Procédé pour la préparation de composés oxo
<EMI ID=1.1>
<EMI ID=2.1>
être isomérisés catalytiquement en les cétones ou aldéhydes a,p-non saturés de manière très simple avec un bon rendement
et un taux de conversion élevé par isomérisation en présence d'un catalyseur d'oxyde d'hydroxycarbyl-siloxy-vanadium sous addition d'un hydrocarbyl-silanol, au moins un groupe phényle substitué par des groupes attracteurs d'un ou plusieurs électrons étant présent dans le catalyseur et/ou le silanol.
Les catalyseurs employés jusqu'à présent dans cette isomérisation présentent l'inconvénient d'être relativement instables et de ne pouvoir être employés qu'une ou peu de fois. Le système composé du catalyseur et du silanol utilisé dans cette invention est par contre bien plus stable et permet d'effectuer un grand nombre d'isomérisations sans changer de catalyseur. Avec ce système catalytique, on peut effectuer des isomérisations en un temps relativement court et dans un intervalle de température compris entre environ 20 et 150[deg.], ce qui peut avoir une importance décisive avec des substances de départ et des composés finals thermolabiles.
L'invention se base sur cette découverte et concerne
un procédé pour la préparation de composés oxo de formule générale
<EMI ID=3.1>
<EMI ID=4.1>
ou un groupe alcoyle inférieur, R2 représente un radical alcoyle ou alcényle pouvant être lié avec
un radical cycloalcoyle, cycloalcényle ou phényle,
ou un radical cycloalcoyle, cycloalcényle ou phényle ;
<EMI ID=5.1>
cycloalcényle, lequel peut être de son côté condensé
r <EMI ID=6.1>
ou un radical alcoyle ou alcényle pouvant être lié avec un radical cycloalcoyle, cycloalcényle ou phényle, ou un radical cycloalcoyle, cycloalcényle ou phényle ; les radicaux alcoyle, alcényle, cycloalcoyle, cycloalcényle et phényle cités étant éventuellement substitués par des groupes -alcoyle inférieur, alcoxy inférieur, hydroxy, alcanoyle inférieur, aroyle, alcanoyloxy inférieur, ou aroyloxy, ou [à- l'exception du groupe phényle] par un groupe oxo ou oxo cétalisé,
par isomérisation catalytique d'un carbinol tertiaire de formule générale
<EMI ID=7.1>
<EMI ID=8.1>
tion que ci-dessus.
Le procédé est caractérisé en ce qu'on effectue l'isomérisation avec un catalyseur de formule générale
<EMI ID=9.1>
dans laquelle KW représente un radical hydrocarbure de la série des alcoyle inférieur, cycloalcoyle, phényle ou phényl-alcoyle inférieur, le radical phényle pouvant être substitué par un ou plusieurs groupes attracteurs d'électrons, R représente un
<EMI ID=10.1>
n = 0, 1 ou 2, et m + n = 3, <EMI ID=11.1>
<EMI ID=12.1>
dans laquelle KW, m et n ont la même signification que ci-dessus,
le catalyseur de formule générale III et/ou le silanol de formule générale IV possédant au moins un radical phényle contenant un ou plusieurs groupes attracteurs d'électrons.
Les groupes de catalyseurs suivants couverts par la formule générale III sont particulièrement importants :
Catalyseurs de formule générale
<EMI ID=13.1>
dans laquelle m et n ont la même signification que
<EMI ID=14.1>
de la série des alcoyle inférieur, cycloalcoyle phényle ou phényl-alcoyle inférieur, R' représente le groupe KW' ou le radical -Si(KW')3,
ainsi que des catalyseurs de formule générale
<EMI ID=15.1>
dans laquelle m et n ont la même signification que ci-dessus, KW" représente un radical phényle substitué par un ou plusieurs groupes attracteurs d'électrons et R" = KW" ou KW'.
..,.
<EMI ID=16.1>
1
Silanols de formule générale
<EMI ID=17.1>
dans laquelle m, n, KW" et R" ont la même signification que ci-dessus,
ainsi que les silanols de formule générale
<EMI ID=18.1>
<EMI ID=19.1>
que ci-dessus.
<EMI ID=20.1>
<EMI ID=21.1>
carbone, par exemple les groupes méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, etc.
<EMI ID=22.1>
<EMI ID=23.1>
contenir jusqu'à 30 atomes de carbone.
<EMI ID=24.1>
membres inférieurs, de préférence le groupe méthyle, parmi les membres supérieurs ayant de préférence une structure isoprène ou analogue, les radicaux :
<EMI ID=25.1>
5-éthyl-4-méthyl-pent-3-ényle ,
4-hydroxy-4-méthyl-pentyle,
4-méthoxy-4-méthyl-pentyle,
4,8-diméthyl-nona-3,7-diényle,
4,8,12-triméthyl-tridécyle ainsi que 4,8,12-triméthyl-tridéca-3,7,11-triényle.
Comme exemples de radicaux R2 représentant un groupe cycloalcoyle et cycloalcényle, on peut citer les suivants :
cyclohex-1-yle,
2,6,6-triméthyl-cyclohex-1-yle, 3-méthyl-cyclohex-3-én-1-yle, et 4-méthyl-cyclohex-3-én-l-yle.
Le composant cyclcalcoyle éventuellement substitué
<EMI ID=26.1>
tenir jusqu'à 20 atomes de carbone. Comme exemples de tels radicaux cycloalcoyle liés à des radicaux R2 saturés ou non saturés, ramifiés ou non ramifiés, de préférence alcoyle de structure d'isoprène ou analogue, on peut citer :
<EMI ID=27.1>
2-(4-oxo-2,6,6-triméthyl-cyclohex-1-én-1-yl)-vinyle, 2-(4,4-éthylènedioxy-2,6,6-triméthyl-cyclohex-l-én-lyl)-vinyle,
6-(2,6,6-triméthyl-cyclohex-1-én-1-yl)-4-méthyl-hexa1,3,5-triényle,
6-(4-oxo-2,6,6-triméthyl-cyclohex-l-én-l-yl)-4-méthylhexa-l,3,5-triényle, ainsi que
6-(4,4-éthylènedioxy-2,6.6-triméthyl-cyclohex-1-én-1yl)-4-méthyl-hexa-1,3,5-triényle,
<EMI ID=28.1>
- parmi les membres inférieurs les radicaux <EMI ID=29.1>
Comme exemples de composés de départ de formule générale
<EMI ID=30.1>
forment un radical cycloalcoyle saturé ou non-saturé, éventuellement substitué, on peut citer :
le 1-éthynyl-cyclopentanol,
le 1-éthynyl-cyclohexanol,
le 1-éthynyl-2,6,6-triméthyl-cyclohexanol,
le 4-éthynyl-4-hydroxy-1-oxo-3,5,5-triméthyl-cyclohex2-ène,et
<EMI ID=31.1>
cyclohex-2-ène.
Comme exemples de composés de départ de formule générale
<EMI ID=32.1>
lequel est condensé de son côté avec un radical cycloalcoyle s.ituré ou non-saturé, on peut citer :
le prégn-5-én-20-yne-3�,17-diol,
<EMI ID=33.1>
la 13-éthyl-17-hydroxy-18,19-di-nor-17a-prégn-4-én-20-yn3-one [Norgestrel], et
<EMI ID=34.1>
[Mestranol].
Le système cyclique ci-dessus formé par les substituants
<EMI ID=35.1>
Comme substituants des radicaux alcoyle, alcényle, cycloalcoyle, cycloalcényle et phényle cités ci-dessus, entrent en ligne de compte : les radicaux alcoyle inférieurs contenant de 1 à 6 atomes de carbone tels que méthyle, éthyle, propyle, isopropyle etc: ; des radicaux alcoxy inférieurs contenant de 1 à 6 atomes de carbone tels que méthoxy, éthoxy, <EMI ID=36.1>
propionyle, butyryle, etc. ; les radicaux aroyle, notamment benzoyle ; les radicaux alcanoyloxy inférieurs contenant de 1 à 6 atomes de carbone tels qu'acétyloxy, propionyloxy, butyryloxy etc ; les radicaux aroyloxy, notamment benzoyloxy.
Un groupe oxo peut être cétalisé par des alcanols inférieurs ou des glycols, par exemple le méthanol ou l'éthylèneglycol.
Le radical représenté par KW dans la formule générale III représente de préférence un groupe alcoyle inférieur contenant jusqu'à 7 atomes de carbone, par exemple les groupes méthyle, éthyle, isopropyle ou n-butyle ; mais également des groupes alcoyle supérieurs contenant de 8 à 20 atomes de carbone, par exemple octyle, décyle, dodécyle, pentadécyle et octadécyle ; ainsi qu'un groupe phényle et alcoyle inférieur-phényle, tel
que tolyle ou xylyle, et en outre un groupe phényl-alcoyle inférieur, tel que benzyle ou phénéthyle.
