DE2641075A1

DE2641075A1 - Verfahren zur herstellung von symmetrischen olefinen

Info

Publication number: DE2641075A1
Application number: DE19762641075
Authority: DE
Inventors: John Edward Mcmurry
Original assignee: University of California
Current assignee: University of California
Priority date: 1975-09-29
Filing date: 1976-09-11
Publication date: 1977-04-07
Also published as: FR2337706A2; FR2337706B2; JPS5242805A; DE2641075C2; JPS6051450B2; GB1560895A

Description

Hamburg, den 9· September 1976 1874-76 478.13-1A (LP)

Priorität: 29- September 1975, U.S.A. Pat.Anm.Hr. 617,962

Anmelder;

The Regents of the university of California

Berkeley, CaI., U.S.A.

Verfahren zur Herstellung von symmetrischen Olefinen (Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 25 15 011.2))

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abänderung des in der Hauptanmeldung beschriebenen Verfahrens zur Herstellung von symmetrischen Olefinen, das sich mit Vorteil insbesondere zur Gewinnung von trans-ß-Carotin und Dimestrol einsetzen läßt.

Gegenstand der Hauptanmeldung ist ein einfaches, zur Gewinnung von einheitlichen Produkten symmetrischer Olefine geeignetes Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man

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Aldehyde und/oder Ketone mittels einem in einem speziellen reaktivem Zustand befindlichen Titan, das als Spezial-Ti(II) bezeichnet ist, umsetzt. Es wurde nun in Abänderung dieses Verfahrens gefunden, daß man auch dann zu einheitlichen Produkten solcher symmetrischen Olefine gelangt, wenn man erfindungsgemäß Aldehyde und/oder Ketone mittels Spezial-Ti (O) umsetzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in gleicher Weise wie das Verfahren der Hauptanmeldung besonders vorteilhaft einsetzbar für die Synthese von trans-ß-Carotin und Dimestrol ( <L , <L ^l-Diäthyl-4,4'-dimethoxystilben oder Diäthylstilböstroldimethylather).

Auch beim erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich um eine reduktive Kupplungsreaktion von Ketonen oder Aldehyden, jedoch mit reaktivem metallischem Titan, Ti(O), unter Bildung der entsprechenden symmetrischen Olefine, gemäß dem folgenden allgemeinen Reaktionsschema:

+ Ti(O) ^ ^5C=C^; + TiO₂ .

Das reaktive metallische Spezial-Ti(O) läßt sich durch Reduktion von in dreiwertigem Oxydationszustand befindlichem Titan bis zu feinteiligem aktivem Metall erhalten. Der gewünschte Keton- oder Aldehyd-Precursor wird dann mit dem

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aktivem Metall (in einem geeigneten Lösungsmittel) umgesetzt, und dabei erhält man das entsprechende symmetrische Olefin.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein vorteilhaft einfaches Verfahren für die Synthese symmetrischer Olefine. Die Titan-Reaktionskomponente ist leicht erhältlich, und die reduktive Kupplung der Aldehyd- oder Keton-Moleküle, wobei die C=O-Gruppen der Ausgangssubstanzen in C=C-Bindungen übergeführt werden, läßt sich einfach und glatt durchführen. Am Beispiel des Benzophenons läßt sich diese Reaktion wie folgt veranschaulichen:

Ti(O) >O

Das beim erfindungsgemäßen Verfahren benutzte reaktive metallische Titan muß sich in "aktivem" Zustand befinden. Für die erfindungsgemäßen Zwecke brauchbares metallisches aktives Spezial-Ti(O) läßt sich durch Reduktion eines Titansalzes, wie beispielsweise TitantriChlorid, mit Alkalimetall, zum Beispiel metallischem Natrium, Kalium oder Lithium, in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, wie beispielsweise trockenem Tetrahydrofuran zubereiten. Das frisch zubereitete "aktive" Ti(O) wird als Aufschlämmung in dem Lösungsmittel gehalten. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens

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setzt man die als Reaktionskomponente vorgesehene Aldehydbzw. Keton-Verbindung dieser Aufschlämmung zu. Bei der Umsetzung des "aktiven" metallischen Titans, des Spezial-Ti(O), reagiert die eingesetzte Aldehyd- oder Keton-Verbindung unter Bildung eines der klassichen Pinakol-Reaktion entsprechenden Dialkoxids. Während dieser ersten Reaktionsstufe wird das Ti(O) zu Ti(II) oxidiert. Das dabei entstehende Ti(II) steht für die weitere Umsetzung mit dem Pinakol-Dialkoxid zu dem symmetrischen Olefin zur Verfügung. Die vollständige Reaktion läßt sich kurz wie folgt wiedergeben: Ti(O) ? ? Ti(II)

Das erfindungsgemäße Verfahren ist für Aldehyde und Ketone aller Art brauchbar, einschließlich cyclischer Aldehyde und Ketone, weil unter den angewendeten Reaktionsbedingungen keine Gefahr besteht, daß bei diesen cyclischen Verbindungen eine Aufspaltung der Ringverknüpfung stattfindet. Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber dem Verfahren der Hauptanmeldung den Vorteil, daß es rascher und anscheinend über weniger Zwischenstufen verläuft.

Es muß beachtet werden, daß übliches festes Titan-Metall für erfindungsgemäße Zwecke nicht verwendbar ist. Festes Titan-Metall ist unreaktiv-, da es oberflächlich eine dünne Oxidhaut als überzug aufweist. Es ist für die erfindungsgemäßen

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Zwecke unbedingt erforderlich, daß aktives metallisches Spezial-Ti(O) eingesetzt wird.

