HAREMZA SYLKE (DE)
| US3855301A | 1974-12-17 |
| 1. | Verfahren zur Herstellung von 1,2Diarylethanonen durch Um setzung eines Arylacetonitrils und einer aromatischen Verbin dung und Hydrolyse der gebildeten Ketiminverbindung, dadurch gekennzeichnet, dass man als Lösungsmittel für die Umsetzung wenigstens einen Dialkylether eines Monooder Polyalkylen glykols oder einen cyclischen Ether mit wenigstens zwei Sau erstoffatomen verwendet. |
| 2. | Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Lösungsmittel einen Diethylenglykoldi (C1C4alkyl) ether, Triethylenglykoldi (C1C4alkyl) ether, Tetraethylengly koldi (C1C4alkyl) ether und/oder Dioxan verwendet. |
| 3. | Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung in Gegenwart eines sauren Katalysators durchführt. |
| 4. | Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator Chlorwasserstoffgas verwendet. |
| 5. | Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator eine LewisSäure verwendet. |
| 6. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die gebildete Ketiminverbindung von der Mutterlauge abtrennt und die Mutterlauge erneut als Lö sungsmittel für die Umsetzung verwendet. |
| 7. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aromatische Verbindung eine bis drei Hydroxygruppen am aromatischen Kern aufweist. |
| 8. | Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der aromatischen Verbindung um 1,3, 5Trihydroxyben zol handelt. |
| 9. | Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Arylacetonitril um ein Phenylacetonitril handelt, das wenigstens einen unter Hydroxy und ClCaAlkoxy ausgewählten Substituenten am Phenylrest auf weist. |
Es ist bekannt, Deoxybenzoine durch Acylierung aromatischer Ver- bindungen mit Arylacetonitrilen herzustellen, vergleiche z. B.
Hull et al., J. Org. Chem. 10,288-291 (1945) ; Pelter et al., Synthesis, 1793-1802 (1998). Diese Umsetzung ist unter dem Namen "Hoesch-Reaktion"bekannt. Sie wird üblicherweise in wasserfreiem Diethylether in Gegenwart eines sauren Katalysators, insbesondere Chlorwasserstoffgas und/oder Lewis-Säuren, wie Zinkchlorid, Ei- sen (III)-chlorid oder Aluminiumtrichlorid, durchgeführt. Die be- kannten Verfahren liefern nachteiligerweise lediglich moderate Ausbeuten. Die Reaktionszeiten sind bisweilen lang und die Reak- tionsführung umständlich.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass die Umsetzung eines Arylacetonitrils mit einer aromatischen Verbindung in Dialkyl- ethern von Mono-oder Polyalkylenglykolen oder cyclischen Ethern mit zwei oder mehr Ringsauerstoffatomen in hohen Ausbeuten be- reits bei Raumtemperatur rasch abläuft.
Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung von 1,2-Diarylethanonen durch Umsetzung eines Arylacetonitrils und einer aromatischen Verbindung und Hydrolyse der gebildeten Ketiminverbindung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man als Lösungsmittel für die Umsetzung wenigstens einen Dialkylether ei- nes Mono-oder Polyalkylenglykols oder einen cyclischen Ether mit wenigstens zwei Sauerstoffatomen verwendet.
Die aromatische Verbindung weist wenigstens ein elektrophil sub- stituierbares Wasserstoffatom an einem aromatischen Kern auf. Bei dem aromatischen Kern handelt es sich im Allgemeinen um Benzol, Naphthalin oder einen fünf-oder sechsgliedrigen aromatischen
Ring, der ein bis drei unter Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel ausgewählte Heteroatome umfasst, wie Pyrrol, Imidazol und der- gleichen ; vorzugsweise um Benzol.
Der Arylrest im Arylacetonitril ist im Allgemeinen Phenyl, Naph- thyl oder ein fünf-oder sechsgliedriger aromatischer Rest, der ein bis drei unter Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel ausge- wählte Heteroatome umfasst. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur Umsetzung von Phenylacetonitrilen.
