190802. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ciklopentanon-származékok előállítására
1 190 802 .2 szerben és valamely átmeneti fém sója vagy oxidja, mint katalizátor jelenlétében végezhetjük el. Előnyösen magasabb hőmérsékleten - különösen a reakcióelegy forráspontján - dolgozhatunk. Reakcióközegként kis szénatomszámú alkanolokat, előnyösen egyenes- vagy elágazóláncú 1-7 szénatomos alkanolokat (pl. metanolt, etanolt, butanolt vagy propánok, különösen előnyösen etanolt) alkalmazhatunk. Az (V) általános képletű vegyületben levő kettőskötés izomerizálásánál katalizátorként az átmeneti fém, annak sója vagy oxidja helyett valamely szervetlen vagy szerves bázist is alkalmazhatunk. így pl. az izomerizálást oly módon is elvégezhetjük, hogy katalizátorként és oldószerként valamely szerves amint - pl. piridint - alkalmazunk vagy valamely alkil-amin (pl. dimetil-amino-piridin) jelenlétében oldószeres közegben (pl. toluolban vagy hexánban) dolgozunk. A reakcióhőmérséklet előnyösen 50— 130 °C. Katalizátorként a 4. reakciólépésben minden átmeneti fémet tiszta formában vagy hidratált vagy vízmentes sója (hidrát vagy vízmentes só) alakjában felhasználhatunk, így pl. ródium-trikloridtrihidrátot, palládium-dikloridot, ródíumot, palládiumot, palládium-diklorid és (C6H5CN)2 elegyét, grafitra felvitt ródiumot vagy cink-oxidot stb. Átmeneti fémkatalizátorként előnyösen ródium-triklorid-trihidrátot alkalmazhatunk. A katalizátort az oldószerre vonatkoztatva előnyösen 5-20% mennyiségben adjuk hozzá. Meglepő módon azt találtuk, hogy a katalizátor a nem-kívánatos izomerek képződését visszaszorítja és a reakcióidőt megrövidíti. A találmányunk szerinti eljárás segítségével az oldószerre vonatkoztatva 5% vagy ennél több katalizátor alkalmazása mellett a (VI) általános képletű vegyületet más izomerek számottevő keletkezése nélkül nyerjük. Ennél kevesebb katalizátorjelenlétében hosszabb reakcióidőre van szükség (3-4 nap), és ez esetben a (VI) általános képletű vegyületet más rokon izomerekkel képezett elegye alakjában kapjuk. A 4. reakciólépés előnyös foganatosítási módja szerint katalizátorként valamely szerves amint alkalmazunk, mert a szerves aminok olcsóbbak az átmeneti fémeknél. Az 5. reakciólépés során egy (VI) általános képletü vegyületet valamely bázis jelenlétében nitrometánnal reagáltatunk és ily módon (VII) általános képletű vegyülethez jutunk. Bázisként bármely megfelelő bázist felhasználhatunk, előnyösen kis szénatomszámú alkoholátokat, különösen előnyösen kis szénatomszámú alkálifém-alkoholátokat és aminokat, különösen tercier és kvaterner aminokat és piridint. Igen előnyös bázisnak bizonyult a benzil-trimetil-ammónium-hidroxid. A hőmérséklet és a nyomás nem döntő jelentőségű tényező, előnyösen inert gáz alatt (pl. nitrogén-atmoszférában) magasabb hőmérsékleten (pl. 65-70 °C-on) dolgozhatunk. A (VIII) képletű 2a-karboxi-metil-3ß-nitrometil-4a-metil-ciklopentan-l-on ismert vegyület (lásd pl. 4 154 963 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás). Ezt a vegyületet a 6. lépés szerint egy (VII) általános képletű vegyület hidrolízisével állítjuk elő. Ebben a lépésben kiindulási anyagként egy izolált (VII) általános képletű vegyületet vagy - előnyösen - az 5. lépés után bepárlással kapott reakcióelegyet alkalmazhatjuk. A (VII) általános képletű vegyület hidrolízisét önmagukban ismert módszerekkel hajthatjuk végre. A hidrolízishez híg vizes ásványi savakat (pl. kénsavat) vagy híg alkálifém-hidroxid-oldatot alkalmazhatunk. Előnyösen alkalmazhatunk híg nátriumhidroxidos hidrolízist. A hőmérséklet és a nyomás nem döntő jelentőségű tényező ; előnyösen atmoszferikus nyomáson, nitrogén-atmoszférában, enyhe írelegítés közben - pl. mintegy 40 °C-ig terjedő hőmérsékleten - dolgozhatunk. A (VIII) képletű vegyületet szokásos extrakciós és szűrési módszerekkel nyerhetjük ki. A kapott racemátokat önmagukban ismert rezolválási módszerekkel bonthatjuk az optikailag aktív antipódokra. A racém savakat optikailag aktív bázisokkal reagáltatva diasztereomer sók keverékét kapjuk, melyeket kristályosítással választhatunk szét. Eljárásunk további részleteit az alábbi példákbm ismertetjük anélkül, hogy találmányunkat a példákra korlátoznánk. 1. példa 62,9 g a-hidroxi-4-metíl-2-oxo-pentán-ecetsave ilészter, 940 ml toluol és 3 g p-toluol-szulfonsavmonohidrát elegyét 2 órán át 80 °C-on keverjük, majd további 2 órán át 85 °C-on a viz azeotrop eltávolítása közben melegítjük. A reakcióelegyet szobahőmérsékletre hűtjük, egymásután 250 ml nátrium-klorid-oldatta! és 250 ml vízzel mossuk, magnézium-szulfát felett szárítjuk és bepároljuk. 62 g sötét barnásvörös olaj marad vissza, melynek ledesztillálása után világossárga olajat nyerünk, fi. : 68-88 °C/0,05 Hgmm. A kapott termék a 4-me-11-2-oxo-ci klopentilidén-ece tsav-etilészter. 2. példa 154,8 g a-hidroxi-4-metii-3-oxo-cik!openiáneeetsav-butilészter, 2,3 liter toluol és 12,9 g p-tolucl-szulfonsav-monohidrát elegyét nitrogénatmoszférában 6,5 órán át 75-78 °C-on keverjük. A reakcióelegyet 15 °C-ra hűtjük, három liter részletekben vízzel mossuk, magnézium-szulfát felett szárítjuk és bepároljuk. Vörös olaj alakjában 153 g í-metil-3-oxo-ciklopentilidén-ecetsav-tercier butilésztert kapunk. Fp.: 82-84 °C/0,05 Hgmm. 3. példa 40,1 g 4-metil-2-oxo-ciklopentilidén-ecetsavbutilészter, 500 ml 90%-os vizes etanol és 2 g ródium-triklorid-trihidrát elegyét 14 órán át nitrogénatmoszférában visszafolyató hűtő alkalmazása mellett forraljuk, majd vákuumban bepároljuk. A maradékot 200 ml telített nátrium-klorid-oldattal elegyítjük, az elegyet 15 percen át keverjük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
