PROCESS FOR THE PREPARATION OF ARALIPHATIC ALCOHOLS

Abstract: 1. A process for the preparation of araliphatic alcohols of the formula see diagramm : EP0097940,P7,F2 in which Ar = aromatic or heterocyclic radical, and R = H, an aliphatic or -as Ar- equally an aromatic or heterocyclic radical by reduction of aromatic aldehydes and araliphatic or aromatic ketones with an aluminium alcoholate, optionally in the presence of an alcohol, preferably the alcohol from which the aluminium alcoholate is derived, by the method of Meerwein-Ponndorf-Verley, the corresponding aldehydes or ketones being produced from the aluminum alcoholate, and working up in usual manner, preferably by hydrolysis of the reaction mixture with aqueous mineral acid or an aqueous alkali base, separation and distillation of the organic phase characterized in removing the aldehydes or ketones being produced from the aluminum alcoholate, during the reduction only after the hydrolysis of the reaction mixture in the course of the distillation of the organic phase.

Description: Verfahren zur Herstellung araliphatischer Alkohole Unter araliphatischen Alkoholen werden hier Verbindungen der nachstehenden allgemeinen Formel verstanden: EMI1.1 worin Ar = aromatischer oder heterocyclischer Rest, und R = ein aliphatischer oder - wie Ar - ebenfalls ein aromatischer oder heterocyclischer Rest. Sie sind hauptsächlich Zwischenprodukte auf verschiedenen Sachgebieten wie z.B. dem Pharma- und Pflanzenschutzmittel- Sektor. Ihre Herstellung kann nach einer Reihe verschiedener bekannter Methoden erfolgen. Eine solche Methode - nach der im übrigen Alkohole ganz allgemein herstellbar sind - ist die Reduktion der entsprechenden Aldehyde und Ketone mit einem Aluminiumalkoholat, vorzugsweise in dem dem Alkoholat zugrundeliegenden Alkohol, nach Meerwein Ponndorf-Verley; vergl. den zusammenfassenden Artikel von A.L. Wildsin Organic Reactions Vol. II (1944) S. 178-223. Mit dem als Alminiuma7koholat bevorzugten Aluminiumisopropylat als Reduktionsmittel und Katalysator lässt sich die Reaktion formelmässig wie folgt darstellen: EMI1.2 (R ist hier H oder ein organischer Rest, R' ein organischer Rest). Nach dem vorerwähnten sowie auch dem Übrigen einschlägigen Stand der Technik liefert das Verfahren jedoch hohe bis praktisch quantitative Alkohol-Ausbeuten nur dann, wenn (wegen des Charakters der Reaktion als einer Gleichgewichtsreaktion) die aus dem eingesetzten Aluminiumalkoholat entstehende Carbonylverbindung (Aldehyd oder Keton) während der Reaktion laufend abdestilliert und damit aus dem Gleichgewicht entfernt wird. Geschieht letzteres nicht, so werden wegen der entsprechenden Gleichgewichtseinstellung nur unbefriedigende Alkohol-Ausbeuten erzielt. Infolge des Charakters dieser Reaktion als einer Gleichgewichtsreaktion ist es auch möglich, sie entgegen der Reduktion von Aldehyden und Ketonen zu den entsprechenden Alkoholen nach Meerwein-Ponndorf -Verley zur Oxidation von Alkoholen zu den entsprechenden Aldehyden und Ketonen zu lenken; in dieser Form ist die Reaktion als sog. Oppenauer Oxldation bekannt geworden Die Menge des bei der Reduktion