Mittlere Ringe, XXVI. Sterische Mesomeriehinderung in Methoxy-substituierten...

1964 R. HUISGEN, G. SEIDL und I . WIMMER 21

Mittlere Ringe, XXVI 1)

STERISCHE MESOMERIEHINDERUNG IN METHOXY-SUBSTITUIERTEN 1.2-BENZO-CYCLENONEN-(3)

von ROLF HUISGEN, GUNTHER S E I D L ~ ) und ISOLDE WIMMER

Aus dem Institut fur Organische Chernie der Universitat Munchen

Eingegangen am 14. Dezember 1963

Die o-[3.5-Dirnethoxy-phenyl]-fettsauren werden rnit Polyphosphorsaure zu den Ringketonen VI, n = 5-8, cyclisiert. Die UV- und IR-Spektren dieser Ketone und ihrer 2.4-Dinitro-phenylhydrazone werden diskutiert und mit den-

jenigen methoxylierter Acetophenone verglichen.

A. DARSTELLUNG DER 1.2-[3'.5'-DIMETHOXY-BENZO]-CYCLENONE-(3) UND EINIGER VERGLEICHSVERBINDUNGEN

Die rationellen Synthesen der w-[3.5-Dimethoxy-phenyl]-fettsauren nahmen von der a-Resorcylsaure ihren Ausgang. 3.5-Dimethoxy-benzylalkohol (I, n = 1) wurde in das Bromid 11, n = 1 , und mittels Malonester-Synthese in P-[3.5-Dimethoxy-phenyl]- propionsaure (111, n = 2) iibergefiihrt. Deren Ester reduzierten wir mit LiAlH4 zu I, n = 3; das zugehorige Bromid 11, n = 3, untenvarfen wir einerseits der Reaktion mit Kaliumcyanid und alkalischer Hydrolyse zu 111, n = 3, andererseits der Ketten- verlangerung um zwei Glieder (Malonester-Synthese) zu 111, n = 4. Die ~-[3.5-Di- methoxy-phenyll-capronsaure (111, n = 5) schliefllich bauten wir aus dem nachst- niederen Homologen in gewohnter Weise auf.

I: R = OH IV: R = CO,c'li3 V1: H = OCH,

11: H = B r V: R = C f N VII : R = H

Ill: R = C 0 2 H

1.2- und 1.4-Benzo-cyclenone mit mittleren und groI3en Ringen gewannen wir friiher durch Verdiinnungscyclisierung der w-Phenyl-fettsaurechloride mittels Alu-

1 ) XXV. Mitteilung: G. SEIDL, R. HUISGEN und J. H. M. HILL, Tetrahedron [London] 20,

2) G . SEIDL, Versuche 1958j59. 633 (1964).

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miniumchlorids oder -bromids3-5). Wie zu erwarten, fuhrte diese Umsetzung bei den Saurechloriden von I11 zur Freilegung der phenolischen Gruppen sowie zu wenig erfreulichen Folgereaktionen. Wir vollzogen daher den RingschluR der Carbon- sauren 111, n = 4-7, zu den Ketonen VI, n = 5-8 , mit Polyphosphorsaure bei 60-70" und erzielten folgende Ausbeuten:

8 __ VI, n = 5 6 7 % Ausbeute 94 96 99 11

DaR sich ohne Verdiinnungsverfahren VI, n = 8, uberhaupt noch erhalten lien und das 7-gliedrige Ringketon praktisch quantitativ entstand, ist wohl eine Folge der ungemein leichten elektrophilen Substituierbarkeit in der durch zwei Methoxyl- gruppen aktivierten Position.

Die mit Ausnahme von VI, n = 8, kristallinen Ringketone wurden in 2.4-Dinitro-phenyl- hydrazone, 4-Furfuryliden-Derivate VIII, die Carbinole IX und die Olefine X iibergefuhrt. Teilweise wurden diese Verbindungen fur Versuche zur Darstellung stabiler Phenoniumsalze6)

C H 3 0 H XI: R = R' = H C - C H 2 - R ' XII: R = H; R ' = CH,

XIII: R = OCH3; R ' = H

XIV: R = OCHs; R' = CH,

X C H 3 0 a C : l 1 4

benotigt. Die zum Spektralvergleich herangezogenen Acetophenon- und Propiophenon-Ab- kijmmlinge XI-XIV waren zum Teil schon bekannt und wurden aus den Methoxybenzolen mit Essig- bzw. Propionsaure durch Polyphosphorsaure-Kondensation gewonnen.

