Für die Schilderung der vorliegenden Erfindung wird die in folgenden Formelschema angegeben Nummerierung der einzelnen Kohlenstoffatome des Xanthen-Grundgerüsts verwendet : Xanthen-4, 5-Diole bilden das Ausgangsmaterial für eine Vielzahl zweizähniger Ligan- den, deren Rückgrat das Xanthengrundgerüst bildet, beispielsweise Bisphosphit-

Liganden, wie sie von van Leeuwen et al in Helv. Chim. Acta 84,3269 (2001) be- schrieben werden oder Bisphosphoramidit-Liganden, wie sie z. B. Gegenstand der WO 02/083695 sind.

Komplexe dieser Liganden mit Übergangsmetallen der Gruppe Vlil des Periodensys- tems der Elemente haben gute katalytische Eigenschaften und können beispielsweise als Homogenkatalysatoren für Carbonylierungen, Hydrierungen, Hydrocyanierungen, Olefinoligomerisierungen und Metathesereaktionen eingesetzt werden. Besonders vor- teilhaft haben sich Rhodiumkomplexe dieser Liganden bei der Hydroformylierung von Olefinen, insbesondere bei der isomerisierenden Hydroformylierung von Olefinen, er- wiesen.

Zur Herstellung von 2,7, 9, 9-Tetramethyl-xanthen-4, 5-diol wird nach Helv. Chim. Acta 84,3269 (2001) vom in 4, 5-Stellung unsubstituierten 2,7, 9, 9-Tetramethylxanthen aus- gegangen. Zur Funktionalisierung in 4, 5-Stellung wird dieses bei-78°C mit Butyllithium in Gegenwart von Tetramethylethylendiamin lithiiert, anschließend durch Umsetzung mit Borsäureester in den entsprechenden Bis-boronsäureester umgewandelt, der nach alkalischer Hydrolyse und Oxidation mit wässriger Wasserstoffperoxid-Lösung das ge- wünschte Xanthen-4, 5-diol ergibt. Butyllithium kann sich beim Kontakt mit Luftsauer- stoff entzünden und aufgrund seiner hohen Reaktivität muss bei sehr tiefen Tempera- turen gearbeitet werden um Nebenreaktionen zu vermeiden. Dementsprechend erfor- dert dieses Verfahren eine hohen sicherheitstechnischen Aufwand-absoluter Luft- und Feuchtigkeitsausschluss, Tieftemperaturbedingungen, Explosionsschutz-hat in- folge der erforderlichen tiefen Temperaturen einen hohen Energieverbrauch und ist folglich unwirtschaftlich. Die gleiche Problematik ergibt sich, falls das Butyllithium durch andere metallorganische Deprotonierungsmittel-z. B. Phenyllithium, Naphthyllithium oder Phenylnatrium-ersetzt wird. Abgesehen davon sind alle diese Reagenzien sehr teuer.

Auch andere gängige Phenolsynthesen erweisen sich bei der Herstellung der Xanthen- 4, 5-diole gemäß Formel l als problematisch. So führt die Nitrierung der Xanthene der allgemeinen Formel 11 zu den Dinitroverbindungen, deren Reduktion zum Diamin, nach- folgende Diazotierung und Phenolverkochung (Organikum, 18. Aufl., S. 542-543, Deut- scher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1990) Xanthendiol ergibt. Die Handhabung eines doppelten Diazoniumsalzes im technischen Maßstab erfordert aufgrund von des- sen Explosivität ebenfalls einen unwirtschaftlichen hohen sicherheitstechnischen Auf- wand.

Die klassische Route zu Phenolen via Sulfonierung-Alkalischmeize (Organikum, 18.

Aufl. ; S. 317 ; 341 ; Deutscher Verlag der Wissenchaften ; Berlin 1990) benötigt drasti- sche Reaktionsbedindungen, die eine erhöhte Nebenproduktbildung und schwierig aufzuarbeitende, stark verunreinigte Produktgemische zur Folge haben.

Auch die einstufige Kupfer-katalysierte Dihydroxylierung von elektronenreichen Aroma- ten mittels wässrigem Wasserstoffperoxid, wie sie beispielsweise von Adapa et al in Organic Prep. Proc. 32,373 (2000) oder von Baruah et al in J. Org. Chem. 65,2344 (2000) beschrieben wird, ist im technischen Maßstab unattraktiv, da diese Methode nicht sehr selektiv ist und je nach Ausgangsverbindung zu wirtschaftlich unbefriedigen- den Ausbeuten führt.

Mit ähnlichen Nachteilen wie vorstehend geschildert sind auch andere Verfahren zur Direkthydroxylierung von Aromaten behaftet, beispielsweise die Hydroxylierung mit Fenton-Reagenz (FeCl2-H202)-artigen Reaktionssystemen, wie sie in March, Advanced Organic Chemistry, 4th Ed., Wiley, New York 1976, S. 700, erläutert wird, die Umset- zung mit m-Chlorperoxybenzoesäure gemäß Mechoulam et al in Synthesis 1046 (1983), die Hydroxylierung mittels t-Butylperoxy-isopropylcarbonat, wie sie von Kurz et al in J. Org. Chem. 31,2459 (1966) eingeführt wurde, die von Kurz et al in J. Org.

Chem. 36,3184 (1971) beschriebene Hydroxylierung mit dem System Wasserstoffper- oxid-Aluminiumchlorid bzw. die von Hashimoto et al in Bull. Chem. Soc. Japan 43,293 (1970) vorgestellte Hydroxylierung mit dem System t-Butylperoxid-Aluminiumchlorid, die von Ogata et al in Tetrahedron 37,1485 (1981) untersuchte Hydroxylierung mit Hilfe von Peroxomonophosphorsäure als auch die von Olah et al in J. Org. Chem. 43, 865 (1978) offenbarte Methode zur Direkteinführung der Hydroxylgruppe in Aromaten mit Hilfe von Wasserstoffperoxid in Gegenwart von Supersäuren wie FSO3H-SO2CIF, FS03H-SbF5 (1 : 1)-S02CIF. Allen diesen Methoden ist zudem gemein, dass sie im Allgemeinen nur bei strukturell relativ einfach aufgebauten Ausgangsmaterialen akzep- table Umsätze und/oder Ausbeuten liefern, hingegen bei strukturell komplexeren Aus- gangssubstanzen entweder zu unbefriedigenden Umsätzen oder Ausbeuten führen.

Darüber hinaus benötigen einzelne dieser Methoden hochkorrosive Reagenzien, wel- che die Verwendung von Reaktoren und Apparaten aus hochkorrosionsbeständigen, teuren Werkstoffen erforderlich machen, wodurch das Verfahren unwirtschaftlich ver- teuert wird.

Der vorliegenden Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zu finden, das die Herstellung von in 2,7-Position substituierten Xanthen-4, 5-diolen im technischen Maßstab in guten Ausbeuten auf wirtschaftliche Weise ausgehend von den entsprechenden Xanthenen ermöglicht. Das Verfahren sollte mit industriell kosten- günstig verfügbaren Ausgangsstoffen und Reagenzien und ohne erheblichen apparati- ven Aufwand zu betreiben sein.

