52 W. Hoflmann, H . Pasedach und H . Pommer Bd. 729 Liebigs Ann. Chem. 729, 52-63 (1969)

Reaktionen von Allylalkoholen mit aktiven Methin- und Methylen-Verbindungen von Werner Hofmann, Heinrich Pasedach und Horst Pommer *)

Aus dem Hauptlaboratorium der Badischen Anilin- & Soda-Fabrik AG, D-67 Ludwigshafen

Eingegangen am 17. Marz 1969

y.8-Ungesattigte Ketone 4, herstellbar aus Allylalkoholen und P-Ketoestern, sind Zwischen- produkte verschiedener Naturstoff-Synthesen. Es werden neue Synthesemaglichkeiten von 4 und den damit verwandten Verbindungen 12, 14, 16 und 18 (Tabb. 7-10) beschrieben. Die Arbeiten fiihren zu einem Herstellungsverfahren des Juvenilhormons (10).

Reactions of Ally1 Alcohols with Active Methine and Methylene Compounds y.6-Unsaturated ketones 4 are intermediates in several syntheses of natural products. They may be obtained from ally1 alcohols and P-keto esters. Novel synthetic approaches to y.8- unsaturated ketones 4 and the related compounds 12, 14, 16, and 18 are described (tables 7- 10). The investigations lead to a new synthetic route for the preparation of the juvenile hormone (10).

Nach C a r r o / / l ) reagieren Allylalkohole 1 mit Acetessigestern 2 in Gegenwart alkali- scher Katalysatoren bei 140 -- 210" unter Alkohol- und Kohlendioxid-Abspaltung zu y.8-ungesattigten Ketonen 4.

Als Reaktionsmechanismus wurde eine Umesterung Zuni Acetoacetat 3 mit anschlieBender Urnlagerung von Kimel und Cope2) vorgeschlagen und von anderen Autoren bestitigt3.4). Das als Zwischenprodukt auftretende Acetoacetat kann auch aus dem Allylalkohol und Dike- ten hergestellt und durch Pyrolyse in das y.6-ungesattigte Keton iibergefuhrt werden 2). Beide Reaktionen sind auch auf Propargylalkohole anwendbar, wobei a.p.y.8-ungesattigte Ketone entstehen. Danach werden insbesondere Pseudojonone sowie deren Homologe hergestellts-9).

*) Herrn Prof. Dr. B. Timni zum 60. Geburtstag gewidmet. 1) M. F. Carroll, J. chem. SOC. [London] 1940, 704, 1266; 1941, 507. 2 ) W. Kimelund A . C. Cope, J. Amer. chem. SOC. 65,1992 (1943); Hoffmann-La-Roche Inc.

3) J. Dreux und J . Colonge, Bull. SOC. chim. France 1955, 1312. 4 ) P. Teisseire, Recherches 1955 (3, 3 [C. A. 49, 14645 (1955)l. 5 ) Y. R . Naves, C . R. hebd. SBances Acad. Sci. 240, 1437 (1955). 6 ) Badische Anilin- & Soda-Fabrik (Erf. H. Paseduch und M . Seefelder), Dtsch. Auslege-

schrift 1026743 (1955) [C. A. 54, 18392 g (196O)l; Badische Anilin- & Soda-Fabrik (Erf. H. Pasedach und M. Seefelder), Dtsch. Bundes-Pat. 1000374 (1955) [C. A. 54, 1595 g (1 960)l.

7, W. Kimel, I . D . Surmutis, I . Weber, G. 0. Chuse, N . W . Sax und A . Ofner, J. org. Chemi- stry 22, 161 1 (1957); Hoffmann-La-Roche Inc. (Erf. W. Kimel und N . W . Sax) Amer. Pat. 2661 368 (1953) [C. A. 49, 1784b (1955)l.

8, R. N . Lacev, J. chem. SOC. [London] 1954, 827; Distillers Co. Ltd. (Erf. R. N. Lucey), Brit. Pat. 741047 (1955) [C. A. 50, 16839f (195611.

(Erf. W . Kimel), Amer. Pat. 2628250 (1953) [C. A. 48, 710 g (1954)l.

I969 Reaktionen von Allylalkoholen mit aktiven Methin-Verbindungen 53

c H2 R3

1 2 3 4

R' = -CH3, -C2H5, -C(CH3)3

Diese Umsetzungen haben grol3e Bedeutung fur die Herstellung von Zwischenprodukten einiger Naturstoff-Synthesen erlangt. Beispielsweise verlaufen die Totalsynthesen der Vita- mine A und E iiber Methylheptenon (4, R1= R2= R3= CH3), herstellbar aus Methylbutenol (1, R1= R2= CH3) und Acetessigester (2, R3 = CH3) 10).

Bei der systematischen Untersuchung der Carroll-Reaktion haben wir neue Um- setzungen gefunden, die zu interessanten Ausgangsmaterialien fur Synthesen auf dem Terpen- und Pflanzenschutzgebiet fuhren.

y.&Unge&ttigte Ketone Ein Zwischenprodukt der Synthese der Juvenilhormons 111, das die Entwicklung

der Insektenlarven steuert, ist das Methylnonenon (4, R1= CH3, R2= R3= C2H5). Diese Verbindung konnte nach der Carroll-Reaktion aus Methylpentenol (1, R1= CH3, R2= C ~ H S ) und Propionylessigester (2, R3= C2H5) synthetisiert werden. Die direkte Herstellung des Propionylessigesters aus Essigester und Propionester ist wie alle Esterkondensationen verschiedener Carbonsaureester praparativ nicht ergiebig. Daher sind die Variationsmoglichkeiten der Carroll-Reaktion beziiglich des Restes R3 beschrankt.