nach Meerwein-Ponndorff Verley eingesetzten Aluminiumalkoholats schwankt nach den Literaturangaben und ist danach weitgehend abhängig von der Art der eingesetzten Ausgangs-Carbonylverbindung. Je geringer die eingesetzte Alkoholatmenge, desto länger ist im allgemeinen die Reaktionszeit, und je höher die Alkoholatmenge, desto kürzer die Reaktionszeit. Die Verwendung geringer - d.h. unterstöchiometrischer Alkoholatmengen ist hauptsächlich bei der Reduktion von Aldehyden angezeigt, weil da beim Einsatz höherer Alkoholatmengen die Nebenreaktionen (Kondensationsreaktionen) stark zunehmen. Die vollstandige Reduktion beispielsweise des Benzaldehyds unter Einsatz der halben stöchiometrischen Menge Aluminlumisopropylat (etwa 0,17 Mol/Mol Aldehyd) in Isopropanol erfordert nach der vorerwähnten Literatur (Organic Reactions Vol. 2, S. 201/2) eine Reaktionszeit von etwa 6 Stunden. Für die Reduktion von Ketonen, die unter dem Einfluss alkalischer Reagentien (wie der Aluminiumalkoholate) weniger leicht Kondensationsreaktionen eingehen als die Aldehyde,werden nach der vorerwähnten Literatur (Organic Reactions Vol. 2, S. 195) zur Vermeidung unwirtschaftlich langer Reaktionszeiten mindestens etwa 100 bis'200 %ige Alkoholatüberschüsse empfohlen; 100 %aber Alkoholatüberschuss bedeutet 2/3 Mol Aluminiumalkoholat pro Mol Ausgangs Carbonylverbindung. Immerhin ist aber beispielsweise für die Reduktion des 1-Keto-1,2,3,4-tetrahydrophenanthrens mit einem 100 %igen Alkoholatüberschuss bis zur Reaktionsbeendigung ebenfalls noch eine Reaktionszeit von etwa 6 Stunden erforderlich; mit einem 800 teigen Alkoholatüberschuss (= 3 Mol Aluminiumalkoholat/Mol Keton) sinkt die Reaktionszeit auf etwa 45 Min. (siehe a.a.O.). Auf die Ausbeute soll die Reaktionszeit - solange nur die Reduktion immer zu Ende geführt wird - nur einen geringen bzw. praktisch keinen Einfluss haben. Obwohl die Reduktion nach Meerwein-Ponndorff-Verley ein sehr selektives und - u.a. auch wegen der leichten Zugänglichkeit und des niedrigen Preises der Aluminiumalkoholate ein wirtschaftliches Verfahren ist, besitzt das Verfahren insbesondere im Hinblick auf seine technische Anwendung jedoch auch Nachteile. Diese sind hauptsächlich einmal die Notwendigkeit zweier Destillationsschritte (1. der laufenden Abdestillation der aus dem Aluminiumalkoholat stammenden Carbonylverbindung, 2. der Destillation des gewünschten Alkohols im Zuge der Aufarbeitung des Reaktionsansatzes); zum anderen wird vor allem bei der Reduktion der Ketone (was höhere Alkoholat überschüsse erfordert) der Kostenvorteil des billigen Aluminiumalkoholats durch den erheblichen Uberschuss wieder kompensiert oder sogar überkompensiert. Es bestand daher die Aufgabe, die an sich günstige Reduktionsmethode nach Meerwein-Ponndorf-Verley noch weiter zu verbessern. Diese Aufgabe konnte erfindungsgemäss bei der Herstellung araliphatischer Alkohole dadurch gelöst werden, dass man die Reduktion nach Meerwein-PonndorE-Verley in diesem Fall ohne Entfernung der aus dem Aluminiumalkoholat entstehenden Aldehyde oder Ketone durchführt. Vorzugsweise wird hierbei eine nicht höhere als etwa stöchiometrische