenden Stoffe gegeben :

50 g (0,12 Mol) 2-(l^l,l^t,2^t,3^l,3^!-Pentamethylindan-5'-yl)-l-

propanol (56,9 %)
50 g Chlorbenzol

49 g 1-Hexanol

Ig 85 % Phosphorsäure

' 4 g Paraformaldehyd

-1> 509847/1130

Das Reaktionsgemisch wird während 2 Stunden auf 100⁰C erhitzt. Dann werden 15 g einer 85 $-igen Phosphorsäure zugegeben und das Reaktionsgemisch während 14 Stunden auf 130⁰C erhitzt. Nach 5 Stunden werden I5 g einer 85 $-igen Phosphorsäure zugegeben und weitere I5 g einer 85 #-igen Phosphorsäure nach Ablauf von 14 Stunden. Danach wird die Reaktionsmasse während 5 Stunden auf 128 bis 130⁰C erhitzt. Das Gemisch wird dann mit 100 ml einer 25 #-igen Natriumhydroxid-Lösung neutralisiert und die wäßrige Phase von der organischen Phase abgetrennt. Die organische Phase wird bei einer Temperatur von I55 bis 159°C und einem Druck von 3 mm Hg destilliert, wobei man eine "Verbindung der folgenden Strukturformel erhält

bei der es sich um das 6-Oxa-l,1,2,3-,3,8-hexamethyl-2,3,5*6,7*8-hexahydro-lH-benz[flinden handelt. Die Strukturformel wurde durch gaschromatographische Analyse, Massenspektralanalyse, durch IR- und NMR-Analyse bestimmt. Die Umwandlung bezogen auf das Propanolderivat beträgt 100 %.

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-14-BEISPIEL IV

In ein 5oo ml Reaktionsgefäß, das mit einem Rührer, Rückflußkühler und einem Bidwell-Abscheider versehen ist, werden die folgenden Stoffe gegeben:

5o g (o,12 Mol) 2'-(l^!, 1', 2', 3', 3'-Pentamethylindan-5'-yl)-l-

propanol

44 g (o,48 Mol) 2-Methyl-l-butanol
11 g (0,36 Mol) Paraformaldehyd
1 g 85^-ige Phosphorsäure

Das Reaktionsgemisch wird langsam auf 100°C während 3 Stunden erhitzt. Danach werden dem Reaktionsgemisch I5 g einer 85^-igen Phosphorsäure zugesetzt und das Reaktionsgemisch auf 130⁰C erhitzt. Diese Temperatur wird während 3 Stunden beibehalten.
Nach beendeter Umsetzung wird das Reaktionsgemisch mit 500 ml einer 25^-igen Natriumhydroxid-Lösung neutralisiert und die
organische Phase von der wäßrigen Phase abgetrennt. Die organische Phase wird bei I55 bis 159°C und einem Druck von 3 mm Hg destilliert und man erhält das 6-Oxa-l,1,2,3,3*8-hexamethyl-2, 3>5i6,7,8-hexahydro-lH-benz(Yjinden. Die Struktur der Verbindung wird durch IR-, gasehromatographische Analyse, durch NMR- und Massenspektralanalyse bewiesen.

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-15- BEISFIEL V

In ein 5 1 Reaktionsgefäß aus Glas, das mit einem Rührer, Thermometer, RückflußkUhler und einem Heizmantel versehen ist, werden die folgenden Stoffe gegeben :

346 g (11,55 Mol) Paraformaldehyd
1885g (18,5 Mol) n-Hexanol

40 g 85 %-ige Phosphorsäure

2ooog 2-(l',l',2^l,3^t,3^l-Pentamethylindan-5^f-yl)-l-

propanol (hergestellt entsprechend Beispiel XY (b) der US-PS 3 360 530)