Dementsprechend wurde ein Verfahren zur Herstellung von in 2,7-Position substituier- ten Xanthen-4, 5-diolen der allgemeinen Formel 1

in der die Reste R1 gleich oder verschieden sind und für C,-bis C2o-Alkyl-, Ci-bis C20- Alkoxy-, C1- bis c20-Perfluoralkyl-, C3- bis C10-Cycloalkyl, -C6- bis C10-Aryl-, C6- bis C10- Aryloxy-, C7-bis C20-Alkylaryl, C7- bis C20-Arylalkyl-, Carboxamid-, R60- (CH2CH2-O)n- und/oder-COOR7-Gruppen stehen, worin der Index n eine ganze Zahl von 1 bis 10, R6 eine d-bis C4-Alkylgruppe und R7 eine C1- bis C10-Alkyl-Gruppe, C6- bis C10- Arylgruppe und/oder die Benzylgruppe bedeutet, die Reste R2 und R3 gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff, Ci-bis C20- Alkyl-, C3-bis Cio-Cycloalkyl-, C6-bis C2o-Aryl-, C7-bis C2o-Alkylaryl-und/oder für C7- bis C2o-Arylalkyl-Gruppen stehen oder in der R2 und R3 gemeinsam mit dem Kohlen- stoffatom, an das sie gebunden sind, eine Carbonyl-oder eine C3-bis C6- Cycloalkyliden-Gruppe bilden, und die Reste R4 gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff, Ci-bis C20-Alkyl-, C3-bis C10-Cycloalkyl-, C6- bis C10-Aryl-, C7- bis C20-Alkylaryl- und/oder C7- bis C20- Arylalkyl-Gruppen stehen, gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein Xanthen der allgemeinen Formel II in der die Reste R1, R2, R3 und R4 die vorstehend genannte Bedeutung haben, zu ei- nem 4, 5-Diacyl-Xanthen der allgemeinen Formel III acyliert, in der die Reste R5 gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff, Cl-bis C4-Alkyl-, C, bis C4-Haloalkyl-, C1- bis C4-Alkoxymethyl- und /oder C6- bis C10-Aryl-Gruppen ste- hen ;

das 4, 5-Diacyl-Xanthen der allgemeinen Formel III zur entsprechenden Xanthen-4,5- oxycarbonyl-Verbindung der allgemeinen Formel IV oxidiert, in der die Reste R1, R2, R3, R4 und R5 die vorstehend genannte Bedeutung haben und aus der Verbindung IV das Xanthen-4, 5-diol der allgemeinen Formel I ein- hergehend mit der Oxidationsreaktion oder in einem separaten Schritt durch Esterspal- tung freisetzt.

Ausgangsverbindungen für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von in 2,7-Position substituierten Xanthen-4, 5-diolen der allgemeinen Formel I sind die ent- sprechenden in 2, 7-Stellung substituierten Xanthene der allgemeinen Formel II in denen die beiden in 2,7-Position befindlichen Substituenten Reste RI gleich oder verschieden sein können und für C1-bis C20-Alkyl-, C1-bis C20-Alkoxy-, C1-bis C20- <BR> <BR> <BR> Perfluoralkyl-, C3-bis Cio-Cycloalkyl-, C6-bis C, o-Aryl-, C6-bis Co-Aryloxy-, C7-bis C2o- Alkylaryl-, C7-bis C20-Arylalkyl-, Carboxamid-, R6O-(CH2CH2-O)n- und/oder -COOR7- Gruppen stehen können, worin der Index n eine ganze Zahl von 1 bis 10, R6 eine C1- bis C4-Alkylgruppe und R'eine C,-bis C, o-Alkyl-Gruppe, C6-bis Cio-Arylgruppe und/oder die Benzylgruppe bedeutet. Vorzugsweise sind die Reste R1 gleich oder ver- schieden und stehen für C1- bis C10-Alkyl-, C1- bis C10-Alkoxy-, C5- bis C6-Cycloalkyl-, die Phenyl-, Phenoxy-, Napthoxy-, Ci-bis C4-Alkyl-oligo-ethylenoxy-und/oder die Naphthyl-Gruppe. Besonders bevorzugt werden im erfindungsgemäßen Verfahren Xanthene eingesetzt, in denen die Reste R1 gleich sind und z. B. für Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl, t-Butyl, n-Pentyl-, Neopentyl-, n-Hexyl-, n-Heptyl-, n-Octyl-, 2-Ethylhexyl-, n-Nonyl-, n-Decyl-, 2-Propylheptyl-, Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy-, lso- propoxy-, n-Butoxy-, t-Butoxy-, n-Pentyloxy-, Neopentyloxy-, n-Hexyloxy-, n-Octyloxy-, 2-Ethylhexyloxy-, n-Nonyloxy-, n-Decyloxy-, 2-Propylheptyloxy-, Methoxy-ethylenoxy-,

Ethoxy-ethylenoxy-, Methoxy-bis-ethylenoxy-, Ethoxy-bis-ethylenoxy-, Methoxy-tris- ethylenoxy-, Ethoxy-tris-ethylenoxy-, Methoxy-tetra-ethylenoxy-, Ethoxy-tetra- ethylenoxy-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Decalinyl-, Phenyl-oder Naphthylgruppen ste- hen. Ebenso können die Reste Rl Alkylarylgruppen, wie die Methylphenyl-, Ethylphe- nyl-, Propylphenyl-, Isopropylphenyl-, Butylphenyl-, Isobutylphenyl-, t-Butylphenyl-, <BR> <BR> <BR> Dimethylphenyl-, Diethylphenyl-, Dipropylphenyl-, Diisopropylphenyl-, Dibutylphenyl-, Diisobutylphenyl-, Di-t-butylphenyl-, Trimethylphenyl-, Triethylphenyl-, Triisobutylphe- nyl-, Tri-t-butylphenyl-und/oder für mit längerkettigen Alkylgruppen substituierte Phe- nyl-oder Naphthyl-Gruppen sein, wobei im Falle einer mehrfachen Alkylsubstitution der Alkylarylgruppe das Substitutionsmuster am aromatischen Ring grundsätzlich beliebig sein kann. Ähnliches gilt, falls die Reste Rl für Arylalkylgruppen, wie die Benzoyl-, Phenethyl-oder Naphthylmethylen-Gruppe, stehen. Neben den vorstehend genannten Substituenten können die Substituenten R'auch Carboxamid- (-CONH2) oder Carbo- xyalkyl- (-COOR') Gruppen sein, worin die Reste R7 im Allgemeinen für eine der vor- stehend genannten C1-bis C10-Alkyl-, vorzugsweise für Ci-bis C4-Alkyl-Gruppen ste- hen können. Prinzipiell kann gesagt werden, dass die Art der Substituenten in 2,7- Position im Hinblick auf die Ausführbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht kritisch ist und somit beliebig gewählt werden kann. Die vorstehende Nennung mögli- cher individueller Reste R'hat folglich allein beispielhaften Charakter und ist nicht als abschließende Aufzählung gedacht.

Auch die in 9-Stellung des Ausgangsxanthens der allgemeinen Formel II gelegenen Reste R2 und R3 haben aufgrund ihrer relativ großen Entfernung zu den zu funktionali- sierenden Positionen 4 und 5 des Xanthenringsystems praktisch keine Auswirkung auf die Durchführbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens und können folglich prinzipiell ad libitum gewählt werden. Im Allgemeinen können die Reste R2 und R3 gleich oder verschieden sein und für Wasserstoff, C1-bis C20-Alkyl-, C3-bis C10-Cycloalkyl-, C6-bis C1o-Aryl-, C7-bis C2o-Alkylaryl-und/oder für C7-bis C2o-Arylalkyl-Gruppen stehen. Vor- zugsweise stehen die Reste R2 und R3 für Wasserstoff, C1-bis C10-Alkyl-, C5-bis C6- Cycloalkyl-, die Phenyl-und/oder Naphthyl-Gruppe. Bezüglich besonders bevorzugter Reste R2 und R3 gelten die Ausführungen zu bevorzugten Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Al- kylaryl-und/oder Arylalkyl-Gruppen, wie sie vorstehend zu den Resten Ru gemacht wurden, entsprechend.

Darüber hinaus können die Reste R2 und R3 gemeinsam mit dem Kohlenstoffatom 9 des Xanthenringsystems, an das sie gebunden sind, eine C3-bis C6-Cycloalkyliden- Gruppe oder eine Carbonylgruppe bilden.

Die Reste R4 bezeichnen diejenigen Gruppen, welche im Xanthenringsystem die Posi- tionen 1,3, 6 und 8 belegen können. Aufgrund ihrer Lage im Xanthenringsystem sind auch die Reste R 4an der erfindungsgemäßen Funktionalisierung der 4-und 5-Position des Xanthenringsystems nicht beteiligt und können dementsprechend prinzipiell nach

Belieben ausgewähit werden. Die einzelnen Reste R4 können gleich oder verschieden sein. Im Allgemeinen können die Reste R4 für solche Substituenten stehen, wie sie bei der Erläuterung der Reste R'genannt wurden. Außerdem können einzelne oder sämt- liche Reste R4 Wasserstoff sein.