Menge Aluminiumalkoholat, d.h. nicht mehr als etwa 0,33 Mol pro Mol Ausgangs-Aldehyd oder -Keton, insbesondere nur eine katalytische Alkoholatmenge, eingesetzt. Erfindungsgegenstand ist daher ein Verfahren zur Herstellung araliphatischer Alkohole durch Reduktion aromatischer Aldehyde sowie araliphatischer oder aromatischer Ketone mit einem Aluminiumalkoholat, gegebenenfalls in Gegenwart eines Alkohols, vorzugsweise des dem Aluminiumalkoholat zugrundeliegenden Alkohols, nach Meerwein-Ponndorf -Verley, wobei aus dem Aluminiumalkoholat die entsprechenden Aldehyde oder Ketone entstehen; das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man die Reduktion ohne Entfernung der aus dem Aluminiumalkoholat entstehenden Aldehyde oder Ketone durchführt. Dabei können im Prinzip alle möglichen Aluminiumalkoholatmengen eingesetzt werden; bevorzugt ist jedoch der Einsatz des Aluminiumalkoholats in einer Menge von etwa 0,01 bis 0,33 Mol, vorzugsweise etwa 0,05 bis 0,1 Mol pro Mol Aldehyd oder Keton. Bei dieser Verfahrensweise werden praktisch gleich hohe Ausbeuten - d.h. durchweg nahezu-100 % - erhalten, wie nach der bisherigen Verfahrensweise mit ständiger Abdestillation des aus dem Aluminiumalkoholat entstehenden Aldehyds bzw. Ketons. Dies ist ausserordentlich überraschend, weil nach der bisherigen Kenntnis der Reduktion nach Meerwein Ponndorf-Verley davon auszugehen war, dass ohne die ständige Entfernung des aus dem Aluminiumalkoholat entstehen den Aldehyds bzw. Ketons eine Gleichgewichtsverlagerung auf die Seite des gewünschten Alkohols und damit eine hohe und ausreichende Alkoholausbeute nicht zu erzielen ist. Für den bevorzugten Einsatz höchstens nur etwa stöchiometrischer Alkoholatmengen (in Kombination mit der Be las sung des aus dem Alkoholat entstehenden Aldehyds oder Ketons im Reaktionsansatz) ist weiterhin überraschend, dass hierbei - verglichen mit der bekannten Verfahrensweise nach dem Stand der Technik - bereits nach kürzerer Zeit ein quantitativer Umsatz erreicht wird. Als Ausgangsverbindungen (aromatische Aldehyde, araliphatische und aromatischer Ketone) für die erfindungsgemässe Verfahrensverbesserung kommen im Prinzip alle möglichen Carbonylverbindungen der nachstehenden allgemeinen Formel in Frage: EMI5.1 worin Ar = aromatischer oder heterocyclischer Rest, und R = ein aliphatischer, aromatischer oder heterocyclischer Rest. Bevorzugt sind jedoch aromatische Aldehyde sowie araliphatische und aromatische Ketone der Formel I EMI5.2 orin RÚ = H EMI6.1 <tb> Alkyl, <SEP> vorzugsw. <SEP> C1-C8-Alkyl, <SEP> ggf. <SEP> subst. <SEP> durch <SEP> Halogen <tb> Alkenyl, <SEP> vorzugsw. <SEP> C2-C8-Alkenyl, <SEP> (vorz. <SEP> F, <SEP> Cl <SEP> und/oder <SEP> Br) <SEP> oder <tb> <SEP> einen <SEP> heterocyclischen <SEP> Rest <tb> <SEP> (vorz. <SEP> Furyl, <SEP> Thienyl, <SEP> Pyrryl, <tb> <SEP> Imidazolyl <SEP> oder <SEP> Triazolyl) <tb> Aryl, <SEP> vorzugsw. <SEP> Phenyl, <SEP> oder <SEP> ggf. <SEP> subst. <SEP> durch <SEP> Halogen <tb> heterocyclischer <SEP> Rest, <SEP> vorzugsw. <SEP> (vorz. <SEP> F, <SEP> Cl <SEP> und/oder <SEP> Br), <tb> Aryl, <SEP> Thienyl, <SEP> Aryl, <SEP> N02, <SEP> Aryl <SEP> (vorz. <SEP> Phenyl) <SEP> oder <tb> Imidazolyl <SEP> oder <SEP> Triazolyl <SEP> einen <SEP> heterocycl. <SEP> Rest. <SEP> (vorz. <tb> <SEP> Furyl, <SEP> Thienyl, <SEP> Pyrryl, <SEP> Imida <tb> <SEP> - <SEP> zolyl <SEP> oder <SEP> Triazolyl) <tb> zolyl oder Triazolyl) Rê = H, Halogen (vorz. F. Cl, Br), NO2, Aryl (vorz. phenyl) oder heterocyclischer Rest (vorz. Furyl, Thienyl, Pyrryl, Imidazolyl oder Triazolyl), und n = ganze Zahl von 1 - 3. Besonderes bevorzugte Ausgangsstoffe sind die Verbindungen der Formel.I mit R1 =C1-C3-Alkyl (ggf. subst. durch, Br, Imidazolyl oder Triazolyl) oder Phenyl (ggf. subst. durch F, Cl und/oder NO2), R2 = H, F, Cl und NO2, n =1-3 Einige beispielhafte konkrete Ausgangsverbindungen (sowohl nicht bevorzugte als auch bevorzugte und besonderes bevorzugte) für das erfindungsgemässe Verfahren sind: aromatische Aldehyde: Benzaldehyd 2-Chlorbenzaldehyd araliphatische Ketone: 2-Chloracetophenon 2-Chlorpropriophenon 3-Chloracetophenon 2,4-Dichloracetophenon #,2,4,-Trichloracetophenon cL > -Chlor-4-fluoracetophenon 3-Nitroacetophenon 4-Nitroacetophenon 1-(2,4-Dichlor-benzoylmethyl)-imidazol aromatische Ketone: Benzophenon Als Aluminiumalkoholate sind diejenigen der nachstehenden Formel II bevorzugt EMI7.1 worin R3 und R4 = unabhängig voneinander H oder C1¯Cq¯ Alkyl. Besonders bevorzugte Aluminiumalkoholate sind Aluminiumisopropylat und -sec.-butylat, vor allem Aluminiumiso propylat. Die Aluminiumalkoholate können sowohl einzeln als auch in Mischung miteinander eingesetzt werden. Wenn weniger als die stöchiometrische Alkoholatmenge verwendet wird, ist der Zusatz noch einer entsprechenden Menge niederen Alkohols (vorzugsweise des dem Alkoholat zugrundeliegenden Alkohols) notwendig, um die für einen quantitativen Umsatz des Ausgangs-Aldehyds oder -Xetons notwendigen Reduktionsäguivalente zur Verfügung zu stellen. Für die Durchführung der Reaktion ist weiterhin bevorzugt, in einem Lösungsmittel zu arbeiten, wobei als Lösungsmittel (auch wenn überstöchiometrische Aluminiumalkoholatmengen eingesetzt werden) Alkohole - und zwar zweckmässig der dem jeweiligen Aluminiumalkoholat zugrundeliegende Alkohol bevorzugt sind. Ebenso können aber auch andere inerte, d.h. die Reaktion nicht störende Lösungsmittel, wie Ether, Sohlenwasserstoffe oder chlorierte Kohlenwasserstoffe (Toluol, Methylenchlorid, Chloroform, etc.) verwendet werden - Die Reaktionstemperatur liegt im allgemeinen zwischen Raumtemperatur und dem Siedepunkt des. verwendeten Lösungsmittels bzw. dem Siedepunkt der Reaktionsmischung. Reaktionstemperaturen über etwa 110 C sind normalerweise nicht notwendig. Die Reaktion wird im übrigen wie für die Meerwein-Ponndorf Verley-Reduktion üblich durchgeführt, nur dass eben die aus dem Aluminiumalkoholat entstehenden Aldehyde oder Ketone während der Reaktion nicht entfernt und vorzugsweise nur niedrige Alkoholatmengen eingesetzt werden. Nach beendeter Reaktion wird wie üblich aufgearbeitet, also zweckmässig durch Hydrolyse der Reaktionsmischung mit verdünnter Mineralsäure oder verdünnter Alkalilauge, um die entstehenden Aluminiumsalze in Lösung