Das Reaktionsgemisch wird unter intensivem Rühren während 3 Stunden auf 105°C erhitzt. Während dieser Zeit werden 98 g V/asser durch azeotrope Destillation mit n-Hexanol entfernt. Nach weiteren 30 Minuten,während welcher Zeit die Umsetzungstemperatur sich auf HO^ erhöht, werden weitere 65 g Wasser entfernt, 460 g 85 %-ige Phosphorsäure zugesetzt und die Reaktionstemperatur auf 13I⁰C im Verlaufe von 10 Minuten erhöht. Das Reaktionsgemisch wird während 10 Stunden bei I30 bis 133° 0 gerührt und weitere 77 g Wasser abgeschiedenen diesem Punkt zeigt die gaschromatographische Analyse (ΙΟ¹ χ 1/8", 5 % OV 101, 200⁰C isotherm) eine kaum wesentliche Anwesenheit von 2.-(V ,1' ,2¹,3* ,3' -Pentamethylindan-5¹ -yl) -1-propanol. Das Reaktionsgemisch wird auf Raumtemperatur abgekühlt und dann in eine Mischung von 500 g Wasser und 500 g zerstoßenem Eis eingegossen. Die wäßrige Schicht wird abgezogen, 130 g zerstoßenes Eis werden zu der organischen Lösung gegeben und es wird mit 700 g einer 20 #-igen Natriumhydroxid-Lösung die zurückbleibende Phosphorsäure-Lösung neutralisiert. Die organische Schicht wird mit 1 Liter Wasser und mit 1 Liter einer gesättigten Natriumchlorid-Lösung gewaschen. Das ausgewaschene organische Material wird schnell über eine kurze Kolonne abdestilliert und man erhält I338 g eines Gemisches von n-Hexanol (67,9 %) und Di-n-hexylformal, (19,5 %) fSiedepunkt 100⁰C/300 mm Hg bis 119°C /3,6 mm Hg^ und 2235 g eines Stoffes [Siedepunkt

509847/1130 "^l6"

127 bis 149°C/3,O bis 3,4 mm Hg^ , der-33,4 % Di-n-hexylformal und 58,8 % o-Oxa-^l^^^e-hexamethyl^^^ö^e-hexahydrolH-benz[f] inden enthält. Dieses Material wird bei 3,0 bis 3*1 mm Hg unter Verwendung einer 12" χ 1" einer gefüllten Säule nach Goodloe fraktioniert und man erhält I4o2 g 6-0xa-1,1,2,3,3,8-hexame thyl-2,3,5,6,7,8-hexahydro-lH-benz[f]inden, vom Siedepunkt 151 bis 159°C/3,O bis 3,1 mm Hg.

BEISPIEL VI

In ein 250 ml Gefäß, das mit einem Rührer, Thermometer, Rückflußkühler und einem Heizmantel versehen ist, werden folgende Stoffe gegeben:

49 g 4-Methyl-2-pentanol
5 g Paraformaldehyd

1 g Phosphorsäure

50 g 2-(l',1',2',3'O'-Pentamethylindan-S¹-yl)-propanol

(hergestellt gemäß Beispiel XV (b) der US-PS 3 360 530)

Das Reaktionsgemisch wird während 2,5 Stunden auf 108°C erhitzt, wobei 1,5 ml Wasser azeotrop entfernt werden. Danach werden weitere 24 g einer 85 $-igen Phosphorsäure zugesetzt und die Masse während 3 Stunden auf 130⁰C erhitzt. Die gaschromatographische Analyse zeigt eine signifikante Menge an 6-Oxa-l,1,2,3,3*8-hexamethyl-2,3,5,6,7,8-hexahydro-lH-benzjf]inden an, die begleitet ist von einer ausgedehnten Dehydration von 4-Methyl-2-pentanol und der Bildung bedeutender Mengen eines nichtflüchtigen Stoffes.

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-17-BEISPIEL VII

In ein 22 1 Gefäß, das mit einem Rührer, Thermometer, einem Trichter und einem Bidwell-Wässerabscheider mit einem Rückflußkühler versehen ist, werden die folgenden Stoffe gegeben :

6000 g (19,85 Mol) eines Stoffes, der gemäß Beispiel XV (b)

entsprechend der US-PS 3 360 53O hergestellt wurde, und der 64,0 % 2-(l^!,1',2*,3¹,3¹-Pentamethylindan-5'-yl)-l-propanol und 17,^ % des Isomeren dieser Verbindung enthält