Das Arylacetonitril und die aromatische Verbindung können am aro- matischen Kern bzw. am Arylrest einen oder mehrere Substituenten tragen, die unter den Reaktionsbedingungen inert sind und die er- findungsgemäße Umsetzung nicht beeinträchtigen, wie insbesondere Hydroxy, Cl-C8-Alkoxy, Cl-C8-Alkyl, C6-Clo-Aryl, Cl-C8-Alkylthio, Cyano, Cl-C8-Alkylamino und/oder Di (C1-C8-alkyl) amino. Zwei Sub- stituenten an benachbarten Kohlenstoffatomen können unter Ausbil- dung einer cyclischen Struktur miteinander verbunden sein, wie z. B. Methylendioxy.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Acy- lierung solcher aromatischer Verbindungen, die eine bis drei Hy- droxygruppen am aromatischen Kern aufweisen, wie 1,2-Dihydroxy- benzol (Resorcin) oder 1,3, 5-Trihydroxybenzol (Phloroglucin).
Mit Erfolg wurden Phenylacetonitrile eingesetzt, die wenigstens einen unter Hydroxy und Cl-C8-Alkoxy ausgewählten Substituenten aufweisen, wie 4-Hydroxyphenylacetonitril oder 4-Methoxyphe- nylacetonitril.
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens können durch das folgende Formelschema veranschaulicht werden : worin R1 und R2 unabhängig für die oben genannten Substituenten und n und m für ganze Zahlen von 0 bis 3 stehen.
Bei dem erfindungsgemäß verwendeten Lösungsmittel handelt es sich im Allgemeinen um einen Di (C1-C8-alkyl) ether, vorzugsweise Di (C1-C4-alkyl) ether, insbesondere Dimethylether oder Diethylether eines Poly (C2-C8-alkylen) glykols mit bis zu 10 Alkylenoxyeinhei- ten, vorzugsweise 2 bis 4 Alkylenoxyeinheiten. Mono-oder Poly- ethylenglykolether sind bevorzugt. Besonders bewährt haben sich Diethylenglykoldi (C1-C4-alkyl) ether, Triethylenglykoldi (C1-C4-al- kyl) ether und/oder Tetraethylenglykoldi (C1-C4-alkyl) ether. Alter- nativ oder zusätzlich können cyclische Ether mit wenigstens zwei Sauerstoffatomen im Ring, wie Dioxan oder Kronenether, z. B.
18-Krone-6, verwendet werden.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die erfindungsgemäß verwendeten Lösungsmittel für die Umsetzung nicht getrocknet werden müssen. So ist ein Wassergehalt des Lösungsmittels von bis zu 5 Gew.-% ohne nennenswerte Aus- beuteeinbuße möglich.
Die erfindungsgemäße Umsetzung verläuft vielfach bereits in Abwe- senheit eines Katalysators ausreichend rasch. Gewünschtenfalls kann die erfindungsgemäße Umsetzung in Gegenwart eines sauren Ka- talysators durchgeführt werden. Als saurer Katalysator ist Chlor- wasserstoffgas besonders bevorzugt. Das Chlorwasserstoffgas kann geeigneterweise in eine Lösung des Arylacetonitrils und der aro- matischen Verbindung eingeperlt werden. Alternativ oder zusätz- lich sind auch Lewis-Säuren geeignet, wie z. B. Zink (II)-chlorid, Eisen (III)-chlorid und Aluminiumtrichlorid.
Die Umsetzung des Arylacetonitrils und der aromatischen Verbin- dung erfolgt im Allgemeinen bei einer Temperatur von-25 bis 150 °C, vorzugsweise 0 bis 90 °C, insbesondere 10 bis 50 °C.