zu halten. Das gewünschte Reaktionsprodukt (araliphatischer Alkohol) wird dann ebenfalls auf übliche Weise, vorzugsweise durch Destillation, gewonnen. Die allgemeine Formel der Produkte ist EMI8.1 (Ar und R siehe Anfang der Beschreibung) bzw. (wenn man von Carbonylverbindungen der Formel I ausgeht) EMI9.1 wobei RÚ, R und n die gleiche Bedeutung wie in Formel I besitzen. Wegen des Wegfalls der Entfernung des Alkoholat-Oxidationsproduktes aus dem Reaktionsgleichgewicht und wegen der z.T. erheblichen. Verminderung des Aluminiumalkoholateinsatzes bei gleichzeitiger Verkürzung der Reaktionszeit ohne eine nachteilige Beeinträchtigung des sonstigen Reaktionsablaufs und insbesondere der Produktausbeute stellt die erfindungsgemässe Verbesserung der Meerwein-Ponndorf Verley-Reaktion einen nicht unerheblichen Fortschritt dar. Die Erfindung wird nun durch die folgenden Beispiele näher erläutert: Beispiel 1 In einem trockenen Rührkolben werden unter Ausschluss von Luftfeuchtigkeit zu 74 g handelsüblichem Al-Mischalkoholat (Gemisch aus ca. 42 Mol-% Al-sec-.Butylat und ca. 58 Mol-% Al-Isopropylat = 0,33 Mol Al-Alkoholat) bei 50 - 600C eine Schmelze aus 223,5 g (= 1,0 Mol) #,2,4,-Trichloracetophenon (Schmp. 52 - 550C) getropft und 3 Stunden bei 50 - 60 C gerührt. Man lässt die Mischung auf 400 ml ca. 2 n Salzsäure fliessen, trennt die organische Phase ab und destilliert nach Waschen mit 200 ml 2 %iger NaHCO3-Lösung auf. Man erhält 218,7 g&alpha;-Chlormethyl-2,4-dichlorbenzylalkohol (= 97 % d.Th.), Sdp.. 1440C bei 6,6 mbar. Beispiel 2 Zu einer unter Rückfluss siedenden Lösung aus 40 g handels üblichem Al-Mischalkoholats (vgl. Beispiel 1) (=0,18 Mol) in 220 ml Isopropanol tropft man eine Schmelze aus 558,8 g (= 2,5 Mol) W,2,4-Trichloracetophenon und erhitzt noch 1 Stunde unter Rückfluss bis zum vollständigen Umsatz der Ausgangsverbindung. Die Reaktionsmischung wird auf 300 ml 7 %ige Salzsäure gegossen und wie in Beispiel 1 aufgearbeitet. Ausbeute: 218, 7 g &alpha;-Chlormethyl-2,4-dichlorbenzylalkohol (= 97 % d.Th.) Beispiel 3 220 ml Isopropanol und 4,9 g Al-Flitter (= 0,18 Mol) werden bis zur Auf lösung des Aluminiums unter Rückfluss erhitzt. Anschliessend fügt man wie in Beispiel 2 beschrieben 558,8 g #,2,4-Trichloracetophenon (2,5 Mol) zu und verfährt weiter wie in Beispiel 2. Ausbeute: 547 g &alpha;-Chlormethyl-2,4-dichlorbenzylalkohol (= 97 % d.Th.) Beispiel 4 223,5 g (= 1,0 Mol),2,4-Trichloracetophenon und 68 g (=0,33 Mol) Al-Isopropylat werden in 300 ml Toluol 1 Stunde unter Rückfluss erhitzt. Das Ausgangsprodukt ist dann quantitativ umgesetzt. Man hydrolysiert die Reaktionslösung mit 400 ml 2n Salzsäure und arbeitet wie in Beispiel 1 auf. Ausbeute : 218,7 g &alpha;-Chlormethyl-2,4-dichlorbenzylalkohol (= 97 % d.Th.) Beispiel 5 223,5 g (= 1,0 Mol) W,2,4-Trichloracetophenon und 68 g (= 0,33 Mol) Al-Isopropylat werden in 200 ml CH2Cl2 4 Std. unter Rückfluss erhitzt. Der Umsatz der Ausgangsverbindung ist dann vollständig. Anschliessend arbeitet man wie in Bei spiel 4 auf. Ausbeute : 218,7 g &alpha;-Chlormethyl-2,4-dichlorbenzylalkohol (97 % d. Th.) Beispiele 6 - 14 1 Mol Aldehyd bzw. Keton und 14,4 g Al-Isopropylat (0,07 Mol) wurden in 100 ml Isopropanol unter Rückfluss erhitzt. Nach max. 3 h ist der Aldehyd bzw. das Keton quantitativ zu dem gewünschten Benzylalkohol umgesetzt (GC-Analyse). EMI11.1 Beispiel Nr. RÚ Rê 6 H H 7 H 2-C1 8 CH3 2-Cl 9 C2H5 2-Cl 10 CH3 3-C1 11 CH2C1 2-C1. 4-C1 12 CH2C1 4-F 13 CH3 3-NO2 14 CH3 4-NO2