B. DISKUSSION DER UV-SPEKTREN Bei zahlreichen Verbindungen, die einen 1.2-, 1.3- oder 1.4-annellierten Benzolkern in

Konjugation zu einer Carbonyl-, Oxim-, Carbonamid-Gruppe oder olefinischer Doppel- bindung in einem Ring enthielten, haben wir friiher fur das Gebiet mittlerer Ringgronen eine sterische Mesomeriehinderung nachgewiesen'). Die kombinierte BAEYER-, PITZER- und VAN

3) R. HUISCEN und W. RAPP, Chem. Ber. 85, 826 (1952). 4) R. HUISGEN, W. RAPP, I . UGI, H. WALZ und I. GLOGGER, Liebigs Ann. Chem. 586, 52

5 ) R. HUISGEN, I . UGI, E. RAUENBUSCH, V. VOSSIUS und H. OERTEL, Chem. Ber. 90, 1946

6 ) G. SEIDL, R. HUISGEN und I . WIMMER, Liebigs Ann. Chem. 677, 34 (1964). 7) Ubersicht: R. HUISGEN, Angew. Chem. 69, 341 (1957).

(1954).

(1957).

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DER WAALs-Spannung des mittleren Ringes lost eine Torsion der Ebenen x-gebundener Strukturelemente aus, der die Konjugationskrafte entgegenwirken.

Dieses Gegeneinander der die Konformation bestimmenden Krafte erschliekn wir auch aus der UV-Absorption der methoxylierten Ringketone VI (Abb. 1). Die wohl einem x+n*-Ubergang entsprechende starke Absorptionsbande des aromatischen Ketons zeigt in VI, n = 5 , 6, weitgehende Koplanaritat an. Das Absinken der Extink- tion dieser Bande bei VI, n = 7, 8, uberzeugt von dem Herausdrehen der Carbonyl- gruppe aus der Ebene des aromatischen Kerns.

Sterische Mesomeriehinderung, etwa in o-substituierten Biphenylen oder Styrolen, pflegt sich nicht nur in einer Extinktionssenkung, sondern auch in kurzwelliger Verschiebung der Lichtabsorptionsbande kundzutun. Dan es bei mesomeriegehinderten ungesattigten oder aromatischen Carbonylverbindungen nur zu einer Schwachung der Absorption bei gleich- bleibender WeNenliinge des Bandenmaximums kommt, erklarte BRAUDE~) mit der nicht hypothesenfreien Annahme, daR nur die kleine Population mit der hier gespannten und koplanaren Anordnung des x-Systems zur Lichtabsorption beitragt. Inzwischen wurden auch sterisch mesomeriegehinderte Systeme mit bathochromer Bandenverschiebung bekanntg). HEILBRONNER und GERDIL9) entwickelten neue, durch MO-Berechnungen gestutzte Kon- zeptionen iiber optisch-angeregte Zustande, die alle Moglichkeiten der Bandenverschiebung im Rahmen einer einheitlichen Theorie zu verstehen gestatten.

so 40 35 cm-’ 30.103 E . 10-3

20

I5

10

5

2

I

Abbildung 1 . UV-Absorption der 1.2-[3’.5’-Dimethoxy-benzo]-cyclenone-(4) und des 5.7-Di- methoxy-tetralins (- . . -. . -) in khano l . Die Zahlen an den Kurven kennzeichnen die

RinggroOen.

Zieht man das UV-Spektrum des 5.7-Dimethoxy-tetralins zum Vergleich heran, dann liegt es nahe, die Bande bei 282 mp fur VI, n = 8, tatsachlich noch dem rest- lichen x+x*-Ubergang des aromatischen Ketons zuzuschreiben. Der Vergleich der

8) Ubersicht: E. A. BRAUDE, Experientia [Basel] 11, 457 (1955). 9) E. HEILBRONNER und R. GERDIL, Helv. chim. Acta 39, 1996 (1956).