Da die Art der einzelnen Reste R', R2, R3 und R4 für die erfindungsgemäße Funktiona- lisierung der 4-und 5-Position des Xanthenringsystems unerheblich ist, erfolgt deren Auswahl im Allgemeinen allein im Hinblick auf das gewünschte Eigenschaftsprofil der aus den Xanthen-4, 5-diolen der allgemeinen Formel I herstellbaren Liganden. Da die jeweiligen im Ausgangsxanthen der allgemeinen Formel II vorhandenen Reste R', R2, R3 und R4 im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens im Allgemeinen nicht verändert werden, finden sie sich im entsprechenden Endprodukt des erfindungsgemäßen Ver- fahrens, dem Xanthen-4, 5-diol der allgemeinen Formel I, wieder. Die vorstehenden Darlegungen zur Bedeutung der Reste R', R2, R3 und R4 im Ausgangsxanthen der Formel II gelten somit auch für das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge- stellte Xanthen-4, 5-diol der allgemeinen Formel 1.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren als Ausgangsverbindungen dienenden Xanthene der allgemeinen Formel II können auf einfache Weise nach bekannten Verfahren, wie sie z. B. in EP-A 738723 oder in Caruso et al, J. Org. Chem. 62,1058 (1997) beschrie- ben werden, hergestellt werden.

In der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Ausgangsxanthen der allgemeinen Formel II in 4, 5-Stellung zweifach zum 4, 5-Diacyl-Xanthen der allgemei- nen Formel 111 gemäß der allgemeinen Reaktionsgleichung (1) acyliert : r, 2 p3 R R R1 R R pl \y p1 R R4 1 R 4 Acylierungsmittel » R4 ti 0 n1-R4 (1) _eR R 0 O Katalysator R5 rio H H 0 ll 11 111 Zur Acylierung der Xanthenausgangsverbindung II können verschiedenerlei gängige Acylierungsmethoden, wie die Friedel-Crafts-Acylierung, Houben-Hoesch-Synthese, die Vilsmeier-Formylierung oder die Gattermann-Synthese angewandt werden, die sich jeweils durch die Art des angewandten Acylierungsmittels und die Art des verwendeten Katalysators unterscheiden. Aufgrund der relativ niedrigen Preise der einsetzbaren Acylierungsmittel und Katalysatoren werden die Friedel-Crafts-Acylierung und die Vilsmeier-Formylierung aus ökonomischen Gründen bevorzugt, je nach Standort der Anlage zur Herstellung der Xanthen-4, 5-diole können sich aber auch andere Acylie-

rungsmethoden, wie die Houben-Hoesch-oder die Gattermann-Synthese als die kos- tengünstigere Acylierungsmethode erweisen.

Bei der Methode der Friedel-Crafts-Acylierung können als Acylierungsmittel je nach Preis und Verfügbarkeit am Produktionsstandort z. B. Carbonsäurehalogenide, Carbon- säureanhydride, Ketene, gemischte Carbonsäureanhydride, gemischte Carbonsäure- Sulfonsäureanhydride oder verkappte Formyläquivalente, wie Dichlormethoxymethan, eingesetzt werden. Bevorzugte Acylierungsmittel bei der Friedel-Crafts-Acylierung der Xanthene II sind Carbonsäurehalogenide und Carbonsäureanhydride. Obgleich sowohl Carbonsäurefluoride, Carbonsäurechloride, Carbonsäurebromide als auch Carbonsäu- rejodide als Friedel-Crafts-Acylierungsmittel verwendet werden können, die Reaktivität der Carbonsäurehalogenide nimmt in der Reihe von Carbonsäurefluoriden bis Carbon- säurejodiden zu, werden wegen ihrer kostengünstigen Verfügbarkeit und einfachen Handhabbarkeit die Carbonsäurechloride unter den Carbonsäurehalogeniden als Acy- lierungsmittel bevorzugt.

Bezüglich des durch das Acylierungsmittel in das 4, 5-Diacylxanthen der allgemeinen Formel 111 eingebrachten Restes R5 bestehen prinzipiell keine Beschränkungen, d. h. die Reste R5 können gleich oder verschieden sein und z. B. für Wasserstoff, Ci-bis Capo- Alkyl-, Ci-bis C4-Haloalkyl-, Ci-bis C4-Alkoxy-methyl-, C6-bis Cio-Aryl-, C7-bis C2o- Alkylaryl-und/oder C7-bis C20-Arylalkylgruppen stehen. Da die Acylgruppen des 4,5- Diacylxanthens 111 im Zuge des erfindungsgemäßen Xanthen-4, 5-diol-Synthese- verfahrens lediglich als Hebel zur Einführung von Sauerstoff in die 4-und 5-Stellung des Xanthens II dienen und die entsprechenden Carbonsäuren zur Gewinnung des Xanthen-4, 5-diols I im letzten Verfahrensschritt abgespalten werden, werden als Reste R5 Wasserstoff, C1-bis C4-Alkylgruppen, C,-bis C4-Haloalkyl-, beispielsweise die Flu- ormethyl-, Chlormethyl-, Dichlormethyl-, Trichlormethyl-und/oder die Trifluormethyl- Gruppe, und/oder Cl-bis C4-Alkoxy-methyl-Gruppen, beispielsweise die Methoxy- methyl-, die Ethoxymethyl, die Propoxymethyl-und/oder die Butoxymethyl-Gruppe, aus ökonomischen Gründen bevorzugt. Diese bevorzugten Reste R5 wirken sich zudem besonders vorteilhaft auf die Selektivität der nachfolgenden Oxidation des 4, 5-Diacyl- Xanthens 111 zur Xanthen-4, 5-bis-oxycarbonyl-Verbindung IV aus.

Entsprechend dem Vorstehenden können als Acylierungsmittel bei der Friedel-Crafts- Acylierung des Xanthens II beispielsweise Formylfluorid, Acetylchlorid, Propionylchlo- rid, Butyrylchlord, Valeroylchlorid, Benzoylchlorid, Acetanhydrid, Propionsäureanhydrid, Buttersäureanhydrid, Valeriansäureanhydrid, Benzoesäureanhydrid, Keten, Palmi- toylchlorid, Stearoylchlorid usw. eingesetzt werden, wovon aus den vorstehend ge- nannten Gründen Acetylchlorid, Propionylchlorid, Butyrylchlorid, Valeroylchlorid, Ace- tanhydrid, Propionsäureanhydrid, Buttersäureanhydrid, Valeriansäureanhydrid, Mono- chloressigsäurechlorid, Dichloressigsäurechlorid, Trichloressigsäurechlorid, Monofluor- essigsäurechlorid, Trifluoressigsäurechlorid, Trifluoressigsäureanhydrid und Methoxy-

essigsäurechlorid als bevorzuge Acylierungsmittel dienen. Besonders bevorzugt wer- den Acetylchlorid oder Acetanhydrid zur Friedel-Crafts-Acylierung verwendet.

Als Katalysatoren für die Friedel-Crafts-Acylierung können starke Protonsäuren oder Lewis-Säuren angewandt werden, wobei die Verwendung von Lewis-Säuren bevorzugt ist. Als Lewis-Säuren können z. B. AICI3, FeCI3, BF3 oder ZnCI2 dienen, bevorzugt wer- den AlCIS oder FeCI3 verwendet.

Zur Erzeugung des 4, 5-Diacylxanthens der Formel 111 werden stöchiometrisch pro Mol des Xanthens II zwei Mol des Acylierungsmittels benötigt. Das Acylierungsmittel kann dementsprechend in stöchiometrischer Menge mit dem Xanthen II umgesetzt werden, vorteilhaft kann das Acylierungsmittel auch in einem leichten Überschuss der Reaktion zugesetzt werden, so dass das Molverhältnis Xanthen 11/Acylierungsmittel 1 : 2 bis 1 : (2,01 bis 3,0), vorzugsweise 1 : 2 bis 1 : (2,01 bis 2,5) betragen kann.