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung araliphatischer Alkohole durch Reduktion aromatischer Aldehyde sowie aralipha tischer oder aromatischer Ketone mit einem Aluminium alkoholat, gegebenenfalls in Gegenwart eines Alkohols, vorzugsweise des dem Aluminiumalkoholat zugrundeliegen den Alkohols; nach Meerwein-Ponndorf -Verley, wobei aus dem Aluminiumalkoholat die entsprechenden Aldehyde oder Ketone entstehen, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reduktion ohne Ent fernung der aus dem Aluminiumalkoholat entstehenden Aldehyde oder Ketone durchführt. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Aluminiumalkoholat in einer Menge von etwa 0,01 bis 0,33 Mol, vorzugsweise etwa 0,05 bis 0,1 Mol/Mol Aldehyd oder Keton verwendet. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 2, dadurch gekenn zeichnet, dass man als aromatische Aldehyde sowie ar aliphatische und aromatische Ketone Verbindungen der Formel I EMI12.1 worin R =H EMI12.2 <tb> Alkyl, <SEP> vorz. <SEP> C1 <SEP> C18-l, <SEP> | <SEP> ggf. <SEP> subst. <SEP> durch <SEP> Halogen <tb> Alkenyl, <SEP> vorz. <SEP> C2-C8-Alkenyl, <SEP> (vorz. <SEP> F, <SEP> C1 <SEP> und/oder <SEP> Br) <tb> <SEP> oder <SEP> einen <SEP> heterocycl. <SEP> Rest <tb> <SEP> (mDrz. <SEP> Furyl, <SEP> Thienyl, <SEP> Pyrryl, <SEP> <tb> <SEP> Imidazolyl <SEP> oder <SEP> Triazolyl) <tb> EMI13.1 <tb> <SEP> Aryl, <SEP> vorz. <SEP> Phenyl'oder <SEP> ggf. <SEP> subst. <SEP> durch <SEP> Halogen(vorz. <tb> <SEP> heterocycl. <SEP> Rest, <SEP> vorz. <SEP> F,C1 <SEP> und/oder <SEP> Br),NO2, <SEP> Aryl <SEP> (vorz. <tb> <SEP> Furyl, <SEP> Thienyl, <SEP> Pyrryl, <SEP> Phenyl) <SEP> oder <SEP> einen <SEP> heterocycl. <tb> <SEP> Imidazolyl <SEP> oder <SEP> Triazolyl <SEP> Rest <SEP> (vorz. <SEP> Furyl, <SEP> Thienyl, <SEP> Pyrryl, <SEP> <tb> Imidazolyl <SEP> oder <SEP> Triazolyl) <tb> Rê = H, Halogen (vorz. F, Cl, Br), NO2, Aryl (vorz. Phenyl) oder heterocycl. Rest (vorz. Furyl, Thienyl, Pyrryl, Imidazolyl oder Triazolyl), und n = ganze Zahl von 1 - 3 verwendet. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass man als Ausgangsverbindungen für die Reduktion Verbindungen der Formel I mit R1 = C1-C3-Alkyl (ggf. subst. durch C1, Br,Imidazolyl oder Triazolyl) oder Phenyl (ggf. subst. durch F, Cl und/oder NO2), R2 = H, F, Cl und NO2, n =1-3 verwendet. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass man als Aluminiumalkoholat Aluminiumiso propylat und/oder Aluminium-sec. - Butylat, insbesondere Aluminiumisopropylat, verwendet.

Inventors: SCHAEFFER, GEORG, DR., SPIELMANN, WERNER, DR.
Applicants: HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1983
Main classification: C07C29
IPC codes: C07D333, C07D207, C07D307, C07C201, C07C27, C07C205, C07D249, C07C29, C07D233, C07C67, C07D521, C07C33