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Absorptionsbanden von VI, n = 8, mit denen der methoxylfreien 1.2-Benzo-cycle- none-(3) (VII) lehrt, daB die Konjugationsschwachung in den ersteren mit steigender RinggroBe etwas rascher erfolgt (Tab. 1).

ErwartungsgemaB wird in den am Keton-Sauerstoff protonierten Verbindungen VI - die Spektren wurden in 2n Schwefelsaure in Eisessig aufgenommen - die Mesomeriehinderung besonders deutlich (Tab. 1); sie ist mit einer langwelligen Ver- schiebung des Bandenmaximums verbunden. Das Keton VI, n = 8, ist so vie1 schwa- cher basisch als seine niederen Homologen, daD neben der 325 mp-Bande des Proton- addukts diejenige des freien Ketons unter diesen Bedingungen sichtbar wird. Die 1.2-Benzo-cyclenone-(3) selbst werden iibrigens von 2n Schwefelsaure in Eisessig noch nicht protoniert. Die Methoxylgruppen tragen iiber eine Stabilisierung des Oxonium-Carbonium-Ions zur Basizitatssteigerung bei.

Tabelle 1 . Absorptionsbande des x+x*-Ubergangs der 1.2-Benzo-cyclenone-(3)5’ (VII) und der 1.2-[3‘.5’-Dimethoxy-benzo]-cyclenone-(3) (VI)

Ring- gro8e

n

1.2-Benzo-cyclenone in Athano1

A,,,,, ~.10-3 -

242my 10.3 248 12.2 245 9.2 244 7.2 245 5.0

Ringketone VI in Athano1 H2SO4/Eisessig

Amax E . l o - 3 Amax E. 10-3

213my 17.6 306my 26.0 215 17.3 319 26.1 272 1.2 320 15.0 282 6.5 325 6.1

Die Methoxylgruppen in 3’- und 5’-Position verstarken die konjugative Koppelung zwischen aromatischem Kern und Ketoncarbonyl in VI. Andererseits tragt der Orthoeffekt der 3’-standigen Methoxylgruppe zu den die Koplanaritat storenden

40 35 cm-’ 30.103 20

c.10-3

I5

10

5

210 250 300 m p 340

Abbildung 2. UV-Absorption des 2-Methoxy- (A), 4-Methoxy- (B), 2.4-Dimethoxy- (XI) und 2.4.6-Trimethoxy-acetophenons (XIII) sowie des 2.4.6-Trimethoxy-benaldehyds (C) in

Athanol

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Kraften bei. DaB in den Ketonen VI somit die beiden entgegengerichteten Einflusse starker sind als in den unsubstituierten 1.2-Benzo-cycIenonen-(3), wird beim Vergleich mit den UV-Spektren der methoxylierten Acetophenone in Abb. 2 klar.

Die extinktionsarme Bande des 2-Methoxy-acetophenons kundet von erheblicher Konjugationsschwachung durch Torsion der Acetylgruppe. Die zusatzliche 4-standige Methoxygruppe verstarkt die Koppelung, wie die machtig ansteigende Absorptions- bande lehrt; jedoch erreicht diese in XI nicht den Extinktionswert des 4-Methoxy- acetophenons. DaB ein weiteres o-standiges Methoxyl im 2.4.6-Trimethoxy-aceto- phenon (XIII) die Carbonylfunktion noch weiter aus der Kernebene herausdreht, war zu erwarten. Die sukzessive Einfuhrung der Methoxylgruppen in das Aceto- phenon ist von interessanten teils bathochromen, teils hypsochromen Verschiebungen des Bandenmaximums begleitet. Die Absorptionsbande des 2.4.6-Trimethoxy- benzaldehyds, der wahrscheinlich selbst nicht einmal von Mesomeriebehinderung frei ist, illustriert den starken Orthoeffekt, der in XI11 auf das Konto der dem Car- bony1 benachbarten Methylgruppe geht.