Wir haben gefunden, daI3 Allylalkohole 1 mit Acylmalonestern 5 bei 130-200" unter Alkohol- und Kohlendioxid-Abspaltung zu a-substituierten Acetessigestern 6 reagieren, woraus durch Ketonspaltung y.bungesattigte Ketone entstehen 12).

1 5 COzR'

6 4

R' = -CH3, -C~HS, -C(CH3)3

9 ) Badische Aninilin- & Soda-Fabrik (Erf. H. Pusedach und K. Schneider), Dtsch. Bundes- Pat. 1137008 (1961) [C. A. 58, 798431 (1963)l; Badische Anilin- & Soda-Fabrik (Erf. H. Paseduch und K . Schneider), Dtsch. Bundes-Pat. 1137432 (1961) [C. A. 58, 10083 g (1963)l.

10) Badische Anilin- & Soda-Fabrik (Erf. H. Paseduch und M. Seefelder), Dtsch. Bundes-Pat. 1068696 (1955) [C. A. 55,12298 g (1961)l; Badische Anilin- & Soda-Fabrik (Erf. H. Pase- duch und M. Seefelder), Dtsch. Bundes-Pat. 1073476 (1960) [C. A. 55, 9283e (1961)I.

11) K. H. Dahm, 8. M. Trost und H. Roller, J. Amer. chem. SOC. 89, 5292 (1967). 12) Patentanmeldung H. Pasedach und W. Hofmann.

54 W. Huffnmrrn, H . Pusrdcich uiid H. Pomrircr Bd. 129

Die Umsetzungen der Acylmalonester mit Allylalkoholen verlaufen wesentlich schneller (Abb. 1, S. 58) und mit hoherer Ausbeute als die der Acetessigester. Die Ge- samtausbeute einschlieBlich Ketonspaltung durch Verseifung und Decarboxylierung liegt urn 5 --- 10% hoher als bei der Herstellung des entsprechenden Ketons durch Carroll-Reaktion. AuBerdem sind Acylmalonester durch Acylierung der Natrium- oder Alkoxymagnesiumsalze von Malonestern gut zuganglich. Mit dieser Methode konnen wir den Rest R3 in einem y.8-ungesattigten Keton 4 sehr einfach und rnit grolkr Variationsbreite einfiihren (Tab. 1, S. 60).

Bei der Uinsetzung von Formylmalonestern (5 . R3 ~ H) mit Allylalkoholen entstehcn a-substituierte Formylessigester (6, R3= H), die in y.8-ungesattigte Aldehyde (4, R3= H ) gespalten werden konnen. Allerdings ist hier die Gesamtausbeute geringer.

Die Reaktionen von sekundaren Allylalkoholen (1, R1= H) rnit Acylmalonestern sind gegeniiber denen mit Acetessigestern ebenfalls begiinstigt (Abb. I , eingeklammerte Werte in der Legende). Sie erfordern jedoch beide im Gegensatz zu den Umsetzungen rnit tertiiiren Allylalkoholen bei vergleichbarem Umsatz um 20- 50" erhohte Reaktionsternperaturen.

p-Substituierte primlre Allylalkohole rcagieren zwar ebenfalls mit Acylmalonestern, jedoch ist hier wie bei den Umsetzungen rnit Acetessigestern gegeniiber tertiaren Allylalkoholen cine starke Ausbeuteminderung zu beobachten. Allylalkohol kann rnit Acylmalonester wie rnit Acetessigester bei 140- 170" unter Umesterung in die entsprechenden Ester iibergefuhrt werden. Die Ilmlagerung dieser Verbindungen in a-allylsubstituierte Acetessigester bzw. Allyl- aceton verlluf't jedoch sehr unbefriedigend.

Synthese des Juvenilhormons (10)

Das Juvenilhorrnon (10) konnte als I), L- und ci.\//runs-lsoiiiereiigenii~cli wie folgt syiithetisiert werden: Das Methylnonenon (4, R1 ~ CH3, R2 - RJ - CzHs) wurde

7

F1 (CH10)zP-CH2C0,CH~

oder 1. Zn/BrCHfiOlCH, 2. POCI,/Pyridln

oder 1. Zn/BrCHfiOlCH, 2. POCI,/Pyridln

8

'OZC H3 Monoper - phthalsaure

9 10

mit Vinylmagnesiurnchlorid in Tetrahydrofuran zum tertiaren Allylalkohol 7 umge- setzt, der rnit Acetessigsauremethylester nach Carroll zum ungesattigten Keton 8 reagierte. Der Ester 9 konnte daraus durch Umsetzung mit Dimethylmethoxycarbonyl- methylphosphonat oder nach Reforrnatzky mit Zink und Bromessigsauremethylester und anschliefjende Dehydratisierung mit Phosphoroxychlorid in Pyridin hergestellt