Die sich bildende Ketiminverbindung, in der Regel ein Säureaddi- tionssalz des Ketimins, ist in den meisten Fällen in der Reakti- onslösung schwerlöslich und kann leicht, z. B. durch Filtration, von der Mutterlauge abgetrennt werden. Mit Vorteil kann die Mut- terlauge erneut als Lösungsmittel für die Umsetzung verwendet werden.
Die Ketiminverbindung wird dann hydrolysiert, im Allgemeinen durch Behandlung mit Wasser oder einer verdünnten wässrigen Lö- sung einer Base, wie Natriumhydroxid, Natriumcarbonat oder-hy- drogencarbonat, oder einer Säure, wie Salzsäure. Das 1,2-Diarylethanon scheidet sich in der Regel aus der wässrigen Phase als kristalliner Niederschlag ab und kann gegebenenfalls durch Umkristallisieren oder andere an sich bekannte Reini- gungsoperationen weiter gereinigt werden. Selbstverständlich kann
die Ketiminverbindung auch ohne vorhergehende Abtrennung hydroly- siert werden, indem man das Reaktionsgemisch z. B. mit Wasser oder einer verdünnten wässrigen Lösung einer Säure versetzt. Das 1,2-Diarylethanon wird dann nach üblichen Verfahren isoliert.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher veran- schaulicht : Beispiel 1 (nicht erfindungsgemäß) 54 g (0,4 Mol) 4-Hydroxyphenylacetonitril, 90,8 g (0,72 Mol) Phloroglucin und 8 g (0,06 Mol) Zinkchlorid wurden in 700 ml Diethylether suspendiert und es wurde bei 0 bis 5 °C über einen Zeitraum von 6 Stunden trockenes HCl-Gas eingeleitet. Man rührte über Nacht bei Raumtemperatur nach, saugte den Rückstand ab und suspendierte den Rückstand in 600 ml 0,2 N Salzsäure. Die Mi- schung wurde 5 Stunden zum Rückfluss erhitzt. Man kühlte an- schließend auf 20 °C, saugte den Niederschlag ab, wusch den Rück- stand mit 500 ml Wasser und trocknete bei 100 °C im Vakuum. Aus- beute 60 g (58 %).
Beispiel 2 (nicht erfindungsgemäß) 12,6 g (0,1 Mol) 4-Hydroxyphenylacetonitril und 24,3 g (0,18 Mol) Phloroglucin wurden in 150 ml Diethylether suspendiert und es wurde bei 0 bis 5 °C über einen Zeitraum von 6 Stunden trockenes HCl-Gas eingeleitet. Man rührte über Nacht beim Raumtemperatur nach, saugte den Rückstand ab und suspendierte den Rückstand in 150 ml 0,2 N Salzsäure. Die Mischung wurde 5 Stunden zum Rück- fluss erhitzt. Man kühlte anschließend auf 20 °C, saugte den Nie- derschlag ab, wusch den Rückstand mit 200 ml Wasser und trocknete bei 100 °C im Vakuum. Ausbeute : 18,8 g einer Mischung aus 20 % Deoxybenzoin, 20 % Phloroglucin und 56 % 3,5, 3', 5'-Tetrahydroxy- diphenylether.
Beispiel 3 5,4 g (0,04 Mol) 4-Hydroxyphenylacetonitril und 9,1 g (0,072 Mol) Phloroglucin wurden in 100 ml Diethylglykoldiethylether suspen- diert und es wurde bei 0 bis 5 °C über einen Zeitraum von 6 Stun- den trockenes HCl-Gas eingeleitet. Man rührte über Nacht bei Raumtemperatur nach, saugte den Rückstand ab und suspendierte den Rückstand in 100 ml 0,2 N Salzsäure. Die Mischung wurde 5 Stunden zum Rückfluss erhitzt. Man kühlte anschließend auf 20 °C, saugte den Niederschlag ab, wusch den Rückstand mit 100 ml Wasser und trocknete bei 100 °C im Vakuum. Ausbeute : 7,5 g (72 %).