Parmi les composés couverts par la formule générale I,
5 groupes de composés particulièrement importants peuvent être
<EMI ID=37.1>
suivantes :
<EMI ID=38.1>
<EMI ID=39.1>
alcoyle ou cycloalcényle pouvant être substitué par des groupes alcoyle inférieur, alcoxy inférieur, hydroxy ou oxo éventuellement cétalisé ;
<EMI ID=40.1>
<EMI ID=41.1>
des groupes alcoyle inférieur, alcoxy inférieur, hydroxy ou [à l'exception du groupe phényle] un groupe oxo éventuellement cétalisé;
<EMI ID=42.1>
<EMI ID=43.1>
ou un groupe alcoyle inférieur, et a = 1, b = 1, c = 1,
<EMI ID=44.1>
a = 0, b = 0, c = 0, les membres a, b, c étant éventuellement substitués par un groupe hydroxy et/ou alcoxy inférieur, et les liaisons en pointillés représentent une liaison C-C éventuelle ;
0
<EMI ID=45.1>
d
(0)
<EMI ID=46.1>
dans laquelle le cycle A peut être entièrement ou partiellement non-saturé, le cycle B partiellement non-saturé, et X représente un groupe alcoyle inférieur Y un atome d'hydrogène ou un groupe alcoyle inférieur et Z un groupe hydroxy, oxo, alcoxy ou acyloxy.
Les composés de départ de formule générale II nécessaires
Il <EMI ID=47.1>
ID et IE peuvent être représentée. générales suivantes :
<EMI ID=48.1>
<EMI ID=49.1>
que ci-dessus.
Comme exemples, on peut citer entre autres :
le 1-éthynyl-cyclohexanol,
le 1-éthynyl-2,6,6-triméthyl-cyclohexanol et
<EMI ID=50.1>
cyclohex-2-ène �
u
<EMI ID=51.1>
dans laquelle R"2 a la même signification que ci-dessus.
Cette formule couvre par exemple le 3-hydroxy-3-phénylprop-1-yne ;
<EMI ID=52.1>
<EMI ID=53.1>
ou un groupe alcoyle inférieur et les symboles a, b et c et les liaisons en pointillés ont la même
signification que ci-dessus.
<EMI ID=54.1>
<EMI ID=55.1>
dans laquelle d a la même signification que cidessus.
Comme exemples, on peut citer entre autres :
le 5-(2,6,6-triméthyl-cyclohex-l-én-l-yl)-3-hydroxy-3-
<EMI ID=56.1>
le 9-(4,4-éthylènedioxy-2,6,6-triméthyl-cyclohex-1-én-1yl)-3-hydroxy-3,7-diméthyl-nona-4,6,8-trién-1-yne ;
<EMI ID=57.1>
dans laquelle X, Y et Z ont la même signification que ci-dessus et le cycle A peut être entièrement ou <EMI ID=58.1>
i
Selon le procédé de l'invention, on peut préparer les composés suivants d'une manière particulièrement avantageuse :
aldéhyde sénécioique (Prénal),
3-méthyl-pent-2-én-1-al,
3,7-diméthyl-4-éthyl-octa-2,6-dién-1-al, non-2-én-l-al,
Citral,
7-(hydroxy ou méthoxy)-citral,
Farnésal,
Phytal,
cyclohexylidène-acétaldéhyde
aldéhyde 2,6,6-triméthyl-cyclohexylidène-acétique, aldéhyde cinnamique,
<EMI ID=59.1>
aldéhyde vitaminique A,
2-méthyl-hept-2-én-4-one,
2,5-diméthyl-hex-2-én-4-one,
17-(formylméthylène)-androst-5-én-3P-ol,
<EMI ID=60.1>
3-méthoxy-19-nor-prégna-l,3,5(10),17(20)-tétraén-21-al.
Parmi les catalyseurs de l'invention de formule générale
<EMI ID=61.1>
formule générale
<EMI ID=62.1>
<EMI ID=63.1>
cycloalcoyle, phényle ou phényl-alcoyle inférieur,
sont préférés. Comme exemples représentatifs des composés de formule générale IIIaa, on peut citer :
l'oxyde de tris-[triméthyl-siloxy]-vanadium,
l'oxyde de tris-[tricyclohexyl-siloxy]-vanadium et l'oxyde de tris-[triphényl-siloxy]-vanadium.
Les composés de formule générale IIIe,dans laquelle
n = 0 et B représente un groupe sulfone, peuvent être préparés par exemple par un procédé caractérisé en ce qu'on fait réagir du 4-hydroxy-3-méthyl-but-2-én-l-al ou l'acétate ou
le bromure de cet alcool dans un solvant polaire, par exemple dans l'isopropanol ou le n-butanol, comme (.'écrit ci-dessus, avec l'acide sulfinique décrit ci-dessus ou avec un sel de métal alcalin de cet acide.
Les composés de silicium métalliphères de formules générales'IIIa et IIIaa sont des composés connus. Ils peuvent être préparés selon des méthodes connues, par exemple
-par réaction,par exemple, de pentoxyde de vanadium, <EMI ID=64.1>
azéotrope de l'eau libérée lors de la réaction au moyen d'un agent entraînant tel que le benzène;
- par réaction, par exemple, de trichlorovanadium, <EMI ID=65.1>
présence d'une base telle que la pyridine ou l'ammoniac;
- par réaction, par exemple,de trichlorovanadium, par exemple avec un trialcoyl-[ou triphényl]-silanolate <EMI ID=66.1> <EMI ID=67.1> trialcoyl-[ou triphényl]-silanol, éventuellement en présence de quantités catalytiques d'un alcoyl ou phényl-silanolate d'alcali, par exemple un trialcoyl-silanolate d'alcali ;
- par réaction, par exemple,d'un oxyde de siloxy- <EMI ID=68.1>
un trialcoyl-silanol ou un triphényl-silanol en présence de quantité catalytique d'un silanolate d'alcali tel qu'un tri-(alcoyle inférieur)-silanolate d'alcali ;
- par réaction, par exemple,d'orthovanadate d'argent de formule générale Ag3V04,par exemple avec un halogénure de trialcoyl[ou triphényl)-silyle de formule générale <EMI ID=69.1>
le benzène ou le chlorure de méthylène ;
- par réaction, par exemple,de pentoxyde de vanadine, par exemple avec un hexa-alcoyldisiloxane de formule générale <EMI ID=70.1>
à environ 100[deg.] ou finalement aussi
- par double réaction d'un ester d'acide vanadique de <EMI ID=71.1>
[ou triphénylj-silyle par exemple l'orthovanadate de tripropyle avec l'acétate de triméthylesilyle sous élimination d'acétate de propyle.
<EMI ID=72.1>
pour l'isomérisation selon l'invention, les composés de silicium de formule générale
<EMI ID=73.1>
<EMI ID=74.1>
d'électrons sont préférés.
Par groupes attracteurs d'électrons, on entend spécialement les groupes cités par Fieser et Fieser dans
<EMI ID=75.1>
<EMI ID=76.1>
Comme exemples de catalyseurs de l'invention de formules générales IIIb et IIIbb, on peut citer :
- oxyde de tris-[tri-(p-fluorophényl)-siloxy]-vanadium
-oxyde de tris-[tri-(p-chlorophényl)-siloxy]-vanadium
-oxyde de tris-[tri-(p-bromophényl)-siloxy]-vanadium
- oxyde de tris-[tri-(a,a,a-trifluoro-m-tolyl)-siloxy]vanadium
- oxyde de tris-[tri-(a,a,a-trifluoro-p-tolyl)siloxy]-vanadium
- oxyde de tris-[bis-(3-nitro-4-bromophényl)-(4-bromophényl)-siloxy]-vanadium
- oxyde de (tri-p-fluorophényl)-siloxy-bis(triphénylsiloxy)-vanadium
- oxyde de tris-[tri-(4-biphénylyl)-siloxy]-vanadium
- oxyde de bis[tri-(p-fluorophényl)-siloxy]triphényl-siloxy-vanadium <EMI ID=77.1>
Les catalyseurs de formules générales III, IIIb et IIIbr sont nouveaux et peuvent être préparés selon-des méthodes connues, par exemple
- par réaction de pentoxyde de vanadium avec un <EMI ID=78.1>
KW" représente un radical phényle substitué par un ou plusieurs groupes attracteurs d'électrons] sous élimination azéotrope de l'eau libérée lors de la réaction au moyen d'un agent entraînant tel que le benzène ;
- par réaction d'oxyde de trichlorovanadium avec un silanol de formule générale KW"SiOH [dans laquelle KW" représente un groupe phényle substitué par un ou plusieurs groupes attracteurs d'électrons] en présence d'une base telle que la pyridine ou l'ammoniac ;
- par réaction d'oxyde de trichlorovanadium avec un <EMI ID=79.1>
<EMI ID=80.1>
substitué par un ou plusieurs groupes attracteurs d'électrons] dans un solvant inerte, tel que l'éther diéthylique ;
- par réaction d'un ester d'acide vanadique de <EMI ID=81.1>
de formule générale KW"SiOH [dans laquelle KW" représente un groupe phényle substitué par un
ou plusieurs groupes attracteurs d'électrons] éventuellement en présence de quantités catalytiques d'un alcoyl- ou phénylsilanolate d'alcali, par exemple un trialcoylsilanolate d'alcali ; <EMI ID=82.1> <EMI ID=83.1>
KW" représente un groupe phényle substitué par un ou plusieurs groupes attracteurs d'électrons], éventuellement en présence de quantités catalytiques d'un silanolate d'alcali, tel qu'un tri-(alcoyle inférieur)-silanolate d'alcali ;
- par réaction d'orthovanadate d'argent de formule <EMI ID=84.1>
<EMI ID=85.1>
présente un groupe phényle substitué par un ou plusieurs groupes attracteurs d'électrons et hal représente un atome d'halogène] dans un solvant comme par exemple le benzène ou le chlorure de méthylène ;
- par double réaction d'un ester d'acide vanadique <EMI ID=86.1>
[dans laquelle KW" représente un radical phényle substitué par un ou plusieurs groupes attracteurs d'électrons] par exemple l'orthovanadate de tripropyle, avec de l'acétate de triphényl-silyle sous élimination d'acétate de propyle, avantageusement dans un solvant tel que le n-heptane, dans lequel l'ester résultant forme un azéotrope séparable du mélange réactionnel.