Beispiel 1

Cycloheptylidencycloheptan, hergestellt durch Einwirkung von aktivem metallischem Titan auf Cycloheptanon

In folgender Weise wurde eine Aufschlämmung von "aktivem" metallischem Titan zubereitet: Unter inerter Stickstoffatmosphäre wurde durch Vermischen eine Aufschlämmung aus Titantrichlorid (1,23 g, 8,0 mMol) in 30 ml trockenem Tetrahydrofuran zubereitet, und dazu wurde metallisches Kalium ( 0,94 g, 24 mMol) zugegeben. Das resultierende Gemisch wurde zwecks Bildung von in Tetrahydrofuran aufgeschlämmtem aktivem metallischem Titan eine Stunde am Rückfluß behandelt. Dann wurde eine Lösung von Cycloheptanon (450 mg, 4,0 mMol) in 5 ml Tetrahydrofuran zugefügt. Nachdem zehn Stunden am Rückfluß behandelt worden war, wurde das Gemisch in 50 ml 2n wässrige Salzsäure ausgegossen. Die Lösung wurde mehrmals mit Äther extrahiert, die Extrakte wurden vereinigt, mit Wasser und mit Salzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und dann im Rotationsverdampfer konzentriert. Das resultierende Produkt,· (400 mg, 95% Ausbeute) war reines Cycloheptylidencycloheptan. Es wurde an hand seiner Spektraleigenschaften (IR, NMR, Massenspektrum) identifiziert.

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Beispiel 2

Beta-Carotin, hergestellt durch Einwirkung von aktivem, metallischem Titan auf Retinal

Unter inerter Atmosphäre (Stickstoff oder Argon) wurde eine Aufschlämmung aus Titantrichlorid (1,23 g, 8,O mMol) in 30 ml trockenem Tetrahydrofuran zubereitet, und zu dieser Aufschlämmung wurde metallisches Lithium (170 mg, 24 mMol) zugegeben. Das resultierende Gemisch wurde eine Stunde am Rückfluß behandelt. Dann wurde eine Lösung von Retinal (1,15 g, 4,0 mMol) in 5 ml trockenem Tetrahydrofuran zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde dann zwei Stunden bei gerührt und anschließend auf Zimmertemperatur abgekühlt. Das Reaktionsgemisch wurde durch vorsichtige Zugabe von 5 ml Methanol abgeschreckt, und anschließend wurde in 5 ml In wässrige Salzsäure ausgegossen. Die Lösung wurde mehrmals mit Äther extrahiert, die Extrakte wurden vereinigt, über MgSO. getrocknet und durch Entfernung des Lösungsmittels konzentriert. Nachdem chromatographisch an Silikagel gereinigt worden war, wurde 60% Beta-Carotin gewonnen, das anhand seiner Spektraleigenschaften (IR, UV, NMR) identifiziert wurde.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zur Herstellung von symmetrischen Olefinen durch Umsetzen von Aldehyden und/oder Ketonen mittels Titan in speziell reaktivem Zustand, nach Patent .... (Patentanmeldung P 25 15 011.2), dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung mittels Spezial-Ti(O) vornimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Spezial-Ti(0) durch Reduktion von einen höheren Oxydationszustand als II aufweisendem Titan zu reaktivem metallischem Ti(O) in einem inerten Lösungsmittel vornimmt, das resultierende reaktive metallische Ti(O) mit einem Aldehyd oder einem Keton umsetzt, das Reaktionsgemisch ansäuert und das symmetrische Olefin-Produkt aus der Lösung abtrennt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das einen höheren Oxydationszustand als II aufweisende Titan mittels eines Alkalimetalls als Reduktionsmittel zu dem metallischem reaktivem Ti(O) reduziert.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als inertes Lösungsmittel Tetrahydrofuran einsetzt,

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5. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Beta-Carotin, dadurch gekennzeichnet, daß man ein nichtwässriges Gemisch aus reaktivem metallischem Ti(O) und einem inerten Lösungsmittel mit Retinal umsetzt, das resultierende Reaktionsgemisch ansäuert und das Beta-Carotin-Produkt extrahiert.
6. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Dimestrol, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch aus reaktivem metallischem Ti(O) und einem inerten Lösungsmittel mit para-Methoxypropiophenon umsetzt, das resultierende Gemisch ansäuert und das Dimestrol-Produkt extrahiert.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung mittels eines in Form einer Aufschlämmung in inertem Lösungsmittels vorliegenden reaktiven metallischen Spezial-Ti(O) durchführt, das durch Reduktion eines in eir.em höheren Oxydationszustand als II vorliegenden Titan in nicht-wässrigem inertem Lösungsmittels einem Alkalimetall als Reduktionsmittel gewonnen worden ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Aldehyd mit in nicht-wässrigem inertem Lösungsmittel aufgeschlämmtem metallischem reaktivem Ti(O) umsetzt und den Aldehyd zu einem Pinakol-Dialkoxid-Zwischenprodukt dimerisiert und dabei gleichzeitig das Ti(O) zu

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reaktivem Spezial-Ti(II) oxidiert, und anschließend das Pinakol-Dialköxid-Zwischenprodukt mit dem reaktiven Spezial-Ti(II) zu dem symmetrischen Olefin-Produkt umsetzt.
9. Verfahren nach Anspruch 8_f dadurch gekennzeichnet, daß man anstelle eines Aldehyds ein Keton verwendet.

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