Beispiel 4 (nicht erfindungsgemäß) 152 g (1 Mol) 4-Hydroxyphenylacetonitril und 110 g (1 Mol) Resor- zin wurden in 340 g (2,4 Mol) Bortrifluoridetherat suspendiert und es wurde 4 Stunden auf 70 bis 75 °C erhitzt. Man kühlte auf Raumtemperatur tropfte bei leichtem Vakuum (500 mbar) 1,5 1 ge- sättigte Natriumhydrogencarbonat-Lösung zu und rührte über Nacht bei Raumtemperatur nach. Dann saugte man den Niederschlag ab, wusch den Rückstand mit 500 ml Wasser und kristallisierte aus 400 g Ethanol/Wasser 1 : 1 um. Der Rückstand wurde bei 100 °C im Vakuum getrocknet. Ausbeute : 137 g (56 %).
Beispiel 5 54 g (0,4 Mol) 4-Hydroxyphenylacetonitril und 90,8 g (0,72 Mol) Phloroglucin wurden in 400 ml Diethylglykoldiethylether gelöst und es wurde bei 20 bis 30 °C über einen Zeitraum von 6 Stunden trockenes HCl-Gas eingeleitet. Man rührte über Nacht bei Raumtem- peratur nach, saugte den Rückstand ab und suspendierte den Rück- stand in 600 ml 0,2 N Salzsäure. Die Mutterlauge wurde in Bei- spiel 6 wieder eingesetzt. Die Mischung wurde 5 Stunden zum Rück- fluss erhitzt. Man kühlte anschließend auf 20 °C, saugte den Nie- derschlag ab, wusch den Rückstand mit 500 ml Wasser und trocknete bei 100 °C im Vakuum. Ausbeute : 81,5 g (78 %).
Beispiel 6 Zur Mutterlauge aus Beispiel 5 wurden 54 g (0,4 Mol) 4-Hydroxy- phenylacetonitril und 50,4 g (0,4 Mol) Phloroglucin gegeben und weiter wie in Beispiel 5 verfahren. Die Mutterlauge wurde weiter in Beispiel 7 eingesetzt. Ausbeute : 86,5 g (83 %).
Beispiel 7 Zur Mutterlauge aus Beispiel 6 wurden 54 g (0,4 Mol) 4-Hydroxy- phenylacetonitril und 50,4 g (0,4 Mol) Phloroglucin gegeben und weiter wie in Beispiel 5 verfahren. Ausbeute : 84,5 g (81 %).
Beispiel 8 13,5 g (0,1 Mol) 4-Hydroxyphenylacetonitril und 22,7 g (0,18 Mol) Phloroglucin wurden in 100 ml Tetraethylenglykoldimethylether suspendiert und es wurde bei 20 bis 30 °C über einen Zeitraum von 6 Stunden trockenes HCl-Gas eingeleitet. Man rührte über Nacht bei Raumtemperatur nach, saugte den Rückstand ab und suspendierte den Rückstand in 100 ml 0,2 N Salzsäure. Die Mischung wurde 5 Stunden zum Rückfluss erhitzt. Man kühlte anschließend auf 20 °C,
saugte den Niederschlag ab, wusch den Rückstand mit 500 ml Wasser und trocknete bei 100 °C im Vakuum. Ausbeute : 20,1 g (77 %).
Beispiel 9 13,5 g (0,1 Mol) 4-Hydroxyphenylacetonitril und 22,7 g (0,18 Mol) Phloroglucin wurden in 100 ml Tetraethylenglykoldimethylether ge- löst und es wurde bei 20 bis 30 °C über einen Zeitraum von 6 Stun- den trockenes HCl-Gas eingeleitet. Man rührte über Nacht bei Raumtemperatur nach, saugte den Rückstand ab und suspendierte den Rückstand in 100 ml 0,2 N Salzsäure. Die Mischung wurde 2 Stunden zum Rückfluss erhitzt. Man kühlte anschließend auf 20 °C, saugte den Niederschlag ab, wusch den Rückstand mit 500 ml Wasser und trocknete bei 100 °C im Vakuum. Ausbeute : 20 g (76 %).