I969 Kcaktionen von Allylalkoholcn mit aktiven Methin-Verbindungct~ 5 5

werden. Bei der anschlieBenden Epoxydierung rnit Monoperphthalsaure erhielten wir ein Isomerengemisch, worin nach IR- und NMR-Analysen Juvenilhormon ent- halten ist, dem die Struktur 10 - tru~is.trans.cis-7-Athyl-3. I 1 -dimethyl-lO.Il -epoxy- tridecadien-(2.6)-sauremethylester 13' - zukommt. Das Gemisch enthalt auch einen geringen Anteil der 6.7-Epoxy-Verbindungen.

lrn Test rnit Dysderciis inrrrmedius (Pyrrhocoride) zeigt das Gernisch gute Wirk- Sam kei t .

a-Allyl-substituierte Malonester

Die Umsetzungen von Allylalkoholen niit Malonestern (2, R3- OR') zu y.bunge- sattigten Carbonsaureestern (4, R3 = OR') verlaufen nach Currolll) langsarner und mit geringeren Ausbeuten als die mit Acetessigestern (Abb. 1) . Durch Substitution der Methylen-Gruppe des Malonesters rnit einer elektronenanziehenden Acyl-Gruppe wird, wie wir oben gezeigt haben, die Reaktivitat des Malonesters erheblich gesteigert. Die Alkoxycarbonyl-Gruppe sollte einen ahnlichen Effekt bewirken.

Wir haben deshalb Allylalkohole 1 rnit Trialkoxycarbonylrnethanen 11 bei 130 bis 200" umgesetzt und dabei unter Alkohol- und Kohlendioxid-Abspaltung substituierte Malonester 12 erhalten14) (Tab. 2).

1 11 12

R' = -CII,, -C2i15, -Cll(CI13)3

Gegenuber den cntsprechenden Umselzungen rnit Malonestern verlauleii diesc Kcaktioiicn ebenfalls mil erhohter Ausbeute und Reaktionsgeschwindigkeit. Die Methin-Gruppe in 11 ist jedoch weniger reaktionsfahig als die im Acylmalonester (Abb. 1). - Als Reaktionspartner eignen sich auch hier insbesondere tertiare und sekundare Allylalkohole.

a-hllyl-substituierte vinyloge Acetessigester und Malonester

Durch Einfiihrung einer Athenyl-Gruppe in Acylmalonester und Trialkoxycarbonyl- methan erhalt man vinyloge Acylmalonester bzw. a-Alkoxycarbonylglutaconsaure- ester (13, R4= Alkyl bzw. Alkoxy). Diese reagieren rnit tertiaren und sekundaren Allylalkoholen bei 150-210" zu a-Allyl-substituierten vinylogen Acetessigestern bzw. Malonestern (14, R4= Alkyl bzw. Alkoxy)l5) (Tab. 3).

13) H . Roller, K . H. Dohni, C. C. Sweeley und B. M . Trust, Angew. Chein. 79, 190 (1967);

14) Patentanmeldung H . Posedach und W. Hoffmann. 15) Patentanmeldung H . Pommer, F. Zanker und W. Hoffmann.

Angew. Chem., internat. Edit. 6, 179 (1967).

56 W. Hoffmann, H. Pasedach und H. Pommer Bd. 729

Nach IR-Analysen liegen die Reaktionsprodukte zum g rokn Teil als das Doppel- bindungsisomere 1 4 vor.

Diese Reaktionen verlaufen langsamer und mit geringerer Ausbeute als die der entspre- chenden Acylmalonester und Trialkoxycarbonylmethane. In ihrer Reaktionsfahigkeit sind die vinylogen Verbindungen mit Malonestern vergleichbar (Abb. 1).

Nach diesem Verfahren kann durch Umsetzung von Vinyljonol l b mit a-Athoxy- carbonylglutaconsaureathylester 13 b eine dem Vitamin-A-saureester verwandte Ver- bindung 14b hergestellt werden.

lb 13b 14b

y.8-Ungesiittigte a-Chlor-carbonsiiureester

Nach TuveW kann ein Allylalkohol, beispielsweise Linalool, mit a-Chloracetessig- ester zu einem y.8-ungesattigten a-Chlor-keton umgesetzt werden. - Wir haben Allylalkohole mit Chlormalonestern 15 zur Reaktion gebracht und y.bungesattigte a-Chlor-carhonsaureester 16 erhalten 17).

1 15 16

R' = -CH3, -CzH,, -C(CHJS

Die Umsetzungen erfordern im allgemeinen Reaktionstemperaturen von 170-210". Aukrdem ist hier, im Gegensatz zu den oben beschriebenen Reaktionen, die Anwe-

16) Ch. Tuvel, Helv. chirn. Acta 33, 1266 (1950). 17) Patentanmeldung H. Paseduch und W. Hofmann.

1969 Reaktionen von Allylalkoholen rnit aktiven Methin-Verbindungen 57

senheit von Alkali notwendig, ohne welches im wesentlichen Verharzung eintritt, katalysiert durch freiwerdenden Chlorwasserstoff. - Die Reaktionsfahigkeit des Malonesters wird durch Einfuhrung des Chlor-Atoms stark vermindert (Abb. 1).