Parmi les'silanols de formule générale IVb, les silanols de formule générale
<EMI ID=87.1>
<EMI ID=88.1>
ci-dessus,
sont préférés.
Comme exemples on peut entre autres citer :
le triphénylsilanol et
le tricyclohexylsilanol.
Parmi les silanols de formule générale IVa, les silanols de formule générale
<EMI ID=89.1>
dans laquelle KW" a la même signification que ci-dessus,
sont préférés.
Comme exemples, on peut entre autres citer :
le tri-(p-fluorophényl)-silanol,
le tri-(p-chlorophényl)-silanol,
le tri-(p-bromophényl)-silanol, <EMI ID=90.1>
L'isomérisation catalytique selon l'invention d'acétylènecarbinols de formule générale II en composés'oxo a,�-nonsaturés de formule générale I est mise en oeuvre avantageusement par long chauffage du carbinol correspondant avec
le catalyseur de formule générale III après addition d'un silanol de formule générale IV. On utilise environ 0,1
à 5 moles/% [de préférence d'environ 1,5 à 2 moles %]
de catalyseur de formule générale III par rapport au substrat.
Le silanol de formule générale IV est ajouté au mélange réactionnel à raison d'environ 0,01 mole % jusqu'à une quantité à laquelle il prend fonction de solvant. Une quantité de silanol comprise entre 1 et 85 moles %, spécialement 5 et 65 moles
est préférée. La quantité de silanol employée est basée sur
le poids de substrat.
Par contre, si la quantité de silanol de formule générale IV employée est calculée par rapport à la quantité de catalyseur de formule générale III présent dans le mélange réactionnel, l'addition de silanol représente environ 0,05 à 85000 fois
la quantité molaire du catalyseur employé. On emploie en
général environ 5000 à 65000 fois la quantité molaire de silanol, spécialement 5000 à 8500 fois ou 2500 à 8500 fois la quantité molaire de silanol.
Lors de l'isomérisation, on peut soit traiter le substrat de formule générale II avec le système catalytique (composé du catalyseur de formule générale III et d'un silanol de formule générale IV] soit procéder inversement.
L'isomérisation peut être effectuée dans un solvant
inerte et en présence ou en l'absence d'air.
Comme solvants appropriés, on peut par exemple citer
les hydrocarbures aliphatiques tels que l'heptane, le cyclo-
J
<EMI ID=91.1> le benzène, le nitrobenzène, le toluène ,ou le xylène ; les hydrocarbures halogénés tels que le chlorobenzène ; les éthers tels que l'anisol ou le dioxane, ou également les amines telles que la N-méthylaniline. On peut en outre citer les solvants polymères à teneur de silicium tels que les huiles de silicone contenant des radicaux aliphatiques ou aromatiques, par exemple les méthyl-phényl-polysiloxanes.
Comme il a déjà été dit, le mélange réactionnel peut aussi être traité avec un excès de silanol de formule générale IV. Dans ce cas, le silanol fait fonction de solvant.
La température réactionnelle à respecter peut être comprise entre environ la température ambiante et 150[deg.], avantageusement entre environ 40 et 110[deg.].
Si nécessaire, l'isomérisation peut aussi être mise
en oeuvre sous pression, par exemple jusqu'à environ 50 at.
La durée de réaction peut varier dans de larges limites. Elle dure en générale d'environ 2 à 20 heures.
Le catalyseur utilisé garde presque toute son
activité pendant l'isomérisation. Il peut par conséquent
être utilisé pour plusieurs isomérisations ultérieures [environ 100-200] avant d'être remplacé.
Le produit réactionnel est séparé de manière habituelle, par exemple par rectification des parties du carbinol utilisé n'ayant pas réagi. Les parties de carbinol n'ayant pas réagi peuvent être réutilisées dans la charge suivante. Selon ce procédé, on obtient en général des ren-
<EMI ID=92.1>
la substance de départ utilisée.
<EMI ID=93.1>
<EMI ID=94.1>
15,2 g de déhydrolinalol, l,l.g d'oxyde de tris-(triphényl-siloxy)-vanadium, 6,5 g de tri-(p-fluorophényl)silanol et 100 ml d'huile de paraffine à haut point d'ébul-
<EMI ID=95.1>
à 115[deg.] sous azote. Le mélange réactionnel est ensuite refroidi à 70[deg.] et soumis,à cette température,d'abord à une simple distillation, puis à une distillation sous vide
(0,1 Torr.). Au cours des dernières 30 minutes de distillation, la température est à nouveau portée à 140[deg.] de sorte que toutes les parties volatiles redistillent. Le mélange résiduel catalyseur/huile de paraffine peut,comme décrit ci-dessus, être à nouveau utilisé pour l'isomérisation de charges de 15,2 g de déhydrolinalol. Les résultats de
10 isomérisations effectuées avec le même catalyseur sont les suivants :
- Taux de conversion de déhydrolinalol utilisé : 93%
- Rendement de citral par rapport au déhydrolinalol converti : 96%.
Exemple 2
15,2 g de déhydrolinalol, 1,4 g d'oxyde de tris-(tri-
<EMI ID=96.1>
et 180 ml d'huile de paraffine à haut point d'ébullition
<EMI ID=97.1>
<EMI ID=98.1>
Rendement de citral par rapport au déhydrolinalol converti : 93%
Le même catalyseur peut être utilisé pour de nombreuses autres isomérisations.
<EMI ID=99.1>
15,2 g de déhydrolinalol, 2,1 g d'oxyde de tris-(triphényl-siloxy)-vanadium, 4,5 g de tri-(p-bromophényl)-silanol et 200 ml d'huile de paraffine à haut point d'ébullition
<EMI ID=100.1>
- Rendement de citral par rapport au déhydrolinalol converti : 88%.
Exemple 4
<EMI ID=101.1>
de triphénylsilanol et 31,3 g de déhydrolinalol sont mélangés sous agitation et chauffés à 110[deg.] sous atmosphère d'air ou
de gaz inerte. La solution limpide légèrement jaunâtre résultant après addition de 5,6 g d'oxyde de tris-(tri-
(a,a,a-trifluoro-m-tolyl)-siloxy]-vanadium est agitée pendant 6 heures à 105-110[deg.]. Le mélange réactionnel est ensuite refroidi à environ 80[deg.] et distillé sous pression réduite,
(0,1-0,5 Torr.). Le citral qui se transforme à 50-60[deg.]/1 Torr., est complètement distillé. Vers la fin de la distillation,
la température est portée à environ 140[deg.] pendant environ
15 minutes.
Après élimination du citral, on peut effectuer immédiatement une nouvelle isomérisation par traitement, comme décrit ci-dessus, du mélange résiduel huile de paraffine/catalyseur,à nouveau à 110[deg.] avec 31,3 g de déhydrolinalol.
- Rendement moyen de citral par rapport au déhydrolinalol converti, sur 50 isomérisations : 88,6%.'
<EMI ID=102.1>
vanadium utilisé comme catalyseur à l'exemple 4 peut par exemple être préparé comme suit :
<EMI ID=103.1>
<EMI ID=104.1>
la solution est traitée avec 0,115 g d'oxyde de tris-(triméthyl-siloxy)-vanadium. Le mélange est porté à ébullition
sous reflux pendant 1 heure. On distille d'abord 20 ml de benzène avec le triméthylsilanol résultant, à la pression nornale, puis distille à nouveau 20 ml de mélange benzène-toluène à la pression normale, après addition de 20 ml de toluène.
La solution de toluène est concentrée sous pression réduite
à 50[deg.]. On obtient l'oxyde de tris-[tri-(a,a,a-trifluoro-mtolyl)-siloxy]-vanadium [pic molaire : 1504].