6OOO g (58,82 Mol) 1-Hexanol

II9I g (39,7 Mol) Paraformaldehyd
120 g 85 #-ige Phosphorsäure

Unter Rühren wird das Gemisch während etwa 2 Stunden auf 100⁰C erhitzt. Das Erhitzen wird während etwa 1,5 Stunden auf 1O6°C fortgesetzt und das Wasser, das azeotrop mit 1-Hexanol abdestilliert wird,gesammelt. Es werden etwa 296 g Wasser gesammelt. An diesem Punkt werden weitere I380 g einer 85 #-igen Phosphorsäure zugesetzt und das Erhitzen wird während 11 Stunden bei lj50° und 2 Stunden auf l40°C fortgesetzt. Während dieser Zeit werden weitere 451 g Wasser gesammelt. Danach wird die umgesetzte Masse auf 3O⁰C abgekühlt und unter gutem Rühren in ein Gemisch von 2836 g einer 50 $-igen Natriumhydroxid-Lösung und 2836 g gestoßenem Eis zum Neutralisieren der Phosphorsäure eingegossen. Die Neutralisation verläuft exoterm und die Temperatur des Gemisches erhöht sich auf etwa 62⁰C. Es werden 2 1 Wasser zugesetzt und die Masse auf 65⁰C erwärmt, um die Abscheidung von Trinatriumphosphat in der wäßrigen Schicht zu verhindern. Die wäßrige Schicht wird abgezogen und die organische Schicht über eine 20,32 cm (8 inch) lange Säule destilliert, die mit 0,65 cm (1/4 inch) langen Porzellanstückchen gefüllt ist, und wobei man II3 g eines Gemisches aus Wasser und 1-Hexanol (Siedepunkt 84°C/84 mm Hg bis 52°C/50 mm Hg)

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und 2337 g eines Materials, das aus 95,7 % 1-Hexanol (Siedepunkt 84°c/45 mm Hg bis 6o°C/3O mm Hg) besteht. Der Rückstand im Destillierkolben (8987 g) wird danach bei 2 bis 3 mm Hg unter Verwendung einer 24" χ 3" gefüllten Säule nach Goodloe destilliert und man erhält 3210 g eines Materials (Siedepunkt 48 bis 103⁰C bei 3 mm Hg), das 0,6 % 1-Hexanol und 89,1 % Di-n-hexyloxylmethan, 802 g einer Zwischenfraktion und 3506 g eines Produktes besteht, das im wesentlichen identisch ist mit dem entsprechend Beispiel XV der US-PS 3 360 53Ο, und das 70,6 % 6-0xa-l^t,l^l,2',3¹,3^t,8'-hexamethyl-2',3^f,5',6',7S 8^f-hexahydro-lH-benz [f]indan darstellt.

BEISPIEL VIII

In ein 22 1 Gefäß, das mit einem Rührer, Thermometer, einem Trichter und einem Bidwell-Wasserabscheider mit einem Rückflußkühler ausgerüstet ist, werden die folgenden Stoffe gegeben :

5OOO g (16,5 Mol) eines Produktes, das gemäß XV (b) entsprechend der US-PS 3 360 530 hergestellt wurde und das 64,0 % 2-(1',1',2',3¹,3'- " Penta-methylindan-5'-yl)-l-propanol und 17,4 % Isomere enthält

5335 g eines Gemisches aus 45,9 %

1-Hexanol und 47,1 % Di-n-Hexyloxymethan, das aus Beispiel I zurückerhalten wird 384 g Paraformaldehyd

100 g 85 $-ige Phosphorsäure

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Das Gemisch wird unter gutem Rühren auf eine Reaktionstemperatur von 110°c während etwa 4 Stunden erhitzt. Während dieser Zeit werden 90 g Wasser mit 1-Hexanol azeotrop abdestilliert. Weitere II50 g einer 85 #-igen Phosphorsäure werden zugesetzt und das Gemisch während etwa 9 Stunden unter gutem Rühren auf 14O°C erhitzt. Es werden weitere 335 g Wasser während dieser Zeit gesammelt. Die Masse wird unter 50⁰C abgekühlt und unter gutem Rühren in. 5460 g einer 25 #-igen Natriumhydroxid-Lösung bei 50 bis 70°C eingerührt. Die Wasserschicht wird abgezogen und die organische Schicht unter Verwendung eines 24" χ 1,5" einer gefüllten Säule nach Goodloe destilliert, wobei die Destillation bei einem Druck von 25 mm Hg begonnen wird, und der Druck während der Destillation auf 3*0 mm Hg vermindert wird. Man erhält dabei 2,41 g (28 bis 75°C bei 25 mm Hg) eines Gemisches aus Wasser und 1-Hexanol, 4611 g (Siedepunkt 71°C/13 mm Hg bis 120°C/3,0 mm Hg) eines Gemisches, das 58,3 % 1-Hexanol und 31,6 # Di-n-hexyloxymethan, 946 g (Siedepunkt 146 bis 153°C/3,0 mm Hg einer Zwischenfraktion und 2947 g (Siedepunkt 154 bis l62°C/3,0 mm Hg) eines Produktes, das im wesentlichen identisch ist mit demjenigen, das entsprechend Beispiel XV der US-PS 3 360 530 hergestellt wurde, und das 69,9 % 6-Oxa-l¹,I¹,2',3*,3',8'-hexamethyl-2¹,3',5¹,6',7',8'-hexahydrolH-benz !~f3 indan darstellt.