Der Lewis-Säure-Katalysator kann bezüglich des Acylierungsmittels in äquimolarer Menge oder in geringem Überschuss verwendet werden. Vorzugsweise wird ein Mol- verhältnis von Lewis-Säure/Acylierungsmittel von 1 : 1 bis 1,5 : 1, besonders bevorzugt von 1 : 1 bis 1,01 : 1 angewandt. Bei Verwendung von Carbonsäureanhydriden als Acy- lierungsmittel beträgt das Molverhältnis Lewis-Säure/Acylierungsmittel im Allgemeinen 2 : 1 bis 2,5 : 1, vorzugsweise 2,1 bis 2,01 : 1. Unter Umständen kann es sich auch als vorteilhaft erweisen, die Lewis-Säure bezüglich des Acylierungsmittels in weniger als der äquivalenten Menge einzusetzen, beispielsweise in einer Menge von 0,7 bis 0,99 Moläquivalenten, vorzugsweise von 0,9 bis 0,99 Moläquivalenten, jeweils bezogen auf die Menge des eingesetzten Acylierungsmittels. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, falls einzelne Substituenten des Xanthens II unter den Bedingungen der Friedel-Crafts-Acylierung zu Dealkylierungsreaktionen neigen, beispielsweise die Isopropyl-, t-Butyl-oder Neopentyl-Gruppe. In solchen Fällen kann es auch vorteilhaft sein eine"milde"Lewis-Säure einzusetzen, beispielsweise im Reaktionsmedium sus- pendiertes Eisen (lit) oxid. Die Bedingungen für Friedel-Crafts-Acylierungen mittels Ei- sen (lit) oxid werden z. B. in EP-A 554 679 beschrieben.

Die Friedel-Crafts-Acylierung des Xanthens II wird im Allgemeinen in einem unter den Bedingungen der Friedel-Crafts-Acylierung inerten Lösungsmittel, beispielsweise ei- nem halogenierten Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlen- stoff, 1, 2-Dichlorethan, Tetrachlorethan, Chlorbenzol oder Dichlorbenzol, oder einem nitrierten Lösungsmittel, wie Nitrobenzol, ausgeführt. Die Reaktionstemperatur für die Friedel-Crafts-Acylierung des Xanthens II kann im Bereich von-20 bis +100°C, vor- zugsweise von-10°C bis +70°C liegen.

Die Isolierung des 4, 5-Diacylxanthens aus dem Reaktionsansatz kann auf herkömmli- che Weise nach der hydrolytischen Aufarbeitung der Reaktionsmischung beispielswei- se mittels Extraktion und/oder Kristallisation erfolgen.

Überraschenderweise wird mittels der Friedel-Crafts-Acylierung das 4, 5-Diacylxanthen . II bei hohem Umsatz in guter Ausbeute erhalten. Dies ist insofern überraschend als eine unvollständige Umsetzung zum Monoacyl-Xanthen als auch die Bildung von Re- gioisomeren zu befürchten war.

Stehen an einem Produktionsstandort Nitrile, wie Acetonitril, Propionitril, Butyronitril oder Valeronitril kostengünstig zur Verfügung, so können diese in einer Variante der Friedel-Crafts-Acylierung, der sogenannten Houben-Hoesch-Synthese, anstelle von Acylhalogeniden oder Carbonsäureanhydriden als Acylierungsmittel verwendet wer- den. Als Acylierungskatalysator kann hierbei ebenfalls eine Lewis-Säure, vorzugsweise in Kombination mit einer starken Protonsäure, beispielsweise Salzsäure, Schwefelsäu- re oder Trifluorsulfonsäure, dienen. Bei dieser Acylierung können die üblicherweise für Friedel-Crafts-Acylierungen verwendeten Lewis-Säuren, wie AICI3, Fecal3, BF3 oder ZnC12, eingesetzt werden, bevorzugt dient ZnC12 als Katalysator. Bei der Umsetzung wird zunächst die betreffende Bis-Iminoverbindung erhalten, die nach hydrolytischer Aufarbeitung das betreffende 4, 5-Diacyl-Xanthen 111 ergibt.

Die Herstellung der 4, 5-Diformyl-Xanthene Illa (R5 = H) kann ebenfalls durch Friedel- Crafts-Acylierung, z. B. mittels Formylfluorid oder Dichlormethoxymethan als Acylie- rungsmittel, bewerkstelligt werden. Vorzugsweise wird zur Herstellung der 4,5- Diformyl-Xanthene Illa aus den Xanthenen der Formel II die Methode der Vilsmeier- Formylierung angewandt. Als Acylierungsmittel kann bei dieser Methode das klassi- sche Vilsmeier-Reagenz N-Methylformanilid verwendet werden, bevorzugt werden je- doch preisgünstig erhältliche N, N-Ci-C4-Dialkylformamide, wie N, N-Dimethylformamid, N, N-Diethylformamid, N, N-Dipropylformamid oder N, N-Dibutylformamid eingesetzt. Als Acylierungskatalysator kann bei der Vilsmeier-Formylierung der Xanthene II preiswer- tes POCI3 oder COCI2 verwendet werden.

Für die Erzeugung der 4, 5-Diformyl-Xanthene Illa werden stöchiometrisch pro Mol des Xanthens II zwei Mol des Acylierungsmittels benötigt. Das Acylierungsmittel kann be- züglich des Ausgangsxanthens II in stöchiometrischer Menge als auch im Überschuss eingesetzt werden. Dementsprechend beträgt bei der Vilsmeier-Formylierung das Mol- verhältnis Xanthen 11/Acylierungsmittel im Allgemeinen 1 : 2 bis 1 : 3, vorzugsweise 1 : 2 bis 1 : 2,5. Der Acylierungskatalysator wird bei dieser Methode bezüglich des Acylie- rungsmittels vorzugsweise in äquimolarer Menge verwendet. Es kann auch ein Über- schuss des Katalysators, beispielsweise eine 1, 1- bis 1,5-facher molarer Überschuss bezogen auf das Acylierungsmittel, angewandt werden.

Die Synthese der 4, 5-Difomyl-xanthene Illa wird im Allgemeinen in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels durchgeführt. Geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Halogenkohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Chloroform, 1, 2-Dichlorethan, Tetra- chlorethan, Chlorbenzol oder Nitroverbindungen wie Nitrobenzol. Bevorzugt wird zur Vilsmeier-Formulierung des Xanthens II das als Acylierungsmittel verwendete Forma- mid als Lösungsmittel zugesetzt.

Die Vilsmeier-Formylierung des Xanthens II kann bei Temperaturen von-20 bis +50°C durchgeführt werden, bevorzugt wird im Temperaturbereich von-5 bis +30°C gearbei- tet. Nach hydrolytischer Aufarbeitung der Reaktionsmischung kann die Isolierung des 4, 5-Diformyl-xanthens Illa auf an sich herkömmliche Weise, z. B. durch Extraktion und/oder Kristallisation, erfolgen.

An Produktionsstandorten, an denen Anlagen zur Erzeugung und dem Umgang mit Blausäure zur Verfügung stehen, stellt die Formylierung des Xanthens 11 mit Blausäure als Acylierungsmittel, die sogenannte Gattermann-bzw. Gattermann-Adams-Synthese, eine kostengünstige Alternative zur Vilsmeier-Formylierung dar. Hierzu wird das Xanthen II, vorzugsweise gelöst in einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise Diethylether, Diisopropylether, Methyl-t-butylether, Tetrahydrofuran oder Dioxan, durch Einleiten von HCN in Gegenwart eines Acylierungskatalysators und wasserfreiem Chlorwasserstoff zum 4, 5-Diformyl-xanthen Illa acyliert. Als Acylierungskatalysatoren können üblicherweise zur Friedel-Crafts-Acylierung verwendete Lewis-Säuren, wie AIC13, FeCl3, BF3 oder ZnC12, verwendet werden. Bevorzugt ist die Verwendung von ZnCI2. Anstelle von ZnC12 kann auch Zn (CN) 2 benutzt werden, wobei sowohl das Acy- lierungsmittel HCN als auch der Acylierungskatalysator ZnC12 in situ im Reaktor durch den eingegasten Chlorwasserstoff erzeugt werden. Zur Aktivierung des Zn (CN) 2 kön- nen vorteilhaft noch katalytische Mengen eines Alkalimetallhalogenids, vorzugsweise eines Alkalimetallchlorids, wie LiCI, NaCI, KCI, RbCI oder CsCI, und/oder einer anderen Lewis-Säure, wie AICI3, zugegeben werden. Die Umsetzung wird im Allgemeinen im Temperaturbereich von-20 bis +50°C, vorzugsweise im Temperaturbereich von-5 bis +30°C durchgeführt. Nach Hydrolyse der Reaktionsmischung kann daraus das 4,5- Diformyl-xanthen Illa auf an sich herkömmliche Weise, beispielsweise durch Extraktion und/oder Kristallisation, gewonnen werden.