D'une manière analogue on peut préparer :
à partir d'oxyde de tris-(triméthylsiloxy)-vanadium
et de tris-(a,a,a-trifluoro-p-tolyl)-silanol
1' oxyde de tris-[tri-(a,a,a-trifluoro-p-tolyl)-siloxy]-
vanadium [pic molaire = 1504];
à'-partir d'oxyde de tris-(triméthylsiloxy)-vanadium,
de tris-(p-fluorophényl)-silanol
et de triphénylsilanol dans un rapport molaire de 1:1:2
1' oxyde de(tri-p-fluorophényl)-siloxy-bis-(tri-
phénylsiloxy)-vanadium ; point de fusion 2030 ;
à partir d'oxyde de tris-(triméthylsiloxy)-vanadium,
de tris-(p-fluorophényl)-silanol
et de triphénylsilanol dans un rapport molaire de 1:2:1
<EMI ID=105.1>
triphénylsiloxy-vanadium, [pic molaire = 1000] ;
à partir d'oxyde de tris-(triméthylsiloxy)-vanadium,
de tris-(p-bromophényl)-silanol
et de cyclohexanol dans un rapport molaire de 1:2:1 1' oxyde de bis-[tri-(p-bromophényl)-siloxy]-
cyclohexyloxy-vanadium [pic correspondant à la
<EMI ID=106.1>
A
<EMI ID=107.1>
1' oxyde de tris-[bis-(3-nitro-4-bromophényl)-
(4-bromophényl)-siloxy]-vanadium [pic correspondant à la masse moléculaire = 1873 mesuré sur la base de 79Br].
Exemple 5
10 g de 3-méthyl-but-l-yn-3-ol et 8 g de triphénylsilanol
<EMI ID=108.1>
<EMI ID=109.1>
avec 7,5 g d'oxyde de tris-[bis-(3-nitro-4-bromophényl)-
(4-bromophényl)-siloxy]-vanadium. Le mélange réactionnel
est refroidi à environ 78[deg.] et distillé sous pression réduite,abaissée à 5 Torr., vers la fin de la distillation. On obtient ainsi le Prénal [3-méthyl-but-2-én-l-al], p.éb. 132-133[deg.]/730 Torr.
Le mélange résiduel composé de l'huile de paraffine employée,de l'oxyde de tris-[bis-(3-nitro-4-bromophényl)-(4bromophényl)-siloxy]-vanadium et de triphénylsilanol peut
à nouveau être utilisé pour l'isomérisation de charges de
120 g de 3-méthyl-but-l-yn-3-ol.
- Rendement moyen en Prénal sur 20 isomérisations par rapport au 3-méthyl-but-l-yn-3-ol ayant réagi : 93,4%
Exemple 6
D'une manière analogue à celle de l'exemple 3, on peut isomériser :
le 3-méthyl-pent-l-yn-3-ol
en 3-méthyl-pent-2-én-l-al
point-d'ébullition 60[deg.]/35 Torr. Rendement : 85%
1..
<EMI ID=110.1>
point d'ébullition : 72[deg.]/0,4 Torr. Rendement : 78,6%
le 3-[4(ou 3)-méthyl-cyclohex-3-én-l-yl]-but-l-yn-3-ol en 3-[4(ou 3)-méthyl-cyclohex-3-én-l-yl]-but-2-én-l-al
point d'ébullition : 60[deg.]/0,3 Torr. Rendement : 88,5%
le 3,7-diméthyl-7-méthoxy-oct-l-yn-3-ol
en 3,7-diméthyl-7-méthoxy-oct-2-én-l-al
point d'ébullition : 66[deg.]/0,1 Torr. Rendement : 84,2%
le 2,6-diméthyl-oct-7-yne-2,6-diol
[7-hydroxydéhydrolinalol]
<EMI ID=111.1>
[7-hydroxycitral]
point d'ébullition : 98[deg.]/0,3 Torr. Rendement : 64,5%
le 1-éthynyl-cyclohexanol
en a) cyclohexylidène-acétaldéhyde
point d'ébullition : 48[deg.]/1,3 Torr. Rendement : 46,5%
et en b) cyclohex-1-én-1-yl-acétaldéhyde
point d'ébullition 48[deg.]/1,3 Torr. Rendement : 14%
le l-éthynyl-2,6,6-triméthylcyclohexanol
en a) 2,2,6-triméthyl-cyclohexylidène-acétaldéhyde
point d'ébullition : 59[deg.]/0,6 Torr. Rendement 12,5%
eten b) 2,2,6-triméthyl-cyclohex-l-én-l-yl-acétaldéhyde
point d'ébullition : 500/0,1 Torr. Rendement : 74,5%
le 1-éthynyl-cyclopentanol
en cyclopentylidène-acétaldéhyde <EMI ID=112.1>
<EMI ID=113.1>
en non-2-én-l-al
point d'ébullition : 34[deg.]/0,25 Torr. -Rendement : 38%
le 2,5-diméthyl-hex-3-yn-2,5-diol
en 2,5-diméthyl-hex-2-én-5-ol-4-one
point d'ébullition : 35[deg.]/0,2 Torr. Rendement : 79,2%
<EMI ID=114.1>
[déhydronérolidol]
en 3,7,11-triméthyl-dodéca-2,6,10-trién-1-al
[farnésal]
point d'ébullition : 86[deg.]/0,2 Torr. Rendement : 91,6%
<EMI ID=115.1>
[déhydrogéranyllinalol]
en 3,7,11,15-tétraméthyl-hexadéca-2,6,10,14-tétraén-1-al
[géranylcitralJ
point d'ébullition : 135[deg.]/0,2 Torr. Rendement : 71,5%
le 3,7,11,15-tétraméthyl-hexadéc-l-yn-3-ol
<EMI ID=116.1>
[phytal]
point d'ébullition : 150[deg.]/0,3 Torr. Rendement 75,8%.
Exemple 7
Un mélange de 15,2 g de 3-hydroxy-3,7-diméthyl-octa6-én-l-yne (déhydrolinalol),0,52 g d'oxyde de tris-[tri-(pbromophényl)-siloxy]-vanadium, 5,5 g de triphénylsilanol et
200 g de paraffine liquide [point d'ébullition 170[deg.]/0,1 Torr.] sont chauffés à 100[deg.] pendant 15 heures sous gaz inerte. Le citral formé est séparé par rectification du déhydrolinalol non converti.
<EMI ID=117.1>
<EMI ID=118.1>
Avec le même catalyseur, on peut effectuer 40 cycles d'isomérisation de déhydrolinalol en citral avec un rendement analogue.
Exemple 8
15,2 g de déhydrolinalol, 0,8 g d'oxyde de tris-[tri-
<EMI ID=119.1>
silanol sont chauffés à 120[deg.] pendant 5 heures dans 300 ml
d'huile de silicone. Le rendement en citral par rapport au déhydrolinalol converti est de 92,5%.
Après distillation des parties volatiles, l'isomérisation en citral peut être renouvelée plusieurs fois après
une nouvelle addition de déhydrolinalol.
Exemple 9
15,2 g de déhydrolinalol, 1,4 g d'oxyde de tris-[tri-(a,a,atrifluoro-p-tolyl)-siloxy]-vanadium, 4,8 g de tri-(p-tolyl)-silanol et 180 ml d'huile de paraffine à haut point d'ébullition
<EMI ID=120.1>
5 heures.
Le rendement en citral par rapport au déhydrolinalol converti est de 94,2%.
Le même catalyseur peut être utilisé pour de nombreuses isomérisations.
<EMI ID=121.1>
15,2 g de déhydrolinalol, 2,1 g d'oxyde de tris-[tri-
(4-biphénylyl)-siloxy]-vanadium, 4,5 g de tris-(m-tolyl)-sllanol et 200 ml d'huile de paraffine à haut point d'ébullition
<EMI ID=122.1>
Le rendement en citral par rapport au déhydrolinalol
<EMI ID=123.1>
Exemple 11
15,2 g de déhydrolinalol, 2,45 g d'oxyde de tris-(pfluorophényl)-siloxy-vanadium, 1,8 g de dicyclohexyl-méthylsilanol et 90 ml d'huile de paraffine à haut point d'ébul-
<EMI ID=124.1>
dans des conditions anhydres.
Le rendement en citral par rapport au déhydrolinalol non converti est de 86,4%.
Exemple 12
13,2 g de 3-hydroxy-3-phényl-prop-1-yne, 3,2 g d'oxyde de bis-[tri-(p-fluorophényl)-siloxy]-[triphényl-siloxy]vanadium, 4,51 g de triphénylsilanol et 100 ml d'huile de silicone sont chauffés pendant 8 heures à 115[deg.] dans des conditions anhydres.
Le rendement en aldéhyde cinnamique est de 87,6%.
Exemple 13
1,04 g de 3-méthoxy-19-nor-prégna-1,3,5(10)-trién-20-yn- <EMI ID=125.1>
20 ml de xylène sont chauffés pendant 6:heures à 120[deg.]. Après refroidissement, la solution réactionnelle est diluée avec de l'hexane, filtrée et concentrée. Le 3-méthoxy-19-nor-
<EMI ID=126.1>
à 141-155[deg.] (0,746 g) après redistillation dans l'hexane et recristallisation dans l'isopropanol.
