Brevet FR2501196A1 — publié le 19820910

La présente invention concerne un procédé de préparation de composés carbonylés ò-éthyléniques de formule générale dans laquelle R représente un atome d'hydrogène ou un ou plusieurs radicaux hydrocarbonés et Â et A' représentent chacun un atome d'hydrogène ou forment ensemble un radical éthylène, par transposition d'un alcool diéthylénique de formule générale dans laquelle R, Â et A' sont définis comme précédemment. Par radical hydrocarboné est entendu un radical alcoyle contenant 1 à 20 atomes de carbone, alcényle ou alcynyle contenant 2 à 20 atomes de carbone. Les produits de formule générale (I) sont des intermédiaires particulièrement intéressants pour la préparation de produits ayant une activité biologique. Plus précisément, les produits de formule (I) trouvent leur application dans la synthèse de produits destinés à la pharmacie (vitamines A et E), l'agrochimie ou la parfumerie. La transposition d'un alcool diéthylénique de formule générale (II) en un produit de formule générale (I) est une réaction connue appelée généralement transposition d'oxy-Cope ou de Coc énologène. La transposition d'oxy-Cope a fait l'objet de nombreux travaux mais compte tenu des conditions utilisées pour sa mise en oeuvre son intérêt pratique en a été très limité. Par exemple, la thermolyse en phase vapeur selon le procédé décrit par A. Viola et Colt. J. Amer. Chem. Soc., 8g, 3462 (1967) est peu stéréosélective et elle conduit à des produits parasites de dégradation et de polymérisation dont l'origine est due aux hautes températures (voisines de 300 C) nécessaires au réarrangement. I1 a été montré, en particulier par Y. Butta et coll., Chem. Comm., 272 (1978) et Synthesiss 934 (1978), par M.L. Roumestant et coll., Tetrakedron, Ji, 1283 (1977) et par A. Doutheau et coll., Tetrahedron, 36, 1953 (1980) que l'on augmentait le rendement et la stéréoséleotivité en effectuant la réaction dans un solvant polaire aprotique, tel que la N-méthylpyrrolidone ou le diglyme, an reflux. Par ailleurs, n.A. Evans et A.M. Golob, J. Amer. Chem.Soc., 97, 4765 (1975) ont montré que les alcoolates de potassium se transposaierlt plus facilement que les alcools eux-memes. Ainsi certains alcools de formule généraie (il) traités par l'hydrure de potassium dans le tétrahydrofuranne au reflux conduisent aux produits carbonylés-éthy- léniques correspondants. Cependant ces conditions ne conviennent pas pour la transposition de composés dont la stabilité en milieu très basique est faible. I1 a maintenant été trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, que la traasposition dioxy-Cope pouvait être réalisée à une température comprise entre -5 et 300C en opérant en présence d'une quantité pratiquement stoechiométrique d'un sel mercurique an sein d'un solvant convenable. Selon la présente invention, la transposition est avantageusement réalisée en présence de chlorure mercurique ou d'acétate mercurique rendus suffisamment électrophiles par l'utilisation d'un solvant très polaire tel qu'un mélange de tétrahydrofuranne et d'eau. Les meilleurs résultats sont cependant obtenus en utilisant le trifluoroacétate mercurique qui, tout en étant plus électrophile que le chlorure ou l'acétate mercurique, présente de plus l'avantage d'être soluble dans un certain nombre de solvants organiques tels que le chlorure de méthylène. La cétone ,-éthylénique de formule générale (I) est généralement isolée après traitement du mélange réactionnel par un agent réducteur en milieu basique. De préférence, on utilise le borohydrure de sodium dans une solution aqueuse de soude. Le procédé selon la présente invention permet d'obtenir les cétones ö-éthyléniques avec des rendements généralement compris sntre 40 et 80 % selon la nature de l'alcool diéthylénique mis en jeu. Les exemples suivants, donnés à titre non limitatif, montrent comment l'invention peut être mise en pratique. EXEMPLE 1 On maintient à une température voisine de 200C un mélange de 0,126 g (10 3 mole) de diméthyl-3,5 hexadiène-1,5 ol-3 et de 0,270 g de chlorure mercurique dans 5 cm3 d'un mélange de tétrahydrofuranne et d'eau (1-7 en volumes). Après 4 heures de réaction, on filtre le mélange réactionnel pour éliminer le mercure métallique qui s'est formé. Le mélange réactionnel est extrait par 3 fois 25 cm3 d'éther éthylique. Après séchage sur sulfate de sodium et évaporation du solvant sous pression réduite (20 mm de mercure, 2,7 kPa), on obtient 0,040 g de méthyl-6 heptène-6 one-2 dont les caractéristiques sont les suivantes - P.E. 101,3 kPa 4 142 - 14400 - Spectre infra-rouge à partir d'un film liquide : bandes caractéristiques à 3070, 1720, 1650 et 890 cm - Spectre de RMN (CDCl3, en ppm, J en Hz) 1,65 (s, 3H) ; 1,7 à 2,0 (mt, 4H) ; 2,10 (s, 3H) ; 2,30 (t J = 7, 3H) ; 4,65 (s élargi, 2H). Les caractéristiques de ce produit sont en accord avec celles