Das in der ersten Verfahrensstufe erhaltene 4, 5-Diacyl-Xanthen 111 wird in der zweiten Verfahrensstufe oxidativ gemäß allgemeiner Reaktionsgleichung (2) in das entspre- chende 4, 5-Oxycarbonyl-xanthen der allgemeinen Formel IV umgewandelt :

R2 R3 4 R R R1 R1 R4 0 1 R Persäure oder Peroxid »-R41R4 (2) O 0 O O O R R o R R o o oo )) i R5 IV Die Oxidation gemäß Gleichung (2) wird im Falle der 4, 5-Diacyl-Xanthene III mit R5 gleich d-bis C4-Alkyl oder C6-bis C 0-Aryl vorzugsweise mittels Persäuren in der Art einer Baeyer-Villiger-Oxidation und im Falle der 4, 5-Diformyl-Xanthene Illa bevorzugt mittels Wasserstoffperoxid in Gegenwart katalytischer Mengen einer Säure in der Art einer Dakin-Oxidation vorgenommen. Es ist allerdings auch möglich die 4, 5-Diformyl- Xanthene Illa in der Art einer Baeyer-Villiger-Oxidation mit einer Persäure zu den ent- sprechenden Oxycarbonyl-Verbindungen der Formel IV zu oxidieren. Dabei werden die Xanthen-4, 5-diol-Ameisensäureester erhalten. Hingegen entsteht bei der Oxidation in der Art einer Dakin-Oxidation mittels angesäuertem Wasserstoffperoxid der betreffende Ameisensäureester lediglich intermediär und wird in situ zum Xanthen-4, 5-diol hydroly- siert.

Zur Oxidation des 4, 5-Diacyl-Xanthens 111 werden pro Mol stöchiometrisch zwei Mol der Persäure benötigt. Die Persäure kann in stöchiometrischer Menge oder im Überschuss verwendet werden, vorzugsweise wird die Persäure in einem 1, 01- bis 10-fachen, be- sonders bevorzugt in einem 1, 01- bis 6-fachen stöchiometrischem Überschuss einge- setzt. Bezüglich der für die Oxidation verwendbaren Persäure sind keine Beschrän- kungen bekannt, d. h. es können im Prinzip alle organischen Persäuren verwendet werden, vorzugsweise werden relativ preisgünstige oder einfach herzustellende Per- säuren verwendet, beispielsweise Perameisensäure, Peressigsäure, Perpropionsäure, Perbenzoesäure oder m-Chlorperbenzoesäure. Selbstverständlich können auch die Salze der Persäuren, z. B. deren Lithium-, Natrium-, Kalium-, Rubidium-, Cäsium-oder Ammonium-Salze, benutzt werden. Gewünschtenfalls können der Reaktionsmischung auch katalytische Mengen an Cokatalysatoren, z. B. starke Säure, wie Methansulfon- säure, Benzolsulfonsäure, Toluolsulfonsäure, Schwefelsäure oder Chlorwasserstoff, oder Lewis-Säuren, wie Zinnverbindungen, beispielsweise Zinn (IV) tetrachlorid, zuge- setzt werden.

Anstelle organischer Persäuren oder deren Salzen können zur Oxidation des 4,5- Diacyl-Xanthens 111 gemäß Gleichung (2) auch anorganische Peroxysäuren, aus Stabi- litätsgründen vorzugsweise in Form ihrer Salze, insbesondere ihrer wasserlöslichen Salze, eingesetzt werden. Prinzipiell können die Salze aller anorganischen Peroxosäu- ren, beispielsweise Perborate, Peroxophosphate, Peroxochromate, Peroxomonosulfate

oder Peroxodisulfate zur Oxidation des 4, 5-Diacyl-Xanthens 111 verwendet werden, als besonders vorteilhaft haben sich jedoch die wasserlöslichen Salze der Caroschen Säu- re (H2SO5) und der Peroxodischwefelsäure im erfindungsgemäßen Verfahren erwie- sen. Als wasserlösliche Salze dieser Säuren können im Allgemeinen die Alkalimetall- und Ammoniumsalze dieser Säuren als auch deren Hydrogensalze benutzt werden, . beispielsweise Lithiumperoxomonosulfat, Natriumperoxomonosulfat, Kaliumperoxomo- nosulfat, Rubidiumperoxomonosulfat, Cäsiumperoxomonosulfat, Ammoniumperoxo- monosulfat, Natriumhydrogenperoxomonosulfat, Kaliumhydrogenperoxomonosulfat, Lithiumperoxodisulfat, Natriumperoxodisulfat, Kaliumperoxodisulfat, Rubidiumperoxo- disulfat, Cäsiumperoxodisulfat, bevorzugt dienen die Natrium-und Kaliumsalze sowie deren Hydrogensalze mit der Caroschen-Säure bzw. mit der Peroxodischwefelsäure als Oxidationsmittel im erfindungsgemäßen Verfahren. Vorteilhaft ist auch der Einsatz des Tripelsalzes von Kaliumhydrogenperoxomonosulfat mit Kaliumhydrogensulfat und Kaliumsulfat (2KHSOg'KHSÜ4'K2S04), das z. B. unter den Markennamen CARATS von der Firma Degussa oder Oxone von der Firma DuPont im Handel ist. Die Alkali- hydrogensalze oder Tripelsalze dieser Peroxosäuren reagieren in wasserhaltiger, alko- holischer Lösung außer als Oxidationsmittel auch als Säure. Überraschenderweise wurde gefunden, dass bei Einsatz dieser Hydrogensalze der Peroxoschwefelsäuren, die Oxidation des 4, 5-Diacyl-Xanthens 111 zur Xanthen-4, 5-oxycarbonyl-Verbindung IV und deren Esterspaltung zum Xanthen-4, 5-diol I unter milden Reaktionsbedingungen glatt in einer einzigen Stufe erfolgt.

Zur Oxidation des 4, 5-Diacyl-Xanthens IiI werden pro Mol stöchiometrisch zwei Mol des Persalzes benötigt. Das Persalz kann in stöchiometrischer Menge oder im Über- schuss verwendet werden, vorzugsweise wird das Persalz in einem 1, 01-bis 10- fachen, besonders bevorzugt in einem 1, 01- bis 6-fachen stöchiometrischen Über- schuss eingesetzt.

Die Oxidation mittels Persäure kann in An-oder Abwesenheit eines Lösungsmittels erfolgen. Geeignete Lösungsmittel sind z. B. aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol oder Toluol, Chlorkohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Chloroform, Tetra- chlorkohlenstoff, Dichlorethan, Tetrachlorethan, Chlorbenzol, Dichlorbenzol, Alkohole, wie Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, tert.-Butanol, Isobutanol, Car- bonsäuren, wie Ameisensäure, Essigsäure oder Propionsäure usw.

Bei Einsatz anorganischer Persalze kann die Verwendung eines wässrig-alkoholischen Lösungsmittelgemisches vorteilhaft sein. Die optimale Menge an Wasser die dem al- koholischen Lösungsmittel im letzteren Fall zugesetzt wird, wird zweckmäßigerweise in Routineversuchen für das jeweils herzustellende Xanthen-4, 5-diol I ermittelt, da die Löslichkeit dieser Verbindung als auch die der entsprechenden 4, 5-Diacyl-Xanthen- Ausgangsverbindung III im Alkohol-Wasser-Lösungsmittelgemisch durch die Art und Menge der Substituenten in der Ausgangsverbindung 111 beeinflusst wird.

Die Umsetzung der 4, 5-Diacyl-Xanthene III mit Persäure oder anorganischen Persal- zen kann im Allgemeinen im Temperaturbereich von-20 bis +100°C, vorzugsweise im Temperaturbereich von 0 bis 70°C und besonders bevorzugt im Temperaturbereich von 20 bis 50°C durchgeführt werden. Die Umsetzung kann bei reduziertem oder er- höhtem Druck vorgenommen werden, bevorzugt wird sie bei Atmosphärendruck ausgeführt.