Exemple 14
15,2 g de déhydrolinalol, 1,2 g d'oxyde de tris-[tri-
(p-fluorophényl)-siloxy]-vanadium, 6,5 g de tri-(p-fluorophényl)silanol et 100 ml d'huile de paraffine à haut point d'ébul-
<EMI ID=127.1>
sous azote. Le mélange est ensuite refroidi à 70[deg.] et soumis d'abord, à cette température à une simple distillation puis
à une distillation sous vide (pression : 0,1 Torr.). Dans
les 30 dernières minutes du processus de distillation, on
laisse la température remonter à 140[deg.] afin de distiller toutes les parties volatiles. Le mélange catalyseur/huile de paraffine résiduel peut être à nouveau utilisé pour d'autres isomérisations.
- Rendement moyen en citral sur 10 isomérisations : 96%.
L'oxyde de tris-[tri-(p-fluorophényl)-siloxy]-vanadium utilisé à l'exemple 14 peut par exemple être préparé comme suit :
1 g de tris-(p-fluorophényl)-silanol est dissous dans
30 ml de benzène absolu. La solution est traitée dans des
<EMI ID=128.1>
d'oxyde de trichlorovanadium. Le mélange est d'abord agité
pendant 8 heures à la température ambiante puis porté à la température de reflux pendant 2 heures. Le chlorhydrate de pyridinium qui précipite après refroidissement à 10[deg.] est
séparé par filtration. Le filtrat est concentré sous pression
A
<EMI ID=129.1>
le n-heptane.
D'une manière analogue,on peut préparer :
à partir d' oxyde de trichloro-vanadium
et de tris-(p-chlorophényl)-silanol (p.f. 127-128[deg.])
<EMI ID=130.1>
vanadium ; point de fusion 181[deg.] ;
à partir d'oxyde de trichloro-vanadium
et de tris-(p-bromophényl)-silanol (p.f. 120-121[deg.]) 1' oxyde de tris-[tri-(p-bromophényl)-siloxy]-
vanadium ; point de fusion 175[deg.] ;
à partir d' oxyde de trichloro-vanadium
et de tris-4-biphénylyl-silanol (p.f. 199-200[deg.])
1' oxyde de tris-[tri-(4-biphénylyl)-siloxy]-
vanadium.
Process for the preparation of oxo compounds
<EMI ID = 1.1>
<EMI ID = 2.1>
be catalytically isomerized into α, β-unsaturated ketones or aldehydes in a very simple manner with good yield
and a high conversion rate by isomerization in the presence of a catalyst of hydroxycarbyl-siloxy-vanadium oxide under the addition of a hydrocarbyl-silanol, at least one phenyl group substituted by withdrawing groups of one or more electrons being present in the catalyst and / or the silanol.
The catalysts used up to now in this isomerization have the drawback of being relatively unstable and of not being able to be used once or a few times. The system composed of the catalyst and the silanol used in this invention, on the other hand, is much more stable and allows a large number of isomerizations to be carried out without changing the catalyst. With this catalytic system, isomerizations can be carried out in a relatively short time and in a temperature range of about 20 to 150 [deg.], Which can be of decisive importance with starting substances and thermolabile end compounds.
The invention is based on this finding and relates to
a process for the preparation of oxo compounds of general formula
<EMI ID = 3.1>
<EMI ID = 4.1>
or a lower alkyl group, R2 represents an alkyl or alkenyl radical which can be bonded with
a cycloalkyl, cycloalkenyl or phenyl radical,
or a cycloalkyl, cycloalkenyl or phenyl radical;
<EMI ID = 5.1>
cycloalkenyl, which in turn can be condensed
r <EMI ID = 6.1>
or an alkyl or alkenyl radical which can be linked with a cycloalkyl, cycloalkenyl or phenyl radical, or a cycloalkyl, cycloalkenyl or phenyl radical; the alkyl, alkenyl, cycloalkyl, cycloalkenyl and phenyl radicals mentioned being optionally substituted by -lower alkyl, lower alkoxy, hydroxy, lower alkanoyl, aroyl, lower alkanoyloxy, or aroyloxy, or [except for the phenyl group] by an oxo or oxo ketalised group,
by catalytic isomerization of a tertiary carbinol of general formula
<EMI ID = 7.1>
<EMI ID = 8.1>
tion as above.
The process is characterized in that the isomerization is carried out with a catalyst of general formula
<EMI ID = 9.1>
in which KW represents a hydrocarbon radical from the series of lower alkyl, cycloalkyl, phenyl or phenyl-lower alkyl, the phenyl radical possibly being substituted by one or more electron withdrawing groups, R represents a
<EMI ID = 10.1>
n = 0, 1 or 2, and m + n = 3, <EMI ID = 11.1>
<EMI ID = 12.1>
where KW, m and n have the same meaning as above,
the catalyst of general formula III and / or the silanol of general formula IV having at least one phenyl radical containing one or more electron withdrawing groups.
Of particular importance are the following groups of catalysts covered by general formula III:
Catalysts of general formula
<EMI ID = 13.1>
in which m and n have the same meaning as
<EMI ID = 14.1>
from the series of lower alkyl, cycloalkyl phenyl or phenyl-lower alkyl, R 'represents the group KW' or the radical -Si (KW ') 3,
as well as catalysts of general formula
<EMI ID = 15.1>
in which m and n have the same meaning as above, KW "represents a phenyl radical substituted by one or more electron withdrawing groups and R" = KW "or KW '.
..,.
<EMI ID = 16.1>
1
Silanols of general formula
<EMI ID = 17.1>
in which m, n, KW "and R" have the same meaning as above,
as well as the silanols of general formula
<EMI ID = 18.1>
<EMI ID = 19.1>
as above.
<EMI ID = 20.1>
<EMI ID = 21.1>
carbon, for example methyl, ethyl, propyl, isopropyl, etc.
<EMI ID = 22.1>
<EMI ID = 23.1>
contain up to 30 carbon atoms.
<EMI ID = 24.1>
lower limbs, preferably the methyl group, among the upper limbs preferably having an isoprene or similar structure, the radicals:
<EMI ID = 25.1>
5-ethyl-4-methyl-pent-3-enyl,
4-hydroxy-4-methyl-pentyl,
4-methoxy-4-methyl-pentyl,
4,8-dimethyl-nona-3,7-dienyl,
4,8,12-trimethyl-tridecyl as well as 4,8,12-trimethyl-tridéca-3,7,11-trienyl.
As examples of radicals R2 representing a cycloalkyl and cycloalkenyl group, the following may be mentioned:
cyclohex-1-yl,
2,6,6-trimethyl-cyclohex-1-yl, 3-methyl-cyclohex-3-en-1-yl, and 4-methyl-cyclohex-3-en-1-yl.
The optionally substituted cyclcalcoyl component
<EMI ID = 26.1>
hold up to 20 carbon atoms. As examples of such cycloalkyl radicals linked to saturated or unsaturated, branched or unbranched R2 radicals, preferably alkyl of isoprene structure or the like, there may be mentioned:
<EMI ID = 27.1>
2- (4-oxo-2,6,6-trimethyl-cyclohex-1-en-1-yl) -vinyl, 2- (4,4-ethylenedioxy-2,6,6-trimethyl-cyclohex-1-en -lyl) -vinyl,
6- (2,6,6-trimethyl-cyclohex-1-en-1-yl) -4-methyl-hexa1,3,5-trienyl,
6- (4-oxo-2,6,6-trimethyl-cyclohex-1-en-1-yl) -4-methylhexa-1,3,5-trienyl, as well as
6- (4,4-ethylenedioxy-2,6.6-trimethyl-cyclohex-1-en-1yl) -4-methyl-hexa-1,3,5-trienyl,
<EMI ID = 28.1>
- among the lower limbs the radicals <EMI ID = 29.1>
As examples of starting compounds of general formula
<EMI ID = 30.1>
form a saturated or unsaturated, optionally substituted cycloalkyl radical, mention may be made of:
1-ethynyl-cyclopentanol,
1-ethynyl-cyclohexanol,
1-ethynyl-2,6,6-trimethyl-cyclohexanol,
4-ethynyl-4-hydroxy-1-oxo-3,5,5-trimethyl-cyclohex2-ene, and
<EMI ID = 31.1>
cyclohex-2-ene.
As examples of starting compounds of general formula
<EMI ID = 32.1>
which is condensed on its side with a saturated or unsaturated cycloalkyl radical, mention may be made of:
Pregn-5-en-20-yne-3 �, 17-diol,
<EMI ID = 33.1>
13-ethyl-17-hydroxy-18,19-di-nor-17a-pregn-4-en-20-yn3-one [Norgestrel], and
<EMI ID = 34.1>
[Mestranol].