In Tabelle 4 sind einige der nach diesem Verfahren hergestellten Verbindungen aufgefiihrt. Die Substanzen hemmen die Entwicklung von Dysdercus intermedius (Pyrrhocoride).

Die Reaktionsprodukte 16 kann man durch Erhitzen auf 100-160" in aprotoni- schen Losungsmitteln, wie z. B. Dimethylformamid, N-Methyl-pyrrolidon und Dime- thylsulfoxid, in Gegenwart von Erdalkali- oder Alkalicarbonaten unter Dehydro- halogenierung in konjugierte Diencarbonsaureester iiberfiihren.

a- Allyl-substituieke @-Diketone

Die durch Einfuhrung einer Acyl- oder Alkoxycarbonyl-Gruppe erhaltlichen Malonester-Derivate zeigen bei Umsetzungen mit Allylalkoholen gegeniiber dem unsubstituierten Malonester eine deutlich hohere Reaktivitat. Der Acyl-Rest ist dabei dem Alkoxycarbonyl-Rest iiberlegen. Acylacetessigester 17 sollten demnach noch reaktionsfahiger als Acylmalonester sein. - ErwartungsgemaD ergeben Allylalkohole rnit 17 bei 120-200" unter Alkohol- und Kohlendioxid-Abspaltung a-Allyl-substi- tuierte ?-Diketone 1818).

1 17 18

R' = -CH3, -CzH5, -C(CH,),

Gegeniiber den Umsetzungen rnit Acylmalonestern ist hier eine Geschwindigkeitszunahme der Gesamtreaktion zu beobachten (Abb. 1). Damit ist eine Ausbeutesteigerung um 3-10% verbunden. Wie aus Tabelle 5 hervorgeht, sind nach diesem Verfahren ~-Allyl-substituierte 9-Dicarbonyl-Verbindungen, die sich als Zwischenprodukte fur Isoxazol- und Pyrazol-Syn- thesen eignen, rnit groaer Variationsbreite herstellbar. - Die Reaktionsfahigkeit der Allyl- alkohole nimrnt auch hier von den tertiaren uber die sekundaren zu den P-substituierten primairen ab.

Reaktionsverlauf Die bisher geschilderten Reaktionen verlaufen zweistufig. Zunachst findet unter

Alkohol-Abspaltung eine Umesterung des Allylalkohols rnit der Ester-Gruppe der Methin- oder Methylen-Verbindung statt. Wegen Reversibilitat muB man, um voll- standigen Umsatz erzielen zu konnen, den frei werdenden Alkohol aus dem Gleich- gewicht durch Destillation entfernen. ZweckmaiRigerweise verwendet man deshalb

18) Patentanmeldung W. Hoffmann.

Bd. 129 58 CV. Hofiicmn, H . Pusdacli iind H. Pottinier

Methyl- oder Athylester. Das bei der Umesterung gebildete Zwischenprodukt kann bei vorzeitigem Abbruch der Reaktion durch schonende Destillation oder chromato- graphisch isoliert werden. Wahrend die Urnesterung gewolinlich schon bei 120- 1 5 0 eintritt, erfordert der zweite Reaktionsschritt, die unter Kohlendioxid-Abspaltung ablaufende irreversible Umlagerung, urn 30-60 hohere Teniperaturen.

Zur Bestimniung des Substituenten-Einflusses auf die Reaktionsfahigkeit der Methin- oder Methylen-Gruppe haben wir bei einigen Umsetzungen die Geschwin- digkeit der Gesamtreaktion durch Messen der Kohlendioxid-Abspaltung verfolgt. Dam wurde in einem 0.5 I RiihrgefaB mit 10-cm-Kolonne und Destillationsaufsatz

(17 R ' = R L = C H ,

20

15 ,.,

D " L

? 10 A

5

1 [l$/63 1 2 3 Stdn

beim Umsati mit Lina- Abbildung I . Reaktionsfahigkeit der einzelnen Athylester ( I .5 Mol) loo1 [ I Mol 1, RI= CH3, R2= CH~CHZCH=C(CH&] bei 165"

Umsatz nach 3 Stunden Kedktionszeit ermittelt aus der abgespaltenen Kohlcndioxid-Menye

(Werlc in Klammcrn) sowie mit 4-~thyl-octen-(l)-ol-(3) (I Mol 1 , R I ~ : H , Rz- CZH5CHCJHq) bei 190"

Vcrhidui ig co, Verhindung i t ) Abh. I Nr. (RJ RJ) COz

(CH~CO)ZCH-CO~C~H: 17 (CHj CHI) 1 (0.95) Mol CHjCO-CHz --COzCH, 0.83 Mol C H ~ C O - C H ( C O ~ C ~ H J ) I 5 (CH, - ) 0.98 (0.66)

CH~CO-CHZ-COZC~H: -I 0.79 CHjCO-CHz-COrCzHs 2 (CH, - ) 0.74 (0.57)

0. I Mol NaOC2H:

C I i j C O - C H C I - ~ C O ~ C ~ H ~ 0.62 C2HsOzC- CH(CO>CzHj)l I I - - 0.67

CZHSOZC-CHZ-CO~CZH~ 2 (Czti3 ~ ) 0.42 CH&OCH-CH-CH- 13 (H CHj) 0.34 (COzCzHs)2

-CH - 0.31 (C>H:02C)zCHCI I 15 -- .- 0.1 1 CHJCO-CHJ-CO~CZH~ 0.1 Mol NaOCH,

lY6Y Ksaktioncn von Allylalkoholen rnit akt ivsn Mctliin-VsrbitiJurigcii 59

1 Mol des tertiaren Allylalkohols Linalool rnit jeweils 1.5 Mol eines Esters bei 165' umgesetzt. Wahrend der Reaktion wurde der gebildete Alkohol abdestilliert und das abgespaltene Kohlendioxid gemessen (Abb. I).