Schon friiher wurde festgestellt, daB die CN-Doppelbindung der Oxime und Hydrazone wesentlich schwacher mit dem aromatischen Kern koppelt als die Car- bonylgruppe7). Starkere Mesomeriehinderungen bei gleichen torsionsauslosenden Kraften sind die Folge. Schon die Farbsequenz vonRot nach Gelborange macht bei den 2.4-Dinitro-phenylhydrazonen von VI, n = 5 -8, die zunehrnende Entkoppelung deutlich. Die Bandenmaxima der Tab. 2 lehren allerdings, daB nur im Derivat von VII, n = 8, nicht in demjenigen von VI, n = 8, das Absorptionsmaximum des Cyclohexanon-2.4-dinitro-phenylhydrazons (367 mp) als Model1 eines nichtkon- jugierten Vertreters erreicht wird.

Tabelle 2. Lichtabsorption der 2.4-Dinitro-phenylhydrazone der Ringketone VI und VII 2) in Chloroform

Ring- 2.4-Dinitro-phenylhydrazone von VII 2.4-Dinitro-phenylhydrazone von V1 groBe n A,,, E-10-3 Amax ~.10-3 Kristallfarbe

388my 30.4 388 28.4 375 26.9 367 25.2

402.5 my 29.7 hochrot 402.5 26.2 weinrot 315 25.8 orange 371 24.4 gelborange

Als offenkettiger Vergleichskorper fur die Derivate von VI, n = 5, 6, vermag 2.4-Dimethoxy-acetophenon-[2.4-dinitro-phenylhydrazon] mit Amax = 383 mp (log E

= 24.4, in Chloroform) ’zu dienen. Offensichtlich erzwingt der cyclische Bau in den 2.4-Dinitro-phenylhydrazonen von VI, n = 5, 6, eine bessere Annaherung an die Koplanaritat.

Bei den 1.2-[3’.5’-Dimethoxy-benzo]-cycladienen-(l.3) (X) ist der Ubergang von n = 6 zu n= 7 mit einer hypsochromen Verschiebung des langwelligen UV-Maximums, jedoch ohne

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Extinktionsminderung, verbunden. Eine ahnliche Anomalie bezuglich des 7-gliedrigen Rin- ges begegnete uns auch bei den Methoxyl-freien 1.2-Benzo-cycladienen-(I .3), wo dem Glied n = 7 sogar die hohere Extinktion zukamlo).

C. IR-SPEKTREN Die Erfahrung, daR sich das Herausdrehen der Carbonylfunktion aus der aro-

matischen Kernebene nur wenig auf die infrarote C =0-Schwingungsfrequenz aus- wirkt 11), findet sich auch bei den 1.2-Benzo-cyclenonen (VII) bestatigt ; theoretisch ist dieses Phanomen keineswegs leicht verstandlich. Im wesentlichen geht die Ring- groRenabhangigkeit der Carbonylfrequenz bei VII der bei den einfachen Cyclanonen beobachteten parallel 12).

In VI, n = 5, 6, (1722 und 1689 cm-1; alle Wellenzahlen fur Cyclohexanlosung) hat der mesomere Effekt der Methoxylgruppen eine Verminderung der Wellenzahl der Carbonylschwingung um 8 bzw. 10 cm-1, verglichen mit VII, n = 5,6 , zur Folge. Dagegen absorbieren im 7- und 8-gliedrigen Ketonring die Methoxy-Verbindungen VI (1696 cm-1 fur n = 7, 1704 cm-1 fur n = 8) gar bei hoherer Wellenzahl als VII (1689 cm-1 fur n = 7, 1679 cm-1 fur n = 8); die Ursache ist unbekannt. Das gleiche Phanomen, eine Senkung der Carbonylfrequenz bei Einfuhrung von Methoxy- gruppen, die bei sterischer Mesomeriehinderung des aromatischen Ketons ruck- gangig gemacht wird, beobachtet man auch beim Aceto- und Propiophenon (Tab. 3).