The above ring system formed by the substituents
<EMI ID = 35.1>
As substituents for the alkyl, alkenyl, cycloalkyl, cycloalkenyl and phenyl mentioned above, the following are taken into account: lower alkyl radicals containing from 1 to 6 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, etc:; lower alkoxy radicals containing 1 to 6 carbon atoms such as methoxy, ethoxy, <EMI ID = 36.1>
propionyl, butyryl, etc. ; aroyl radicals, in particular benzoyl; lower alkanoyloxy radicals containing from 1 to 6 carbon atoms such as acetyloxy, propionyloxy, butyryloxy, etc; aroyloxy radicals, in particular benzoyloxy.
An oxo group can be ketalized by lower alkanols or glycols, for example methanol or ethylene glycol.
The radical represented by KW in the general formula III preferably represents a lower alkyl group containing up to 7 carbon atoms, for example methyl, ethyl, isopropyl or n-butyl groups; but also higher alkyl groups containing from 8 to 20 carbon atoms, for example octyl, decyl, dodecyl, pentadecyl and octadecyl; as well as a phenyl and lower alkyl-phenyl group, such as
as tolyl or xylyl, and further a phenyl-lower alkyl group, such as benzyl or phenethyl.
Among the compounds covered by general formula I,
5 particularly important groups of compounds can be
<EMI ID = 37.1>
following:
<EMI ID = 38.1>
<EMI ID = 39.1>
alkyl or cycloalkenyl which may be substituted by lower alkyl, lower alkoxy, hydroxy or oxo, optionally ketalised;
<EMI ID = 40.1>
<EMI ID = 41.1>
lower alkyl, lower alkoxy, hydroxy or [except for the phenyl group] an optionally ketalised oxo group;
<EMI ID = 42.1>
<EMI ID = 43.1>
or a lower alkyl group, and a = 1, b = 1, c = 1,
<EMI ID = 44.1>
a = 0, b = 0, c = 0, the members a, b, c being optionally substituted by a hydroxy and / or lower alkoxy group, and the dotted bonds represent an optional C-C bond;
0
<EMI ID = 45.1>
d
(0)
<EMI ID = 46.1>
wherein ring A may be wholly or partially unsaturated, ring B partially unsaturated, and X represents a lower alkyl group Y represents a hydrogen atom or a lower alkyl group and Z a hydroxy, oxo, alkoxy or acyloxy.
The necessary starting compounds of general formula II
It <EMI ID = 47.1>
ID and IE can be represented. general following:
<EMI ID = 48.1>
<EMI ID = 49.1>
as above.
Examples include, among others:
1-ethynyl-cyclohexanol,
1-ethynyl-2,6,6-trimethyl-cyclohexanol and
<EMI ID = 50.1>
cyclohex-2-ene �
u
<EMI ID = 51.1>
in which R "2 has the same meaning as above.
This formula covers, for example, 3-hydroxy-3-phenylprop-1-yne;
<EMI ID = 52.1>
<EMI ID = 53.1>
or a lower alkyl group and the symbols a, b and c and the dotted bonds have the same
meaning as above.
<EMI ID = 54.1>
<EMI ID = 55.1>
where d has the same meaning as above.
Examples include, among others:
5- (2,6,6-trimethyl-cyclohex-1-en-1-yl) -3-hydroxy-3-
<EMI ID = 56.1>
9- (4,4-ethylenedioxy-2,6,6-trimethyl-cyclohex-1-en-1yl) -3-hydroxy-3,7-dimethyl-nona-4,6,8-trien-1-yne ;
<EMI ID = 57.1>
where X, Y and Z have the same meaning as above and ring A can be fully or <EMI ID = 58.1>
i
According to the process of the invention, the following compounds can be prepared in a particularly advantageous manner:
senecioic aldehyde (Prenal),
3-methyl-pent-2-en-1-al,
3,7-dimethyl-4-ethyl-octa-2,6-dien-1-al, non-2-en-1-al,
Citral,
7- (hydroxy or methoxy) -citral,
Farnesal,
Phytal,
cyclohexylidene-acetaldehyde
2,6,6-trimethyl-cyclohexylidene-acetic aldehyde, cinnamic aldehyde,
<EMI ID = 59.1>
vitamin A aldehyde,
2-methyl-hept-2-en-4-one,
2,5-dimethyl-hex-2-en-4-one,
17- (formylmethylene) -androst-5-en-3P-ol,
<EMI ID = 60.1>
3-methoxy-19-nor-prégna-1,3,5 (10), 17 (20) -tetraen-21-al.
Among the catalysts of the invention of general formula
<EMI ID = 61.1>
general formula
<EMI ID = 62.1>
<EMI ID = 63.1>
cycloalkyl, phenyl or phenyl-lower alkyl,
are preferred. As representative examples of compounds of general formula IIIaa, there may be mentioned:
tris- [trimethyl-siloxy] -vanadium oxide,
tris- [tricyclohexyl-siloxy] -vanadium oxide and tris- [triphenyl-siloxy] -vanadium oxide.
The compounds of general formula IIIe, in which
n = 0 and B represents a sulfone group, can be prepared for example by a process characterized in that reacting 4-hydroxy-3-methyl-but-2-en-1-al or acetate or
the bromide of this alcohol in a polar solvent, for example in isopropanol or n-butanol, as (. 'written above, with the sulfinic acid described above or with an alkali metal salt of this acid .
Metalliphic silicon compounds of general formulas IIIa and IIIaa are known compounds. They can be prepared according to known methods, for example
-by reaction, for example, of vanadium pentoxide, <EMI ID = 64.1>
azeotrope of the water liberated during the reaction by means of an entraining agent such as benzene;
- by reaction, for example, of trichlorovanadium, <EMI ID = 65.1>
presence of a base such as pyridine or ammonia;
- by reaction, for example, of trichlorovanadium, for example with a trialkyl- [or triphenyl] -silanolate <EMI ID = 66.1> <EMI ID = 67.1> trialkyl- [or triphenyl] -silanol, optionally in the presence of catalytic amounts of an alkali alkyl or phenyl-silanolate, for example an alkali trialkyl-silanolate;
- by reaction, for example, of a siloxy oxide- <EMI ID = 68.1>
a trialkyl-silanol or a triphenyl-silanol in the presence of a catalytic amount of an alkali silanolate such as a tri- (lower alkyl) -silanolate alkali;
- By reaction, for example, of silver orthovanadate of general formula Ag3V04, for example with a trialkyl [or triphenyl) -silyl halide of general formula <EMI ID = 69.1>
benzene or methylene chloride;
- by reaction, for example, of vanadine pentoxide, for example with a hexa-alkyldisiloxane of general formula <EMI ID = 70.1>
at around 100 [deg.] or finally also
- by double reaction of a vanadic acid ester of <EMI ID = 71.1>
[or triphenylj-silyl, for example tripropyl orthovanadate with trimethylsilyl acetate with elimination of propyl acetate.
<EMI ID = 72.1>
for the isomerization according to the invention, the silicon compounds of general formula
<EMI ID = 73.1>
<EMI ID = 74.1>
electrons are preferred.
By electron withdrawing groups is meant especially the groups mentioned by Fieser and Fieser in
<EMI ID = 75.1>
<EMI ID = 76.1>
As examples of catalysts of the invention of general formulas IIIb and IIIbb, there may be mentioned:
- tris- [tri- (p-fluorophenyl) -siloxy] -vanadium oxide
-tris- [tri- (p-chlorophenyl) -siloxy] -vanadium oxide
-tris- [tri- (p-bromophenyl) -siloxy] -vanadium oxide
- tris- [tri- (a, a, a-trifluoro-m-tolyl) -siloxy] vanadium oxide
- tris- [tri- (a, a, a-trifluoro-p-tolyl) siloxy] -vanadium oxide
- tris- [bis- (3-nitro-4-bromophenyl) - (4-bromophenyl) -siloxy] -vanadium oxide
- (tri-p-fluorophenyl) -siloxy-bis (triphenylsiloxy) -vanadium oxide
- tris- [tri- (4-biphenylyl) -siloxy] -vanadium oxide
- bis [tri- (p-fluorophenyl) -siloxy] triphenyl-siloxy-vanadium oxide <EMI ID = 77.1>
The catalysts of general formulas III, IIIb and IIIbr are new and can be prepared according to known methods, for example
- by reaction of vanadium pentoxide with an <EMI ID = 78.1>
KW "represents a phenyl radical substituted by one or more electron withdrawing groups] under azeotropic elimination of the water liberated during the reaction by means of an entraining agent such as benzene;
- By reaction of trichlorovanadium oxide with a silanol of general formula KW "SiOH [in which KW" represents a phenyl group substituted with one or more electron withdrawing groups] in the presence of a base such as pyridine or ammonia;
- by reaction of trichlorovanadium oxide with an <EMI ID = 79.1>
<EMI ID = 80.1>
substituted with one or more electron withdrawing groups] in an inert solvent, such as diethyl ether;
- by reaction of a vanadic acid ester of <EMI ID = 81.1>
of general formula KW "SiOH [in which KW" represents a phenyl group substituted by a
or more electron withdrawing groups] optionally in the presence of catalytic amounts of an alkali alkyl- or phenylsilanolate, for example an alkali trialkylsilanolate; <EMI ID = 82.1> <EMI ID = 83.1>
KW "represents a phenyl group substituted by one or more electron withdrawing groups], optionally in the presence of catalytic amounts of an alkali silanolate, such as a tri- (lower alkyl) -silanolate alkali;
- by reaction of silver orthovanadate of formula <EMI ID = 84.1>
<EMI ID = 85.1>
has a phenyl group substituted by one or more electron withdrawing groups and hal represents a halogen atom] in a solvent such as, for example, benzene or methylene chloride;
- by double reaction of a vanadic acid ester <EMI ID = 86.1>
[in which KW "represents a phenyl radical substituted by one or more electron withdrawing groups] for example tripropyl orthovanadate, with triphenyl-silyl acetate under elimination of propyl acetate, advantageously in a solvent such as as n-heptane, wherein the resulting ester forms an azeotrope separable from the reaction mixture.