Acetylmalonslurediathylester (5, R3 = CHJ) reagiert, wahrscheinlich wegen der zwci Ester-Gruppen, zunachst schneller als Acetylacetessigsaurelthylester (17, R3 == R4= CH3). der jedoch schneller den Endpunkt der Umsetzung erreicht. Acetessigsaureathylester (2 , R3=CH3) und Triathoxycarbonylrnethan (11) benbtigen bei 165" bis zurn vollstlndigen Umsatz 10- 12 Stunden. - Die Reaktionen rnit Malonslurediathylester (2, R3= OCzH:), 3-Keto-l -butenyl- nialonslurediathylester (13, R3= H, R4= CH3) und Chlormalonsaurediathylester (15) rniis- sen bei 190-200" durchgefiihrt werden, da bei 165" die Geschwindigkeit zu gering ist.

Die Umsetzungen rnit dem sekundaren Allylalkohol 4-Athyl-octen-(l)-o1-(3) miisscn. urn rnit den Reaktionsgeschwindigkeiten der tertiaren Allylalkohole vergleichbare Werte zu erhalten, bei 190" durchgefiihrt werden. Die unterschiedliche Reaktionsfahigkeit der Acyl- acetessigester und Acylmalonester wird hier besonders deutlich. (Vgl. Legende zu Abb. I ) .

Reaktionen rnit P-Ketobutyraldehyddimethylacetal Propen-(2)-ol-( I ) kann man zwar mit den aufgefuhrten p-Ketoestern umestern, ein

praktisch verwertbares Umlagerungsverfahren fur die dabei gebildeten Ester wurde jedoch bisher nicht gefunden. Es war daher fur uns uberraschend, daR sich Allyl- alkohol (1, R1= R2= H) mit Acetessigaldehyddimethylacetal (19) im Autoklaven bei 150 -200" unter Methanol- und Ameisensauremethylester-Abspaltung rnit 75 bis 8Oproz. Ausbeute zu Allylaceton 20 umsetzt 19). Katalysatoren sind hierbei ebenfalls

nicht erforderlich. Das in Analogie zur Carroll-Reaktion angenomniene Zwischen- produkt haben wir bisher nicht gefaBt. Statt Ketobutyraldehyddimethylacetal kann man auch das daraus herstellbare I-Methoxy-buten-( I)-on-(3) einsetzen. Allerdings vermindert sich dann die Ausbeute um ca. 20%.

Die Reaktion gelingt ebenso rnit sekundaren und tertiaren Allylalkoholen, insbe- sondere solchen, deren Siedepunkt unter der zur Durchfuhrung der Carroll-Reaktion notwendigen Temperatur liegt. - Diese Synthese kann technische Bedeutung erlan- gen, da Allylaceton und das aus Buten-( 1)-01-(3) herstellbare Hepten-(5)-on-(2) Zwi- schenprodukte fur die Alkohol-Komponente der Pyrethroide Allethrin bzw. Cinerin2oJ sind.

Fur die Priifung auf insektizide Wirksanikcit dankcn wir Hcrrn Dr. H. Addphi, BASF, Landwirtschaftliche Abteilung.

19) Badische Anilin- & Soda-Fabrik (Erf. H. Paseduch und W. Hofmann), Dtsch. Auslege- shrift 1275048 (1968).

60 W. Hoffmann, H. Pasedach und H. Pommer Bd. 729

Beschreibung der Versuche Mitbearbeitet von Fritz Zanker

Die NMR-Spektren wurden in einem Gerat Varian A 60 in CC14 gegen Tetramethylsilan als inneren Standard aufgenommen. - Die Airsgangsverbindungen wurden nach Vorschriften fur Methin- und Methylen-Verbindungenzl) hergestellt.

y.S-Ungesattigre Ketone 4. - (Allgemeine Vorschrift). Man erhitzt 1 Mol eines Allylalko- h o l s 1 2 1 ) mil 1.5 Mol eines Acylmalonesters 5 . Bei 130-140" beginnt zunachst die Abspal- tung des Alkohols, der uber eine Kolonne laufend abdestilliert wird. Man erhitzt dann auf 175 - 180" und halt bei dieser Temperatur, bis die berechnete Menge Kohlendioxid, die iiber eine Gasuhr gemessen wird, abgespalten ist. - Liegt der Siedepunkt des Allylakohols 1 unter ca. 150", so Iegt man den Acylmalonester 5 vor und tropft bei 160--180" den Allylalkohol so zu, da8 die Reaktionstemperatur nicht abfallt. Die Umsetzung dauert 2-5 Stdn.