Beispiel 10 13,5 g (0,1 Mol) 4-Hydroxyphenylacetonitril und 22,7 g (0,18 Mol) Phloroglucin wurden in 100 ml Tetraethylenglykoldimethylether ge- löst und es wurde bei 20 bis 30 °C über einen Zeitraum von 6 Stun- den trockenes HCl-Gas eingeleitet. Man rührte über Nacht bei Raumtemperatur nach, saugte den Rückstand ab und suspendierte den Rückstand in 100 ml 0,2 N Salzsäure. Die Mischung wurde 2 Stunden zum Rückfluss erhitzt. Man kühlte anschließend auf 20 °C, saugte den Niederschlag ab, wusch den Rückstand mit 500 ml Wasser und trocknete bei 100 °C im Vakuum. Ausbeute : 20,3 g (78 %).
Beispiel 11 13,5 g (0,1 Mol) 4-Hydroxyphenylacetonitril und 12,6 g (0,1 Mol) Phloroglucin wurden in 100 ml Tetraethylenglykoldimethylether ge- löst und es wurde bei 20 bis 30 °C über einen Zeitraum von 6 Stun- den trockenes HCl-Gas eingeleitet. Man rührte über Nacht bei Raumtemperatur nach, saugte den Rückstand ab und suspendierte den Rückstand in 100 ml 0,2 N Salzsäure. Die Mischung wurde 2 Stunden zum Rückfluss erhitzt. Man kühlte anschließend auf 20 °C, saugte den Niederschlag ab, wusch den Rückstand mit 500 ml Wasser und trocknete bei 100 °C im Vakuum. Ausbeute : 16,6 g (64 %).
Beispiel 12 Die etherische Mutterlauge aus Beispiel 11 wurde noch einmal als Lösemittel in einem Versuch analog Beispiel 11 eingesetzt. Aus- beute : 21 g (81 %)
Beispiel 13 (nicht erfindungsgemäß) Beispiel 3 wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle von Diethylen- glykoldiethylether Tetrahydrofuran verwendet wurde. Es wurde keine Bildung des Ketimin-Hydrochlorids festgestellt.
Beispiel 14 (nicht erfindungsgemäß) Beispiel 3 wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle von Diethylen- glykoldiethylether tert-Butylmethylether verwendet wurde. Es wurde keine Bildung des Ketimin-Hydrochlorids festgestellt.
Beispiel 15 (nicht erfindungsgemäß) 13,5 g (0,1 mol) 4-Hydroxyphenylacetonitril und 22,7 g (0,18 mol) Phloroglucin wurden in 150 ml Diethylenglykolmonomethylether ge- löst und es wurde bei 20-25 °C über einen Zeitraum von 6 Std. trockenes HCl-Gas eingeleitet. Man rührte über Nacht bei Raumtem- peratur nach. Es wurde keine Bildung des Ketiminhydrochlorids be- obachtet.
Beispiel 16 (nicht erfindungsgemäß) 13,5 g (0,1 mol) 4-Hydroxyphenylacetonitril und 22,7 g (0,18 mol) Phloroglucin werden in 150 ml Ethylenglykol gelöst und es wurde bei 20-25 °C über einen Zeitraum von 6 Std. trockenes HCl-Gas eingeleitet. Man rührte über Nacht bei Raumtemperatur nach. Es wurde keine Bildung des Ketiminhydrochlorids beobachtet.