Among the silanols of general formula IVb, the silanols of general formula
<EMI ID = 87.1>
<EMI ID = 88.1>
above,
are preferred.
Examples include, among others:
triphenylsilanol and
tricyclohexylsilanol.
Among the silanols of general formula IVa, the silanols of general formula
<EMI ID = 89.1>
where KW "has the same meaning as above,
are preferred.
Examples include, among others:
tri- (p-fluorophenyl) -silanol,
tri- (p-chlorophenyl) -silanol,
tri- (p-bromophenyl) -silanol, <EMI ID = 90.1>
The catalytic isomerization according to the invention of acetylenecarbinols of general formula II into oxo a, � -nonsaturated compounds of general formula I is advantageously carried out by long heating of the corresponding carbinol with
the catalyst of general formula III after addition of a silanol of general formula IV. We use about 0.1
at 5 moles /% [preferably about 1.5 to 2 mole%]
of catalyst of general formula III relative to the substrate.
The silanol of general formula IV is added to the reaction mixture in an amount of approximately 0.01 mole% up to an amount in which it acts as a solvent. An amount of silanol between 1 and 85 mole%, especially 5 and 65 moles
is preferred. The amount of silanol used is based on
the substrate weight.
On the other hand, if the amount of silanol of general formula IV used is calculated relative to the amount of catalyst of general formula III present in the reaction mixture, the addition of silanol represents approximately 0.05 to 85,000 times
the molar amount of the catalyst employed. We use in
Generally about 5000 to 65000 times the molar amount of silanol, especially 5000 to 8500 times or 2500 to 8500 times the molar amount of silanol.
During isomerization, it is possible either to treat the substrate of general formula II with the catalytic system (composed of the catalyst of general formula III and of a silanol of general formula IV] or to proceed in reverse.
Isomerization can be carried out in a solvent
inert and in the presence or absence of air.
As suitable solvents, there may be mentioned, for example
aliphatic hydrocarbons such as heptane, cyclo-
J
<EMI ID = 91.1> benzene, nitrobenzene, toluene, or xylene; halogenated hydrocarbons such as chlorobenzene; ethers such as anisol or dioxane, or also amines such as N-methylaniline. Mention may also be made of polymeric solvents with a silicon content, such as silicone oils containing aliphatic or aromatic radicals, for example methyl-phenyl-polysiloxanes.
As has already been said, the reaction mixture can also be treated with an excess of silanol of general formula IV. In this case, the silanol acts as a solvent.
The reaction temperature to be observed may be between approximately room temperature and 150 [deg.], Advantageously between approximately 40 and 110 [deg.].
If necessary, isomerization can also be carried out.
carried out under pressure, for example up to about 50 at.
The reaction time can vary within wide limits. It usually lasts about 2 to 20 hours.
The catalyst used keeps almost all of its sound
activity during isomerization. It can therefore
be used for several subsequent isomerizations [around 100-200] before being replaced.
The reaction product is separated in the usual way, for example by rectification of the unreacted parts of the carbinol used. The unreacted carbinol parts can be reused in the next load. According to this process, in general, results are obtained.
<EMI ID = 92.1>
the starting material used.
<EMI ID = 93.1>
<EMI ID = 94.1>
15.2 g of dehydrolinalool, 1.1 g of tris- (triphenyl-siloxy) -vanadium oxide, 6.5 g of tri- (p-fluorophenyl) silanol and 100 ml of high-strength paraffin oil. ebul-
<EMI ID = 95.1>
at 115 [deg.] under nitrogen. The reaction mixture is then cooled to 70 [deg.] And subjected, at this temperature, first to simple distillation, then to vacuum distillation.
(0.1 Torr.). During the last 30 minutes of distillation, the temperature is again raised to 140 [deg.] So that all the volatile parts redistillate. The residual catalyst / paraffin oil mixture can, as described above, be used again for the isomerization of 15.2 g feeds of dehydrolinalool. The results of
10 isomerizations carried out with the same catalyst are as follows:
- Dehydrolinalool conversion rate used: 93%
- Citral yield relative to the converted dehydrolinalool: 96%.
Example 2
15.2 g of dehydrolinalool, 1.4 g of tris- (tri-
<EMI ID = 96.1>
and 180 ml high boiling paraffin oil
<EMI ID = 97.1>
<EMI ID = 98.1>
Citral yield relative to converted dehydrolinalool: 93%
The same catalyst can be used for many other isomerizations.
<EMI ID = 99.1>
15.2 g of dehydrolinalool, 2.1 g of tris- (triphenyl-siloxy) -vanadium oxide, 4.5 g of tri- (p-bromophenyl) -silanol and 200 ml of high point paraffin oil boiling
<EMI ID = 100.1>
- Yield of citral relative to the converted dehydrolinalool: 88%.
Example 4
<EMI ID = 101.1>
of triphenylsilanol and 31.3 g of dehydrolinalol are mixed with stirring and heated to 110 [deg.] under an atmosphere of air or
inert gas. The resulting clear slightly yellowish solution after addition of 5.6 g of tris- (tri-
(a, a, a-trifluoro-m-tolyl) -siloxy] -vanadium is stirred for 6 hours at 105-110 [deg.]. The reaction mixture is then cooled to about 80 [deg.] And distilled under reduced pressure,
(0.1-0.5 Torr.). The citral which turns at 50-60 [deg.] / 1 Torr., Is completely distilled. Towards the end of the distillation,
the temperature is raised to about 140 [deg.] for about
15 minutes.
After removal of the citral, a further isomerization can be carried out immediately by treatment, as described above, of the residual paraffin oil / catalyst mixture, again at 110 [deg.] With 31.3 g of dehydrolinalool.
- Average yield of citral relative to the converted dehydrolinalool, over 50 isomerizations: 88.6%.
<EMI ID = 102.1>
vanadium used as catalyst in Example 4 can for example be prepared as follows:
<EMI ID = 103.1>
<EMI ID = 104.1>
the solution is treated with 0.115 g of tris- (trimethyl-siloxy) -vanadium oxide. The mixture is brought to a boil
under reflux for 1 hour. 20 ml of benzene are first distilled with the resulting trimethylsilanol, at normal pressure, then 20 ml of benzene-toluene mixture are distilled again at normal pressure, after addition of 20 ml of toluene.
The toluene solution is concentrated under reduced pressure
at 50 [deg.]. Tris- [tri- (a, a, a-trifluoro-mtolyl) -siloxy] -vanadium oxide [molar peak: 1504] is obtained.
In a similar way we can prepare:
from tris- (trimethylsiloxy) -vanadium oxide
and tris- (a, a, a-trifluoro-p-tolyl) -silanol
Tris- [tri- (a, a, a-trifluoro-p-tolyl) -siloxy] - oxide
vanadium [molar peak = 1504];
from tris- (trimethylsiloxy) -vanadium oxide,
tris- (p-fluorophenyl) -silanol
and triphenylsilanol in a molar ratio of 1: 1: 2
(Tri-p-fluorophenyl) -siloxy-bis- (tri-
phenylsiloxy) -vanadium; melting point 2030;
from tris- (trimethylsiloxy) -vanadium oxide,
tris- (p-fluorophenyl) -silanol
and triphenylsilanol in a molar ratio of 1: 2: 1
<EMI ID = 105.1>
triphenylsiloxy-vanadium, [molar peak = 1000];
from tris- (trimethylsiloxy) -vanadium oxide,
tris- (p-bromophenyl) -silanol
and cyclohexanol in a molar ratio of 1: 2: 1, bis- [tri- (p-bromophenyl) -siloxy] - oxide.
cyclohexyloxy-vanadium [peak corresponding to the
<EMI ID = 106.1>
AT
<EMI ID = 107.1>
Tris- [bis- (3-nitro-4-bromophenyl) oxide
(4-bromophenyl) -siloxy] -vanadium [peak corresponding to the molecular mass = 1873 measured on the basis of 79Br].