Das y.d-ungesiiftigfe n-Arhoxycarbonyl-Kefon 6 kann durch Destillation isoliert werden. Zur weiteren Umsetzung wird das undestillierte Gemisch nach Erkalten rnit 500 ccm 2Oproz. Natronlauge und etwa 100 ccm Alkohol versetzt und 2 Stdn. auf 80" erwarmt. Danach sauert man bei 40" mit 10 n H2SO4 auf pH 1 an und isoliert 4 durch Extraktion rnit bither und an- schlieRende Destillation (Tab. 1).

Tabelle I . y.8-Ungesattigte Ketone 4

R2 Summen- Analysen

R3 Sdp./Torr. a$5 :< formel C H 0 Aus- (Mo1.- (oben Ber., beute Gew.) unten Gef.)

C2HS CZHS 91 -93O/10 1.4440 79 C10H180 77.8 11.7 10.3 (154.2) 78.0 11.9 10.5

(CH~)~-CH-C(CH,)Z CH(CH& 83-85"/0.0l 1.4640 78 CisHz60 81.0 11.8 7.2 (222.3) 80.3 11.9 7.6

-CH2 - (CH& - CH L - C2HS 66-68'/0.06 1.4777 75 Cl2HzoO 79.4 11.2 8.8 (180.3) 78.9 11.1 9.1

CzHr CoHs 94-95'/0.05 1.5226 77 C14H180 83.1 8.9 7.9 (202.3) 82.7 9.0 7.9

60-62°/0.1 1.4431 75 CijHz40 79.6 12.3 8.1 (196.2) 79.3 12.2 8.5

( C H ~ ) ~ - C H = C ( C H ~ ) Z H 92-96O10.9 1.4997 40 C l z H ~ 0 0 79.9 11.2 8.9 (180.3) 79.6 11.6 9.2

(CHZ)~--CH-C(CH~)> CHzCOzH 152-l55"/ - 64 C14Hz203 70.6 9.3 20.1 0.03 (238.3) 71.5 9.6 18.7

CH3

CH3

CH3

CH3 CH(CzHd(C4W CH3

CH,

CHI

Juvenilhormon (10) : 1) 7-Methy/-3-iithyl-nonadien-(1.6/-ol-~3/ (7). - 400 ccm einer Lasung von 0.66 Mol Vinylmagnesiumchlorid in Tetrahydrofuran werden bei 0- 10" rnit 77 g (0.5 Mol) 7-Meth.vl-nonen-(6)-on-(3) 21) 5 Stdn. bei 20' geriihrt. Das Reaktionsgemisch wird dann rnit 2 n H z S O 4 hydrolysiert. Man extrahiert rnit Ather, wascht rnit Wasser und engt ein. Der Ruckstand wird i. Vak. destilliert. Man erhalt 83 g (91 %) 7. Sdp.o.,,I 73-85"; ngS = 1.4635.

C12H220 (182.3) Ber. C 79.1 H 12.1 0 8 . 7 Gef. C79.4 H 12.3 0 8.9

20) M . S. Schlechter, N . Green und F. B. La Forge, J. Amer. chem. SOC. 71, 3165 (1949). 21) Houben- Weyl-Muller, Methoden der organischen Chemie, 4. Auflage, Bd. VIII, S. 61 1 IT.,

Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1952.

1969 Reaktionen von Allylalkoholen rnit aktiven Methin-Verbindungen 61

2) 10-Methyl-6-athyl-dodecadien-(5.9)-on-(2) (8). - 182 g (1 Mol) 7 werden rnit 232 g (2 Mol) Acetessigsauremethylesfer bei 165 - 180" bis zur vollstandigen Methanol- und Kohlen- dioxid-Abspaltung umgesetzt. AnschlieBend wird fraktioniert destilliert. Man erhllt 173 g (78%) der Verbindung 8. Sdp.o.03 87-95"; ni5 = 1.4678.

C15H260 (222.4) Ber. C81.0 H 11.8 0 7 . 2 Gef. C80.3 H 11.6 0 8 . 5

3) 3.1l-Dimethyl-7-athyl-tridecatrien-(2.6.10)-sauremethylester (9). - Zu 34 g (0.52 Mol) Zink-Schnitzeln, die rnit 1 n HCI aktiviert und rnit Methanol getrocknet waren, gibt man ein Drittel des Gemisches aus 108 g (0.48 Mol) 8, 74 g (0.48 Mol) Bromessigsiiuremethylester und je 100 ccrn Benzol und Toluol sowie einer Spur Jod und erhitzt bis zum Sieden. Nach Reak- tionsbeginn wird der Rest des Gemisches innerhalb 15 Min. zugetropft. AnschlieBend wird noch 20 Min. zum Sieden erhitzt und dann nach Erkalten durch Hydrolyse rnit verd. Schwefel- saure, Extraktion mit Benzol und Destillation aufgearbeitet. Man erhalt 92 g (65 %) 3.11- DimethyI-7-athyl-tridecadien-/6.10)-01-(3)-sauremethylester. Sdp.o.0, 1 17", nk5 = 1.4720.