qui ont été décrites par Viola et coll., J. Amer. Chem. Soc., 89, 3462 (1967). Le rendement est de 30 % par rapport à l'alcool mis en jeu. EXEMPLE 2 On maintient à une température voisine ue 20 C un mélange de 0,126 g (10 - mole) de diméthyl-s-,5 l-~xadiène-1,5 ol-3 et de 0,427 g de tri fluorocétate mercurique dans 5 cm3 d'un mélange de tétrahydrofuranne et d'eau (1-1 en volumes). Après 10 minutes de réaction, on filtre le mélange réactionnel pour éliminer le mercure métallique qui s'est formé. Le mélange réactionnel est extrait par 3 fois 25 cm3 d'éther éthylique. Après séchage sur sulfate de sodium et évaporation du solvant sous pression réduite (20 mm de mercure; 2,7 kPa), on obtient 0,054 g de méthyl-6 heptène-6 one-2, dont les caractéristiques sont identiques à celles du produit obtenu à l'exemple 1, avec un rendement de 43 %. EXEMPLE 3 - On maintient-à une température voisine de 20 C un mélange de 0,126 g (10 - mole) de diméthyl-3,5 hexadiène-1,5 ol-3 et de 0,427 g de trifluoroacétate de mercure dans 7,5 cm3 de chlorure de méthylène. Après 10 minutes de réaction, on ajoute au mélange réactionnel une solution de 0,048 g de borohydrure de sodium dans 0,67 cm3 de soude 3 N. Le mélange réactionnel est extrait par 3 fois 25 cm3 de chlorure de méthylène. Après séchage sur sulfate de sodium et évaporation du solvant sous pression réduite (20 mm de mercure ; 2,7 kPa), on obtient, avec un rendement de 75 %, 0,095 g de méthyl-6 heptène-6 one-2 dont les caractéristiques sont identiques à celles du produit de l'exemple 1. EXEMPLE 4 En opérant dans les conditions de l'exemple 3 mais à partir de 0,126 g (10 - mole) de diméthyl-3,4 hexadiène-1,5 ol-3 et de 0,427 g de trifluoroacétate mercurique dans 7,5 cm3 de chlorure de méthylène, on obtient 0,078 g d'octène-6 one-2, contenant 80 % de forme E, dont les caractéristiques sont les suivantes: - Spectre infra-rouge à partir d'un film liquide : bandes carac -1 téristiques à 3020, 1720 et 970 cm - Spectre de RMN (CDC13 ; ;en ppm ; J en Hz) 1,65 (dd, 3H, J = 5 et 2) ; 1,7 à 2,0 (mt, 4H) ; 2,1 (s, 3H) 2,35 (t, 2H, J = 7) ; 5,25 - 5,50 (mt, 2H). Le rendement est de 62 % par rapport à l'alcool mis en oeuvre. SEMPLE 5 En opérant dans les conditions de l'exemple 3 mais à partir de 0,152 g (10 - mole) d'hydroxy-3 (méthyl-2 propène-2 yl)-3 cyclohexène et de 0,427 g de trifluoroacétate de mercure dans 7,5 cm3 de chlorure de méthylène, on obtient 0,023 g de (méthyl-2 propène-2 yl)-3 cyclohexanone-1 dont les caractéristiques sont les suivantes - Spectre infra-rouge à partir d'un film liquide : bandes caractéristiques à 3080, 1720, 1690 et 895 - Spectre de RMN (CIC13 ; oen ppm, J en Hz) 1,7 (s large, 3H) ; 1,5-2,3 (massif, 11H) ; 4,8 (massif, 2H). Le rendement est de 15 % par rapport à l'alcool mis en oeuvre. EXEMPLE 6 En opérant dans les conditions décrites à l'exemple 3 mais à partir de 0,140 g (1Q - mole) de diméthyl-4,5 heptadiène-2,6 01-4 et de 0,427 g de trifluoroacétate de mercure dans 7,5 cm3 de chlorure de méthylène, on obtient 0,070 g de méthyl-4 octène-6 one-2 contenant 80 % de forme E, dont les caractéristiques sont les suivantes - Spectre infra-rouge à partir d'un film liquide : bandes carac -1 téristiques à 3015, 1720 et 975 cm - spectre de RMN (CDC13 ; f, en ppm ; J en Hz) 0,97 (d, 3H, J = 7) ; 1,65 (dd ; 3H ; J = 5 et 2) ; 1,7-1,95 (mt,3H); 2,07 (s, 3H) ; 2,3 (massif, 2H) ; 5,2 - 5,5 (mt, 2H). Le rendement est de 50 % par rapport à l'alcool mis en oeuvre. R E V E N b I O A T I O 'J S 1 - Procédé de préparation de composés carbonylésj-éthyléniques de formule générale : dans laquelle R représente un atome d'hydrogène ou un on plusieurs radicaux hydrocarbonés, A et A' représentent chacun un atome d'hydrogène ou forment ensemble un radical éthylène, par transposition d'un alcool diéthylénique de formule générale dans laquelle R, A et A' sont définis comte précédemment, carac térise en ce que l'on effectue la transposition à une température comprise entre -5 et 300C en présence d'une quantité pratiquement stoechlométrique d'un sel mercurique et isole le produit obtenu, éventuellement après traitement du mélange réactionnel par un agent réducteur en milieu basique. 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le sel mercurique est choisi parmi le chlorure, l'acétate ou le trifluoroacétate. 3 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'agent réducteur éventuellement utilisé pour traiter le mélange réactionnel est un borohydrure alcalin tel que le borohydrure de sodium. 4 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on met en oeuvre un alcool diéthylénique de formule générale dans laquelle R représente un atome d'hydrogène ou un radical alcoyle contenant 1 à 20 atomes de carbone, alcényle ou alcynyle contenant 2 à 20 atomes de carbone et Â et A' représentent chacun un atome d'hydrogène ou forment ensemble un radical éthylène.