BEISPIEL IX Herstellung von 4-Methyl-isochroman

In ein 3 1 Gefäß, das mit einem Rührer, Thermometer, einem Aufsatz-Trichter und einem Bidwell-Wasserabscheider mit einem Rückflußkühler versehen ist, werden die folgenden Stoffe gegeben:

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272 g (2 Mol) 2-Phenylpropanol-l

120 g (4 Mol) Paraformaldehyd

612 g (6 MoI) 1-Hexanol

) g 85 $-ige Phosphorsäure

Das Gemisch wird unter Rühren auf 1O5°C während einer Zeit von etwa J5 Stunden erhitzt. Während weiteren 2 Stunden wird das Erhitzen bei IO5 bis 110°C fortgesetzt, wobei ungefähr 25 g Wasser azeotrop mit 1-Hexanol entfernt werden. Bei diesem Punkt werden weitere 27 g einer 85 %-igen Phosphorsäure zugesetzt und das Gemisch während 10 Stunden auf l40°C erhitzt, wobei man weitere 40 g Wasser erhält. Die Masse wird auf 50⁰C abgekühlt und in I50 g einer 25 #-igen wäßrigen Natriumhydroxyd-Lösung bei einer Temperatur von 60 bis 70⁰C eingegossen. Die wäßrige Schicht wird abgezogen und die organische Schicht unter vermindertem Druck über eine 12" χ 1,0" einer gefüllten Säule nach Goodloe destilliert, wobei man 20 g (Siedepunkt 25 bis 75°C/25 mm Hg) einer Mischung aus Wasser und 1-Hexanol, 460 g (Siedepunkt 70°C/12 mm Hg bis 120°C/3 mm Hg) bestehend aus einem Gemisch von 59 % 1-Hexanol und J>0 fo Di-n-hexyloxymethan, 90 g einer 7.wischenfraktion und 175 g (Siedepunkt 70⁰C bei 3 mm Hg) 4-methylisochroman der Strukturformel

erhält.

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-21-BEISPIEL X

Herstellung von 2-Oxa-4_J5,5,8,8-pentamethyl-l,2,3,4,5,6,7,

8-op tahydroanthracen

Eine Suspension von 1000 g (7,5 Mol) Aluminiumchlorid in 2 1 trockenem Tetrachlorkohlenstoff werden auf -10⁰C abgekühlt. Im Verlauf von 1,5 Stunden wird unter starkem Rühren eine Lösung von 444 g (3,0 Mol) 4-Methylisochroman, hergestellt entsprechend dem Beispiel IX und 549 g (3*0 Mol) 2_i5-Dichlor-2,5-dimethylhexan in 1250 ml trockenem Tetrochlorkohlenstoff zugesetzt.

Die Temperatur wird während der Zugabe auf -5°C bis -10⁰C gehalten, wobei ein Eisen-Salz-Bad verwendet wird, währenddessen ein starker Stickstoffstrom durch das Reaktionsgemisch durchgeleitet wird. Nach weiterem, halbstündigen Rühren bei 0°C wird das Umsetzungsprodukt in ein Gemisch von 5 kg Eis und 600 ml konzentrierter Salzsäure eingegossen.