89 g (0.3 Mol) dieses Esters werden zu einer Losung aus 220 ccm Pyridin, 500 ccrn Benzol und 20 ccm Phosphoroxychlorid gegeben und 1 Stde. zum Sieden erhitzt. Danach wird mit verd. Salzsaure und Wasser neutralgewaschen und das Benzol i. Vak. abdestilliert. Beim Destillieren des Ruckstands erhalt man 57 g (68 %) 9. Sdp.O.04 98 -99", nL5 = I .4774.

Ber. C 77.6 H 10.8 0 11.5 Gef. C 76.9 H 11.2 0 11.4 ClsH3oOz (278.4)

4) Isomerengemisch 10: 118 ccm einer ather. Losung von Monoperphrhalsaure (0.15 Mol) werden bei 0" mit 28 g (0.1 Mol) 9 ca. 16 Stdn. geriihrt. AnschlieBend wird rnit IOproz.NazCO3 Losung und Wasser neutralgewaschen und i. Vak. eingeengt. Bei der Destillation des Ruck- stands erhalt man 23 g des Isomerengemischs, worin 10 nach Vergleich mit dem in Lit.11) angegebenen NMR-Spektrum enthalten ist. Sdp.o.04 113", nL5 = 1.4740. - IR-Spektrum: 1740, 1723, 1655, 870cm-1. - NMR-Spektrum: 8 = 0.97, 1.20, 2.16 (J = 1.0 Hz), 2.53 (J = 6.0 Hz), 3.61, 5.14, 5.60ppm.

C18H3003 (294.4) Ber. C73.4 H 10.3 0 16.3 Gef. C73.6 H 10.4 0 15.4

a-Allyl-substituierte Malonsaureathylester 12 (Allgemeine Vorschrift). - 1 Mol eines Allyl- alkohols 1 und 1.5 Mol eines Trialkoxycarbonylmethans 1121) werden auf 180- 195" erhitzt und der dabei entstehende Alkohol iiber eine Kolonne abdestilliert. Nach etwa 6 Stdn. ist die Kohlendioxid-Abspaltung beendet; man destilliert das Reaktionsgemisch (Tab. 2).

Tabelle 2. 5-Alkyl-substituierte 2-khoxycarbonyl-penten-(4)-saureathylester (12)

Surnmen- % forrnel

Aus- (Mo1.- RI Rz Sdp./Torr n g beute Gew.)

~ -___ __-____ -CH3 -CHz--CHz--CH=C(CH3)z 101 -103"/0.02 1.4635 61 C17H2804

(296.4) -CH*-(CHz)j -CHI- 105 - I10"/0.2 1.4640 58 C15H24O4

(268.4)

-CHj -[(CH~)~-CH=C(CH,)]Z-CH~ 135- 140"/0.03 1.4717 54 CnH3604 (364.5)

--H -CH(C~HS)(GHP) l05-lO7"/0.08 1.4433 45 C1,H3,,04 (297.4)

Analyse

(oben Ber., unten Gef.)

C H O

68.9 9.5 21.6 69.0 9.5 20.8 67.1 9.0 23.8 66.7 9.0 24.1

72.6 10.0 17.4 73.0 10.0 17.4 68.7 10.1 21.2 68.4 10.2 22.0

62 W. Hqffinann, H. Paseduch und H. Ponzrner Bd. 729

n-All~~I-suhs/iirrier/e vinyluge Aceressigsaurriiihylesrer und Molonsaureaihg1esrc.r 14 (Allge- meine Vorschrift). - 0.5 Mol eines Allylulko/rols I werden mit 0.75 - I Mol eines vin.vlugetr Acylnrrrloncstrrs (13, R4= Alkyl) bzw. a-~l~rruco~rsuurealkyle~r~r.s (13, R4= Alkoxy) gemischt und bei 160-210" umgesetzt. Die Alkohol- und Kohlendioxid-Abspaltung ist gewiihnlich nach ca. 6 Stdn. beendet.

Nach chromatographischer Reinigung mit PetrolBther/Benzol an Kirselgel wird destilliert (Tab. 3). ~- In den 1R-Spektren der Verbindungen 14 (R4 = CHJ) sind Banden bei 1720 - 1725 (konjug. Ester), 1735 (gesitt. Ester), 1710 (gesltt. Keton), 1675--- 1680 em- I (konjug. Keton).

Tabelle 3. R.8-Dialkyl-substituierte 2-0xo-octadien-(3.7)-carbons~~~re-(5)-~tl~ylester (14, R4 - CH3) und 6.6-Dialkyl-substituierte 2-Methyl-hexadien-( I .5)-dicarbonsiure-(l.3)-diBthyl-

ester (14, R3= CH,, R4= OCzHs)

Summen- Aniilysen

Aus- (Mol . - (oben Ber.. RI R: R' R4 Sdp./'I'orr ti:: brute Gew.) unlrn Gel.)