Example 5
10 g of 3-methyl-but-1-yn-3-ol and 8 g of triphenylsilanol
<EMI ID = 108.1>
<EMI ID = 109.1>
with 7.5 g of tris- [bis- (3-nitro-4-bromophenyl) oxide -
(4-bromophenyl) -siloxy] -vanadium. The reaction mixture
is cooled to about 78 [deg.] and distilled under reduced pressure, lowered to 5 Torr., towards the end of the distillation. There is thus obtained Prenal [3-methyl-but-2-en-1-al], p.éb. 132-133 [deg.] / 730 Torr.
The residual mixture composed of the paraffin oil employed, tris- [bis- (3-nitro-4-bromophenyl) - (4bromophenyl) -siloxy] -vanadium oxide and triphenylsilanol can
again be used for the isomerization of fillers
120 g of 3-methyl-but-1-yn-3-ol.
- Average yield of prenal over 20 isomerizations relative to reacted 3-methyl-but-l-yn-3-ol: 93.4%
Example 6
In a manner analogous to that of Example 3, one can isomerize:
3-methyl-pent-1-yn-3-ol
in 3-methyl-pent-2-en-1-al
boiling point 60 [deg.] / 35 Torr. Efficiency: 85%
1 ..
<EMI ID = 110.1>
boiling point: 72 [deg.] / 0.4 Torr. Yield: 78.6%
3- [4 (or 3) -methyl-cyclohex-3-en-1-yl] -but-1-yn-3-ol in 3- [4 (or 3) -methyl-cyclohex-3-en- l-yl] -but-2-en-l-al
boiling point: 60 [deg.] / 0.3 Torr. Efficiency: 88.5%
3,7-dimethyl-7-methoxy-oct-1-yn-3-ol
3,7-dimethyl-7-methoxy-oct-2-en-1-al
boiling point: 66 [deg.] / 0.1 Torr. Yield: 84.2%
2,6-dimethyl-oct-7-yne-2,6-diol
[7-hydroxidehydrolinalol]
<EMI ID = 111.1>
[7-hydroxycitral]
boiling point: 98 [deg.] / 0.3 Torr. Efficiency: 64.5%
1-ethynyl-cyclohexanol
in a) cyclohexylidene-acetaldehyde
boiling point: 48 [deg.] / 1.3 Torr. Yield: 46.5%
and in b) cyclohex-1-en-1-yl-acetaldehyde
boiling point 48 [deg.] / 1.3 Torr. Efficiency: 14%
l-ethynyl-2,6,6-trimethylcyclohexanol
in a) 2,2,6-trimethyl-cyclohexylidene-acetaldehyde
boiling point: 59 [deg.] / 0.6 Torr. Yield 12.5%
anden b) 2,2,6-trimethyl-cyclohex-1-en-1-yl-acetaldehyde
boiling point: 500 / 0.1 Torr. Efficiency: 74.5%
1-ethynyl-cyclopentanol
in cyclopentylidene-acetaldehyde <EMI ID = 112.1>
<EMI ID = 113.1>
in non-2-en-l-al
boiling point: 34 [deg.] / 0.25 Torr. - Yield: 38%
2,5-dimethyl-hex-3-yn-2,5-diol
2,5-dimethyl-hex-2-en-5-ol-4-one
boiling point: 35 [deg.] / 0.2 Torr. Yield: 79.2%
<EMI ID = 114.1>
[dehydronerolidol]
3,7,11-trimethyl-dodeca-2,6,10-trien-1-al
[farnesal]
boiling point: 86 [deg.] / 0.2 Torr. Yield: 91.6%
<EMI ID = 115.1>
[dehydrogeranyllinalol]
in 3,7,11,15-tetramethyl-hexadeca-2,6,10,14-tetraen-1-al
[geranylcitralJ
boiling point: 135 [deg.] / 0.2 Torr. Yield: 71.5%
3,7,11,15-tetramethyl-hexadec-1-yn-3-ol
<EMI ID = 116.1>
[phytal]
boiling point: 150 [deg.] / 0.3 Torr. Yield 75.8%.
Example 7
A mixture of 15.2 g of 3-hydroxy-3,7-dimethyl-octa6-en-1-yne (dehydrolinalool), 0.52 g of tris- [tri- (pbromophenyl) -siloxy] -vanadium oxide , 5.5 g of triphenylsilanol and
200 g of liquid paraffin [boiling point 170 [deg.] / 0.1 Torr.] Are heated at 100 [deg.] For 15 hours under inert gas. The citral formed is separated by rectification of the unconverted dehydrolinalool.
<EMI ID = 117.1>
<EMI ID = 118.1>
With the same catalyst, 40 cycles of isomerization of dehydrolinalool to citral can be carried out with a similar yield.
Example 8
15.2 g of dehydrolinalool, 0.8 g of tris- [tri-
<EMI ID = 119.1>
silanol are heated at 120 [deg.] for 5 hours in 300 ml
silicone oil. The yield of citral relative to the converted dehydrolinalool is 92.5%.
After distillation of the volatile parts, the isomerization to citral can be repeated several times after
a further addition of dehydrolinalool.
Example 9
15.2 g of dehydrolinalool, 1.4 g of tris- [tri- (a, a, atrifluoro-p-tolyl) -siloxy] -vanadium, 4.8 g of tri- (p-tolyl) - silanol and 180 ml high boiling paraffin oil
<EMI ID = 120.1>
5 hours.
The yield of citral relative to the converted dehydrolinalool is 94.2%.
The same catalyst can be used for many isomerizations.
<EMI ID = 121.1>
15.2 g of dehydrolinalool, 2.1 g of tris- [tri-
(4-biphenylyl) -siloxy] -vanadium, 4.5 g of tris- (m-tolyl) -sllanol and 200 ml of high boiling paraffin oil
<EMI ID = 122.1>
Citral yield compared to dehydrolinalool
<EMI ID = 123.1>
Example 11
15.2 g of dehydrolinalool, 2.45 g of tris- (pfluorophenyl) -siloxy-vanadium oxide, 1.8 g of dicyclohexyl-methylsilanol and 90 ml of high-boiling paraffin oil
<EMI ID = 124.1>
under anhydrous conditions.
The yield of citral relative to the unconverted dehydrolinalool is 86.4%.
Example 12
13.2 g of 3-hydroxy-3-phenyl-prop-1-yne, 3.2 g of bis- [tri- (p-fluorophenyl) -siloxy] - [triphenyl-siloxy] vanadium oxide, 4, 51 g of triphenylsilanol and 100 ml of silicone oil are heated for 8 hours at 115 [deg.] Under anhydrous conditions.
The yield of cinnamic aldehyde is 87.6%.
Example 13
1.04 g of 3-methoxy-19-nor-prégna-1,3,5 (10) -trien-20-yn- <EMI ID = 125.1>
20 ml of xylene are heated for 6 hours at 120 [deg.]. After cooling, the reaction solution is diluted with hexane, filtered and concentrated. 3-methoxy-19-nor-
<EMI ID = 126.1>
at 141-155 [deg.] (0.746 g) after redistillation from hexane and recrystallization from isopropanol.
Example 14
15.2 g of dehydrolinalool, 1.2 g of tris- [tri-
(p-fluorophenyl) -siloxy] -vanadium, 6.5 g of tri- (p-fluorophenyl) silanol and 100 ml of high-boiling paraffin oil
<EMI ID = 127.1>
under nitrogen. The mixture is then cooled to 70 [deg.] And first subjected at this temperature to a simple distillation then
vacuum distillation (pressure: 0.1 Torr.). In
the last 30 minutes of the distillation process, we
allow the temperature to rise to 140 [deg.] in order to distill off all the volatile parts. The catalyst / residual paraffin oil mixture can be used again for further isomerizations.
- Average yield of citral over 10 isomerizations: 96%.
The tris- [tri- (p-fluorophenyl) -siloxy] -vanadium oxide used in Example 14 can for example be prepared as follows:
1 g of tris- (p-fluorophenyl) -silanol is dissolved in
30 ml of absolute benzene. The solution is processed in
<EMI ID = 128.1>
of trichlorovanadium oxide. The mixture is stirred first
for 8 hours at room temperature and then brought to reflux temperature for 2 hours. The pyridinium hydrochloride which precipitates after cooling to 10 [deg.] Is
separated by filtration. The filtrate is concentrated under pressure
AT
<EMI ID = 129.1>
n-heptane.
In an analogous way, we can prepare:
from trichloro-vanadium oxide
and tris- (p-chlorophenyl) -silanol (m.p. 127-128 [deg.])
<EMI ID = 130.1>
vanadium; melting point 181 [deg.];
from trichloro-vanadium oxide
and tris- (p-bromophenyl) -silanol (m.p. 120-121 [deg.]) tris- [tri- (p-bromophenyl) -siloxy] - oxide
vanadium; melting point 175 [deg.];
from trichloro-vanadium oxide
and tris-4-biphenylyl-silanol (mp 199-200 [deg.])
Tris- [tri- (4-biphenylyl) -siloxy] - oxide
vanadium.