Die sich ergebende ölige Schicht wird abgetrennt und während

2 Stunden bei 50°C mit 600 ml einer 50 $-igen alkoholischen Kaliumhydroxidlösung gerührt. Diese Lösung wird in 6 1 Wasser eingegossen und die ölige Schicht abgetrennt. Das Lösungsmittel wird abdestilliert und das Rohprodukt von 600 g bei

3 mm Hg Druck unter Stickstoff destilliert, wobei man 466 g eines Destillats mit einem Siedepunkt von 130⁰C bis 200⁰C und 173 g Rückstand erhält.

Bei der Fraktionierung des Destillats durch eine Vigreux-Säule mit 8 theoretischen Böden, bei 0,1 mm Hg unter Stickstoff werden 275 g 2-0xa-4,5,5,8,8-pentamethyl-l,2,3,4,5,6,7,8-octa-

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hydroanthracen als farblose,viskose Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von 126 bis 128°C bei 0,1 mm Hg erhalten. Dieser Stoff ist eine weiße, kristallisierende Substanz mit einem starken und anhaftenden Moschus-Duft. Die Struktur wird durch Massenspektrometrie,NMR- und IR-Analyse als die folgende bestimmt:

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BEISPIEL XI
Ein 2 1-Autoklav wird mit dem folgenden Gemisch beschickt :

470 g eines Produktes, das entsprechend dem Verfahren nach Beispiel XV (b) der US-PS 3 36O 530 hergestellt wurde, und das 64 % 2-(l',1^!,2',3*,3')-Pentarnethylindanyl-5'-yl)-l-propanol 37 g Paraformaldehyd
24 g 85 #-ige Phosphorsäure
410 g Toluol

Der Autoklav wird verschlossen und auf 1βθ bis 170⁰C während ungefähr 5 Stunden erhitzt, wobei sich ein bestimmter Druck einstellt (40 bis 44 psig). Die gaschromatographische Analyse während der Umsetzung(l0' x 1/8", 5 % OV 101, 200⁰C isotherm) zeigt die langsame Bildung des gewünschten Isochroman 6-0xa-1 j 1 *2,3,3,8-hexamethyl-2,3,5,6,7,8-hexahydro-lH-benz [Yjinden (Siedepunkt I5I bis 159°C/3,O bis 3,1 mm Hg). Nach fünstündiger Umsetzung beträgt die Umwandlung in das Isochroman nur etwa 20 % der Theorie bezogen auf das eingesetzte Arylpropanol.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von Isochroman der

Formel I

(D

in der R, und R₂ jeweils (a) unabhängig voneinander Wasserstoff, einen nieder. Alkoxy-, nieder. Alkylrest oder (b) zusammen einen Benzo-, Cyclopentane-, Cyclohexano-, Naphto-, Monoalkylcyclopentano-, Polyalkylcyclopentano-, Monoalkylcyclohexano- oder einen Polyalkylcyclohexano-Rest und R., und Rh denselben oder verschiedene Reste bedeuten, die Wasserstoff oder einen nieder. Alkylrest darstellen, und wobei man innig vermischt :

(A) ein Alkanol der Formel II

R.

(II)

-2-

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(Β) ein Acetal der Formel III

R-

(III)

in der R₁- und R^ dieselben oder verschiedene Alkyl-Reste bedeuten, und

(C) eine Proton-Säure, wie die p-Toluolsulfonsäure oder die Phosphorsäure, und wobei man diese erhaltene Mischung solange erhitzt, bis eine beträchtliche Menge an Isochroman entstanden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkanol die Formel IV aufweist :

(IV)

—3—

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J. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkanol das 2-Phenylpropanol-1 ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e kennze ichne t, daß das Acetal Methylal ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Acetal das Dihexylacetal des Formaldehyds ist.

6. Verfahren nach Anspruch I, dadurch g e kennzeichne t, daß das Acetal in situ durch Vermischen eines Aldehyds der Formel V

mit einem Alkohol der Formel Rt-OH oder RgOH oder einem Ge
misch derselben erhalten wird, wobei in der Formel (V)
Wasserstoff oder einen nieder. Alkyl-Rest und Rj- und R
weils einen niederen Alkyl-Rest bedeuten.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß R^ Wasserstoff bedeutet.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Rf- und Rg jeweils einen n-Hexyl-Rest bedeuten.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η zeichnet, daß R^ und Rg jeweils den Methyl-Rest bedeuten .

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