"0 formel C H 0

~~ - ~~~ -. - _. ~- ~~. .-

-CH3 - C H , - H --CHI Y6-99"/ 1.4741 69 C,>H21,0) 69.6 9.0 21.4 0.3 (224.3) 69.3 8.8 21.9

- H - C I l % 140- 142 / 1.4960 5 0 C I O H ~ ~ O , 72.7 9.1 18.2 0.02 (264.4) 72.2 9.0 18.9

-CHJ -OC?H> 140-144'/ 1.4908 57 C i s H z 8 0 4 70.1 9.1 20.8 0.02 (308.4) 68.7 9.1 22.2

-CHI - - ( C H > h - C H C(CH,)? - CH.1 ~ OC2I-15 139-IM)'I 1.4786 52 CziiH320, 71.4 9.6 19.0 0.01 his I .48 I 3 (336.5) 6Y.9 9.6 20.6

2.6-Dinreihyl-8-1 2.6.6- lr irnel lr~l-c~cl~1/ i~~.~et1-( I ) -y~j -oclair ie~r- ( 1.5.7) -c/icrrrhonsiillre- ( I..?) -di- Bthylesrer (14b). - - 40.8 g (0. I5 Mol) 1.3.3-Tri~thu.~.vccrrho1r.vl-2-me1h~l-propen-( I) werden auf 180" erhitzt und innerhalb 0.5 Stdn. mit 22 g (0.1 Mol) /!-V;try/jonul versetzt. Man ruhrt noch 0.5 Stdn. bci 180- 185" und chromatographiert dann rnit Benzol und Petrolather a n 320 g Kieselgel (0.05 -0.2 mm). Das mit Benzol erhaltene Eluat wird eingeengt, und man erhllt 14b in ca. 30proz. Ausbeute und yenugender Reinheit (ca. 90%). Die Substanz ist sehr s:iuer- stoffempfindlich. -. IR-Spekirum: 1725- 1730. 1715 und 1640cm--l.

ri-Chbr-y.O-ungesu~iig/e Cr~rhorrsu~rrriii/~ylcsle~ier 16 (Allgemeine Vorschrift). - Man erhitzt I Mol cines Allyldkuhols 1 niit I . 3 Mol Chlorrnulonsuirrt.esler (15) und 0.05 Mol Nalriunr- nrerhylar aut 180- 200". Nach Beendigung der Alkohol- und Kohlendioxid-Abspaltung wird abgekiihlt, in Ather aufgenommen und mit Wasser neutralgewaschen. Dic iither. LOsung wird i. Vak. cingeengt und der Ruckstand fraktioniert destilliert (Tab. 4).

Tlrbclle 4. 5-Alkyl-substituiertc 2-Chlor-penten-(4)-siiureiithylester (16)

Summen- Annlysen ,, formel C H 0 CI I , I

Aus- ( M d - (ohen Ber., R1 R' Sdp./Torr u p heiilr Gew.) unten Gel.)

1969 Reaktionen von Allylalkoholen mit aktiven Methin-Verbindungen 63

r~-Allyl-srrhsfitrrierte P-Dikefone 18 (Allgemeine Vorschrift). - I Mol eines Allvlalkohols I wird mit I . 5 Mol eines Ditrcy/rssi,gesters 17 auf I65 - 190" erhitzt. Die Alkohol- und Kohlen- dioxid-Abspaltung ist nach 3 -6 Stdn. beendet, und man destilliert fraktioniert (Tab. 5 ) .

Tabelle 5 . 6-Alkyl-substituierte 3-Acyl-hexen-(5)-one-(2) (18)

RI R2

Summen- Analysen " I lormel C H 0

Aus- (Mol.- (oben Ber.. R3 Sdp./Torr n g beute Gew.) unten Gef.)

-CHn -CHI -CH, 51 -53"/0.02 1.4612 83 CluHlaO2 71.4 9.6 19.0 (168.2) 71.1 9.7 19.4

-H - C H ( C ~ H ~ ) ( C H ~ ) , C H J - C H j 99-l03'/0.08 1.4607 78 C 1 5 H 2 8 0 2 75.0 11.7 13.3 (240.4) 75.2 11.2 14.0

-CH, - (CH>)?CH -C(CH,h -CHI 99-103'/0.02 1.4781 86 ClrHzdOz 76.2 10.2 13.6 (236.3) 75.9 10.5 13.8

-CHI -(CHz)zCH-C(CH,)? -H 86"/0.01 1.4938 R I C 1 4 H 2 2 0 2 75.6 10.0 14.4 (222.3) 75.3 9.8 14.1

- C H ~ - ( C H ~ ) J - C H ~ - -CsH5 132-135°/0.01 1.5447 75 ClsH22Oz 79.9 8.2 11.9 (270.4) 79.6 8.2 12.2

-C>Hz -CH, -CH(CHj)z 64-68"/0.3 1.4600 74 C 1 3 H 2 2 0 2 74.2 10.5 15.3 (210.3) 73.9 10.5 15.7

Allylaretoti (20). - 116 g (2 Mol) AIIylulkohol und 290 g (2.2 Mol) P-Ketohufyraldehyd- dimethylucetnl2~' werden in einem I-I-DruckgefaR 10 Stdn. auf 200" erhitzt. Bei der Destilla- tion des Produkts erhalt man Methanol, Ameisensauremethylester und 147 g (75%,) 20. Sdp. 126--130", nLS = 1.4168. - IR-Spekfrum: 1710 und 1355; 1640,995 und 910 cm-1. - NMR- Spektrrrtn: 6 = 2.06, 2.4, 4.9 (J -= 11.5 Hz), 4.93 (J ~ 16.5 Hz), 5.75 ppm.

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