Falls mit einem Überschuss an Persäure oder Persalz gearbeitet wird, wird die Persäu- re bzw. das Persalz nach Beendigung der Oxidation vor oder im Zuge der Aufarbeitung der Reaktionsmischung durch Zusatz eines Reduktionsmittels, beispielsweise einem Alkalimetallsulfid, Alkalimetallsulfit, Alkalimetallpyrosulfit oder Alkalimetallthiosulfat zweckmäßigerweise zur entsprechenden Carbonsäure bzw. Salz reduziert. Die Aufar- beitung des Reaktionsgemisches kann auf an sich herkömmliche Weise, z. B. durch Extraktion oder Fällung, zur Isolierung der Xanthen-4, 5-oxycarbonyl-Verbindung IV erfolgen. Das Reaktionsgemisch kann aber auch ohne weitere Reinigung direkt der nachfolgenden Verfahrensstufe, der Esterspaltung, zugeführt werden.

Wird im Falle der 4, 5-Diformyl-Xanthene Illa die Oxidation der Formylgruppen in der Art einer Dakin-Reaktion vollzogen, dient als Oxidationsmittel Wasserstoffperoxid in Gegenwart einer katalytischen Menge einer Protonsäure. Pro Mot 4, 5-Diformyl-xanthen Illa werden zur vollständigen Oxidation stöchiometrisch zwei Mol Wasserstoffperoxid benötigt. Das Wasserstoffperoxid kann in der benötigten stöchiometrischen Menge oder im Überschuss, beispielsweise einem 1, 01-bis 3-fachen, vorzugsweise einem 1, 01- bis 2-fachen und besonders bevorzugt einem 1, 01- bis 1,5-fachen stöchiometri- schen Überschuss der Reaktionsmischung zugesetzt werden. Zur Ansäuerung der Reaktionsmischung können prinzipiell beliebige Protonsäuren verwendet werden, vor- zugsweise werden Mineralsäuren, wie Chlorwasserstoff, Schwefelsäure, Phosphorsäu- re oder Tetrafluoroborsäure, benutzt. Es können auch acide Salze dieser Säuren, bei- spielsweise Alkalimetallhydrogensulfate oder Alkalimetalldihydrogenphosphate, einge- setzt werden.

Die Oxidation der 4, 5-Diformyl-Xanthene mit dem System Wasserstoffperoxid/kata- lytische Menge Protonsäure kann im Temperaturbereich von-20 bis +100°C, vor- zugsweise bei 0 bis 70°C und besonders vorteilhaft im Temperaturbereich von 20 bis 50°C vorgenommen werden. Es kann bei reduziertem oder erhöhtem Druck gearbeitet werden, vorzugsweise erfolgt die Umsetzung bei Atmosphärendruck.

Die Oxidation kann in An-oder Abwesenheit eines Lösungsmittels ausgeführt werden.

Als Lösungsmittel sind sowohl wasserlösliche als auch wasserunlösliche Lösungsmittel geeignet. Beispielsweise können aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol oder Toluol, Halogenkohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkoh-

lenstoff, Dichlorethan, Tetrachlorethan oder Chlorbenzol, Alkohole, wie Methanoi, Etha- nol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Isobutanol, t-Butanol, Sulfone, wie Dimethylsulfon, Amide, wie Dimethylformamid oder N-Methylpyrrolidon, Ester, wie Essigsäuremethyl- ester, Nitroverbindungen, wie Nitrobenzol, Carbonsäuren, wie Ameisensäure, Essig- säure oder Propionsäure, verwendet werden. Bevorzugt ist die Verwendung von Halo- . genkohlenwasserstoffen und Alkoholen.

Wie bereits erwähnt bildet sich bei der Oxidation der 4, 5-Diformyl-Xanthene mit Was- serstoffperoxid/katalytische Menge Säure über das intermediär entstehende Xanthen- 4,5-bis-oxyformiat IVa vermutlich aufgrund der Anwesenheit von Wasser-das Was- serstoffperoxid wird als wässrige Lösung eingesetzt-und Säure das gewünschte Xanthen-4, 5-diol I als Produkt dieser Umsetzung, d. h. bei dieser Umsetzung wird in einem Zuge die Verfahrensstufe der Oxidation als auch die Verfahrensstufe der Ester- spaltung durchlaufen.

Zur Isolierung des Endprodukts Xanthen-4, 5-diol kann die Reaktionsmischung gege- benenfalls nach Neutralisation der Säure und Reduktion überschüssigen Peroxids auf an sich herkömmliche Weise mittels Extraktion und/oder Fällung des Xanthen-4, 5-diols aufgearbeitet werden.

Überraschenderweise läuft die Oxidation der 4, 5-Diacyl-Xanthene III sowohl nach Art der Baeyer-Villiger-Oxidation als auch nach Art der Dakin-Reaktion mit hoher Selektiv- tät bezüglich der Bildung der Xanthen-4, 5-bis-oxycarbonyl-Verbindungen IV bzw. dem Diol I ab. Die bei beiden Oxidationsreaktionen zu erwartende Bildung der entsprechen- den Xanthen-4,5-dicarbonsäureester wurde nicht beobachtet.

Falls die Oxidation des 4, 5-Diacyl-Xanthens 111 zur entsprechenden Xanthen-4,5- oxycarbonyl-Verbindung IV und deren Esterspaltung zum Xanthen-4, 5-diol nicht-wie beschrieben-einhergehend miteinander in einer Stufe durchgeführt werden, wird in der letzten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens aus der Xanthen-4,5-bis- oxycarbonyl-Verbindung IV durch Esterspaltung das Xanthen-4, 5-diol I gemäß allge- meiner Gleichung (3) erzeugt :

Prinzipiell kann die Esterspaltung zum Xanthen-4, 5-diol nach beliebigen Methoden erfolgen. Aus ökonomischen Gründen werden die basenkatalysierte Esterhydrolyse und die säurekatalysierte Umesterung bevorzugt.

Bei der basenkatalysierten Esterhydrolyse wird eine Lösung der Xanthen-4,5-bis- oxycarbonyl-Verbindung IV mit einer wässrigen Lösung einer starken Mineralbase, beispielsweise Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Rubidiumhydroxid, Cäsiumhydroxid, Calciumhydroxid, Strontiumhydroxid oder Bariumhydroxid, vorzugs- weise mit wässriger Natron-oder Kalilauge, umgesetzt, wobei das Xanthen-4, 5-diol I aus der Verbindung IV freigesetzt wird. Die Esterhydrolyse kann in An-oder Abwesen- heit eines organischen Lösungsmittels vollzogen werden, bevorzugt wie sie in Gegen- wart eines organischen Lösungsmittels ausgeführt. Die Art des Lösungsmittels ist im Allgemeinen nicht kritisch, es können wasserlösliche Lösungsmittel, wie Alkohole, z. B.

Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, wasserlösliche Ether, z. B. Tetrahydrofuran, Dioxan, Methoxyethanol oder Dimethoxyethan, Sulfoxide, wie Dimethylsulfoxid, Amide, wie N-Methylpyrrolidon oder Dimethylformamid, als auch wasserunlösliche Lösungs- mittel, wie aromatische Kohlenwaserstoffe, z. B. Benzol oder Toluol, Halogenkohlen- wasserstoffe wie Methylenchlorid, Chloroform, Dichlorethan, Tetrachlorethan, Tetra- chlorkohlenstoff oder Chlorbenzol, oder wasserunlösliche Ether, z. B. Diethylether, Dii- soproylether, Dipropylether oder Methyl-t-butylether, verwendet werden.

Pro Mol der Verbindung IV werden bei Verwendung von Alkalilauge stöchiometrisch zwei Mol der Base benötigt. Die Esterhydrolyse kann mit stöchiometrischen Mengen an Base betrieben werden, vorzugsweise wird mit einem Basenüberschuss, beispielswei- se einem 1, 1-bis 3-fachen stöchiometrischen Überschuss gearbeitet.