Beispiel 17 13,5 g (0,1 mol) 4-Hydroxyphenylacetonitril und 22,7 g (0,18 mol) Phloroglucin wurden in 150 ml Dioxan gelöst und es wurde bei 20-25 °C über einen Zeitraum von 6 Std. trockenes HCl-Gas einge- leitet. Man rührte über Nacht bei Raumtemperatur nach, saugte den Rückstand ab und suspendierte den Rückstand in 100 ml 0,2 N Salz- säure. Die Mischung wurde 2 Std. zum Rückfluss erhitzt. Man kühlte anschließend auf 20 °C, saugte den Niederschlag ab, wusch den Rückstand mit 500 ml Wasser und trocknete bei 100 °C im Va- kuum. Ausbeute : 22 g (84 %).
Beispiel 18 20,7 g (0,1 mol) 3,4, 5-Trimethoxyphenylacetonitril und 24,3 g (0,19 mol) Phloroglucin wurden in 150 ml Diethylenglykoldiethyle- ther gelöst und es wurde bei 20-25 °C über einen Zeitraum von 6 Std. trockenes HCl-Gas eingeleitet. Man rührte über Nacht bei
Raumtemperatur nach, saugte den Rückstand ab und suspendierte den Rückstand in 200 ml entsalztem Wasser. Die Mischung wurde 4 Std. zum Rückfluss erhitzt. Man kühlte anschließend auf 20 °C, saugte den Niederschlag ab, wusch den Rückstand mit 200 ml Wasser und trocknete bei 60 °C im Vakuum. Ausbeute : 24,6 g (74 %).
Beispiel 19 13,5 g (0,1 mol) 4-Hydroxyphenylacetonitril und 22,7 g (0,18 mol) Phloroglucin wurden in 150 ml Dioxan gelöst und es wurde bei 20-25 °C über einen Zeitraum von 6 Std. trockenes HCl-Gas einge- leitet. Man rührte über Nacht bei Raumtemperatur nach, saugte den Rückstand ab und suspendierte den Rückstand in 200 ml entsalztem Wasser. Die Mischung wurde 2 Std. zum Rückfluss erhitzt. Man kühlte anschließend auf 20 °C, saugte den Niederschlag ab, wusch den Rückstand mit 500 ml Wasser und trocknete bei 80 °C im Vakuum.
Ausbeute : 20,3 g (78 %).
Beispiel 20 17,7 g (0,1 mol) 3,4-Dimethoxyphenylacetonitril und 24,3 g (0,19 mol) Phloroglucin wurden in 150 ml Diethylenglykoldiethylether gelöst und es wurde bei 20-25 °C über einen Zeitraum von 6 Std. trockenes HCl-Gas eingeleitet. Man rührte über Nacht bei Raumtem- peratur nach, saugte den Rückstand ab und suspendierte den Rück- stand in 200 ml entsalztem Wasser. Die Mischung wurde 4 Std. zum Rückfluss erhitzt. Man kühlte anschließend auf 20 °C, saugte den Niederschlag ab, wusch den Rückstand mit 200 ml Wasser und trock- nete bei 80 °C im Vakuum. Ausbeute : 25 g (82 %).
Beispiel 21 16,1 g (0,1 mol) 3,4-Methylendioxyphenylacetonitril und 24,3 g (0,19 mol) Phloroglucin wurden in 150 ml Diethylenglykoldiethyle- ther gelöst und es wurde bei 20-25 °C über einen Zeitraum von 6 Std. trockenes HCl-Gas eingeleitet. Man rührte über Nacht bei Raumtemperatur nach, saugte den Rückstand ab und suspendierte den Rückstand in 200 ml entsalztem Wasser. Die Mischung wurde 4 Std. zum Rückfluss erhitzt. Man kühlte anschließend auf 20 °C, saugte den Niederschlag ab, wusch den Rückstand mit 200 ml Wasser und trocknete bei 80 °C im Vakuum. Ausbeute : 23,4 g (81 %).