Die basenkatalysierte Esterhydrolyse kann im Temperaturbereich von 0 bis 200°C, vorzugsweise bei 20 bis 150°C und besonders bevorzugt bei 25 bis 100°C, unter At- mosphärendruck oder erhöhtem Druck, beispielsweise autogen erzeugtem Druck, durchgeführt werden. Die Aufarbeitung der Reaktionsmischung kann auf an sich her- kömmliche Weise erfolgen, indem nach Ansäuerung des Reaktionsgemisches, das Xanthen-4, 5-diol durch Fällung und/oder Extraktion isoliert wird.

Bei der säurekatalysierten Umesterung wird die Xanthen-4, 5-bis-oxycarbonyl- Verbindung IV in Gegenwart einer im Allgemeinen katalytischen Menge einer Säure, in der Regel einer starken, nicht-oxidierenden Mineralsäure, wie Salzsäure, Schwefelsäu- re oder Phosphorsäure, mit einem Alkohol, im Allgemeinen einem niedrigsiedenden Alkohol, wie Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, bevorzugt mit Methanol um- geestert, wobei der Ester des zugesetzten Alkohols gebildet und so das gewünschte Xanthen-4, 5-diol freigesetzt wird.

Der zur Umesterung eingesetzte Alkohol kann bezüglich der Xanthen-4, 5-bis-oxy- carbonyl-Verbindung, für deren Umesterung pro Mol stöchiometrisch zwei Mol des Al- kohols benötigt werden, im Überschuss zugesetzt werden. Zusätzlich kann der Reakti- onsmischung noch ein anderes organisches Lösungsmittel, z. B. aromatische Kohlen- wasserstoffe, wie Benzol oder Toluol, Halogenkohlenwasserstoffe, wie Methylenchlo- . rid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Dichlorethan, Tetrachlorethan, Chlorbenzol, Ether, wie Diethylether, Dipropylether, Diisopropylether, Dibutylether, Methyl-t-butyl- ether, Tetrahydrofuran, Dioxan oder Dimethoxyethan, Sulfoxide, wie Dimethylsulfoxid, Nitroverbindungen, wie Nitrobenzol oder Ketone wie Aceton, Methylethylketon oder Cyclohexanon zugefügt werden.

Die säurekatalysierte Umesterung wird im Allgemeinen bei erhöhter Temperatur, z. B. im Bereich von 30 bis 200°C, vorzugsweise im Bereich von 40 bis 150°C, und beson- ders bevorzugt im Bereich von 50 bis 120°C vollführt. Es kann bei Atmosphärendruck, erhöhtem oder vermindertem Druck gearbeitet werden, vorzugsweise wird das Verfah- ren Atmosphärendruck betrieben.

Die Aufarbeitung der Reaktionsmischung kann auf an sich herkömmliche Weise, z. B. durch Fällung und/oder Extraktion des Xanthen-4, 5-diols I erfolgen.

Falls der bei der Umesterung gebildete Ester niedriger siedet als der zur Umesterung zugesetzte Alkohol kann in einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens der neu gebildete Ester aus der Reaktionsmischung abdestilliert und auf diese Weise dem Umesterungsgleichgewicht entzogen werden, wodurch die Umeste- rung beschleunigt und die zur Umesterung benötigte Menge Alkohol reduziert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht ausgehend vom leicht erhältlichen Xanthen der allgemeinen Formel II über die Stufen von dessen Acylierung zum 4,5- Diacyl-Xanthen der allgemeinen Formel 111, dessen anschließende Oxidation zur Xanthen-4, 5-bis-oxycarbonyl-Verbindung IV und nachfolgende Esterspaltung die Her- stellung der Xanthen-4, 5-diole der allgemeinen Formel 1 in guten Ausbeuten und auf einfache und wirtschaftliche Weise.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die folgenden, nicht-einschränkenden Beispiele erläutert.

Beispiele Beispiel 1 : Herstellung von 4, 5-Diacetyl-2, 7,9, 9-tetramethylxanthen Es wurden unter einer Schutzgasatmosphäre 13 g (98 mmol) Aluminiumtrichlorid in 75 ml 1, 2-Dichlorethan vorgelegt und mittels Eisbad auf 0°C abgekühlt. Bei 0 bis 5°C

wurden innerhalb von 30 Minuten 7.7 g (98 mmol) Acetylchlorid in 25 ml 1, 2-Dichlor- ethan zugetropft, wobei eine gelbliche Lösung entstand.

Anschließend wurde eine Lösung von 10 g (39 mmol) 2,7, 9, 9-Tetramethylxanthen in 25 ml 1, 2-Dichlorethan innerhalb von 30 Minuten bei 0 bis 5°C zugetropft und 2 Stun- den bei 0 bis 5°C nachgerührt. Danach wurde langsam auf Raumtemperatur (RT) er- wärmt (1 Stunde) und 16 Stunden bei RT gerührt, wobei eine beige Suspension ent- stand, die magnetisch noch gut gerührt werden konnte.

Der Reaktionsaustrag wurde auf 100 g Eis gegeben, auf Raumtemperatur gebracht und dann die Phasen getrennt. Die wässrige Phase wurde zweimal mit je 50 ml 1,2-Di- chlorethan extrahiert, die vereinten organischen Phasen mit Magnesiumsulfat getrock- net und die flüchtigen Bestandteile dann bei reduziertem Druck entfernt. Der erhaltene, feste Rückstand wurde in 50 mi Hexan suspendiert und 1 h bei Raumtemperatur ge- rührt. Dann wurde der Feststoff abgesaugt und bei vermindertem Druck getrocknet.

Ausbeute : Feststoff : 12 g (98.5% ig ; 94% d. Th.) Charakterisierung von 4, 5-Diacetyl-2, 7,9, 9-tetramethylxanthen GC/MS (lonisation : EI) : m/z = 322 MS berechnet für (C2, H2203) : m/z= 322 'H-NMR (CDCI3, 500 MHz, 298K) õ = 1.56 (s, Brücke : Ar2C (CH3) 2,6H), 2.29 (s, Ar-CH3, 6H), 2. 57 (s, Ar-COCH3, 6H), 7.15 ("d", J = 1.2 Hz, Ar-H, 2H), 7.26 ("d", J = 1.2 Hz, Ar-H, 2H).

'3C {1H}-NMR (CDCI3, 126 MHz, 298K) ö = 20.8, 31.4, 31.8, 32.0, 34.2, 127.6, 129.0, 129.6, 130.7, 130. 8, 132.6, 146.0, 201.1.

Beispiel 2 : Herstellung von 4,5-Diacetoxy-2, 7,9, 9-tetramethylxanthen Es wurden 10 g (29.5 mmol) 4, 5-Diacetyl-2, 7,9, 9-tetramethylxanthen in 50 ml 1,2-Di- chlorethan vorgelegt, mit 36 g (186 mmol) 39% iger Peressigsäure in Essigsäure ver- setzt und auf 35°C erwärmt. Es wurde 19 Stunden bei 35°C gerührt. Das Reaktions- gemisch wurde anschließend mit 90 ml 20% iger wässriger Natriumdisulfit-Lösung ver- setzt und dann die Phasen getrennt. Die wässrige Phase wurde zweimal mit je 25 mi 1, 2-Dichlorethan extrahiert. Die vereinten organischen Phasen wurden am Rotations- verdampfer zur Trockene eingeengt.

Ausbeute : 10 g (95% ig, 92 % d. Th. ) oranger Feststoff Charakterisierung von 4,5-Diacetoxy-2, 7,9, 9-tetramethylxanthen GC/MS (lonisation : EI) : m/z = 354 MS berechnet für (C21H2205) : m/z= 354 Nach einer Abspaltung von 15 Masseneinheiten (CH3-Radikal) folgen hintereinander zwei deutliche Abspaltungen von jeweils 42 Masseneinheiten, was der Abspaltung von 2 Molekülen Keten (CH2=C=O) entspricht. Dies ist ein sicherer Hinweis auf zwei Ace- tatgruppen. (Bei der Alternativstruktur mit einer Methylestergruppe würde man dage- gen Abspaltungen von Methoxy/Methanol und CO erwarten.) 'H-NMR (CDCI3, 500 MHz, 298K) õ = 1.54 (s, Brücke : Ar2C (CH3) 2, 6H), 2.25 (s, Ar-CH3 oder ArO (CO) CH3, 6H), 2.27 (s, Ar-C53 oder ArO (CO) CH3, 6H), 6.72 (s, Ar-H, 2H), 6.99 (s, Ar-H, 2H).

13C {'H}-NMR (CDCl3, 126 MHz, 298K) õ = 20.7, 21.0, 32.1, 34.5, 121.5, 123.8, 131.4, 132.4, 138.0, 139.7, 168. 6.

Beispiel 3 : 4,5-Dihydroxy-2, 7,9, 9-tetramethylxanthen durch basische Verseifung Es wurden 13.6 g (35 mmol) 4,5-Diacetoxy-2, 7,9, 9-tetramethylxanthen in 150 mi 1,2- Dichlorethan gelöst, mit einer Lösung von 10 g (179 mmol) KOH in 50 g destilliertem Wasser versetzt und 2 Stunden bei 50°C, 2 Stunden bei 70°C und 5 Stunden bei 90°C durch kräftiges Rühren intensiv durchmischt.

Danach wurde auf RT abgekühlt und das Reaktionsgemisch mit 16% iger Salzsäure auf pH 7 eingestellt, wobei ein Feststoff1 entstand, der abgesaugt und getrocknet wurde.

Die organische Phase des Filtrats wurde abgetrennt, bis zur Trockene eingeengt und der Rückstand in 100 ml Toluol aufgenommen. Die toluolische Lösung und die wässri- ge Phase des Filtrats wurden überschichtet, und die wässrige Phase mit 16% iger Salz-

säure unter kräftigem Rühren auf pH 1 gebracht. Der dabei ausgefallene Feststoff 2 wurde abgesaugt und getrocknet.

Ausbeute : Feststoff1 : 5.7 g (99% ig ; 60% d. Th.) Feststoff2 : 1.6 g (99% ig ; 17% d. Th.) Beispiel 4 : 4,5-Dihydroxy-2, 7,9, 9-tetramethylxanthen durch säurekatalysierte Ester- methanolyse Es wurden 5 g (14.1 mmol) 4,5-Diacetoxy-2, 7,9, 9-tetramethylxanthen in einer Mi- schung von 20 ml 1, 2-Dichlorethan und 20 mi Methanol vorgelegt und mit einem Trop- fen Schwefelsäure (98% ig) versetzt. Anschließend wurde 14 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde der Austrag mit 25 ml Wasser extrahiert und die organische Dichlorethan-Phase abgetrennt. Die organische Phase wurde erneut mit 25 ml Wasser extrahiert, wobei ein Feststoff ausfiel. Dieser wurde abgesaugt. Nach Abtrennung der organischen Phase aus dem Filtrat wurde diese mit 50 ml Toluol versetzt und die leichter flüchtigen Bestandteile abdestilliert (100°C Kopf- temperatur). Dabei fiel erneut ein Feststoff aus, der abgesaugt und bei vermindertem Druck getrocknet wurde.

Ausbeute : Feststoff1 : 2.3 g (99% ig ; 60% d. Th.) Feststoff2 : 0. 6 g (99% ig ; 16% d. Th.) Charakterisierung von 4, 5-Dihydroxy-2, 7,9, 9-tetramethylxanthen MS (lonisation : EI) : m/z = 270 MS berechnet für (CivHisOs) : m/z= 270 MS (lonisation : Cl) : m/z (M+H+) = 271 MS berechnet für (C17H1803+H+) : m/z= 271 'H-NMR (D6-DMSO, 500 MHz, 298K) 6 = 1.52 (s, Brücke : Ar2C (CH3) 2,6H), 2.22 (s, Ar-CH3, 6H), 6.55 (s, Ar-H, 2H), 6.74 (s, Ar-H, 2H), 9.00 (s, Ar-OH, 2H).

13C{1H}-NMR (D6-DMSO, 126 MHz, 298K) [DEPT-135] 6 = 20.8 [CH, CH3], 32.0 [CH, CH3], 33.7 [Cquartär], 114.2 [CH, CH3], 116.4 [CH, CH3], 129.9 [Cquartär], 131. 9 [Cquartär], 135.5 [Cquartäd, 144-3 [Cquartäd- Beispiel 5 : Synthese von 2, 7-Di-tert-butyl-4, 5-dihydroxy-9, 9-dimethylxanthen

R R 40% ige Peressigsäure R R R R Toluol ! wäßr. KOH I \ I \ O CHCI3 O CHO CHO OH OH R=tBu O H H O In einem 250 mi Dreihalskolben mit Rückflusskühler und Magnetrührer wurden 5 g (13.2 mmoi) 2, 7-Di-tert-butyl-4, 5-diformyl-9, 9-dimethylxanthen in 100 ml Chloroform vorgelegt, mittels Eisbad auf 50C abgekühlt und dann mit 20 g (103 mmol) kommerziell erhältlicher 40% iger Peressigsäure in Essigsäure versetzt. Dann wurde langsam auf Raumtemperatur erwärmt und 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Reakti- onsgemisch wurde auf Eis gegossen und die organische Phase nach dem Schmelzen des Eises abgetrennt. Die zurückbleibende wässrige Phase wurde zweimal mit je 100 ml Chloroform extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden bei vermin- dertem Druck bis zur Trockene eingeengt, der feste Rückstand anschließend in 100 ml Toluol gelöst und mit 15 g 20 % iger wässriger Kalilauge versetzt. Nach dem Abkühlen wurde mit Salzsäure neutralisiert, wobei ein Feststoff ausfiel, der abgesaugt und bei vermindertem Druck getrocknet wurde. Es wurden 3.2 g (69% d. Th. ) eines farblosen Feststoffes erhalten.

Das Diformyl-Intermediat wurde mittels MS identifiziert.

HMS (Direkteinlass : CH3CN/H20 + NH3 ; TOF MS ES+) : m/z= 428.2410 HMS berechnet für (M + NH4) : C25H3oOs + Oh4+) : m/z= 428. 2437 Das Zielprodukt 2, 7-Di-tert-butyl-4, 5-dihydroxy-9, 9-dimethylxanthen wurde über einen HPLC-Vergleich mit einer authentischen Probe identifiziert.

'H-NMR (D6-DMSO, 500 MHz, 298K) 6 1.28 (s, C (CH3) 3, 18H), 1.57 (s, Brücke : Ar2C (CH3) 2,6H), 6.76 (d, J = 2 Hz, Ar-H, 2H), 6.81 (d, J = 2 Hz, Ar-H, 2H), 11.4 (sehr breites s, OH).

Beispiel 6 : Oxidation des 4, 5-Diacyl-Xanthens 111 mit einhergehender Esterspaltung zum Xanthen-4, 5-diol I Es wurden 144 g OxoneO (2KHS05 KHS04 K2S04) in 250 ml Methanol und 12,5 ml Wasser suspendiert und 16 h bei Raumtemperatur gerührt. Dann wurden 50 g (155 mmol) 4, 5-Diacyl-2, 7,9, 9-tetramethylxanthen in einer Portion zugegeben und der

Ansatz auf 50°C erwärmt. Etwa 4 bis 8 h nach der Oxone@-Zugabe stieg die Tempera- tur auf 55°C. Die Heizung wurde abgeschaltet und der Ansatz wurde bei Raumtempe- ratur noch weitere 16 h gerührt. Überschüssiges Oxonee wurde mit 150 ml 10 % iger wässriger Natriumpyrosulfit (Na2S205)-Lösung reduziert, wobei die Temperatur auf ca. 45°C stieg. Anschließend wurden ca. 120 ml Methanol abdestilliert. Durch Zugabe von 120 ml Wasser wurde das Produkt ausgefällt. Das Produkt wurde abgesaugt und auf der Fritte zweimal intensiv mit je 200 ml Wasser und einmal mit 100 ml Toluol gewa- schen. Anschließend wurde noch zweimal mit je 200 ml Wasser und einmal mit 100 ml Toluol gewaschen. Das Produkt wurde bei vermindertem Druck getrocknet.

Feststoff (nach Trocknung). 37 g (86% Ausbeute, 97,5 % ig lt. GC)