Tabelle 3. Wellenzahlen der infraroten Carbonyl-Valenzschwingung des Acetophenons und Propiophenons und ihrer methoxylierten Derivate (Cyclohexanlosung, PERKIN-ELMER,

Modell 125)

Acetophenon Propiophenon

Grundkorper 1696 cm-1 1699 cm-1 2- Methoxy- 1690 - 4-Methoxy- 1691 -

2.4-Dimethoxy- 1680 1680 2.4.6-Trimethoxy- 1694 1712

Der DEUTSCHEN FORSCHUNGSGEMEINSCHAFT und dem FONDS DER CHEMISCHEN INDUSTRIE sagen wir fur die Forderung unserer Arbeit Dank. Herrn H. SCHULZ danken wir fur die Aus- fuhrung der Mikroanalysen, Herrn H. HUBER fur den prazisen Vergleich der Carbonyl- frequenzen.

10) R. HUISGEN und G. SEIDL, Tetrahedron [London] 20, 231 (1964). 11) Vgl. I. M. HUNSBERGER, D. LEDNICER, H. S . GUTOWSKY, D. L. BUNKER und P. TAUSSIG,

12) W. M. SCHUBERT und W. A. SWEENEY, J. Amer. chem. SOC. 77, 4172 (1955). J. Amer. chem. SOC. 77, 2466 (1955).

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BESCHREIBUNG D E R VERSUCHE 5.7-Dimethoxy-indanon-(I) (VI, n = 5 )

3.5-Dimethoxy-benzylalkohol (I, n = 1). - Wurde friiher durch CANNIZZARO-ReaktiOn des Aldehyds oder durch Reduktion des 3.5-Dimethoxy-phenyl-acetamids rnit Natrium- amalgam gewonnen 13). Bei der Behandlung des 3.5-Dimethoxy-benzoesaurernethylesters 14)

rnit 0.6 Molaquivv. LiAIH4 in absol. Ather gelangten wir zu einem bei 46-47" schmelzenden Carbinol; Ausbeute 99 % d. Th., Sdp.12 175 - 185". Umlosen aus Benzol/Petrolather erhohte den Schmp. auf 48-49" (Lit.13) 47-48").

3.5-Dimethoxy-benzylbromid (11, n = I). - In die Losung von 16.8 g des voranstehenden Carbinols in 90 ccm absol. Benzol leiteten wir bei Raumtemperatur trockenes HBr bis zur Sattigung ein. Nach Abtrennen des gebildeten Wassers trockneten wir mit Na2S04 und kri- stallisierten den Riickstand der Benzolphase aus Petrolather um: 21.9 g (95%) farbl. Nadeln vom Schmp. 71 -72".

~-[3.5-Dimethoxy-phenylJ-propionsaure (111, n = 2). - In 4 1 khano l , rnit Natrium und Diathylphthalat zuvor sorgfaltig von Wasserspuren befreit, losten wir 175 g (7.61 g-Atome) Natrium und versetzten anschlieRend mit 2000 g (1 2.5 Mol) Malonsaurediathylester. In die geriihrte Losung trugen wir innerhalb 3 Stdn. 1155 g (5.0 Mol) 3.5-Dimethoxy-benzy/brornid ein; nach 12 Stdn. bei Raumtemperatur wurde noch 2 Stdn. unter RiickfluR gekocht. Wir destillierten ca. 1.5 I Athanol ab, versetzten vorsichtig mit 50 ccm Wasser und dann zur Esterhydrolyse rnit 1000 g NaOH in 3 1 Wasser. Wahrend des 3stiindigen Siedens wurden etwa 3 I khan01 + Wasser am absteigenden Kiihler abdestilliert. Der alkalische Riickstand wurde mit Ather ausgeschiittelt und mit konz. Salzsaure angesauert, worauf wir das ab- geschiedene braune 61 im Scheidetrichter abtrennten. Die waRr. Phase zogen wir noch 1 ma1 rnit k h e r aus. Die vereinigten Anteile der 3.5-Dimethoxy-benzylmalonsaure wurden vom Losungsmittel befreit; eine Probe kristallisierte aus Benzol/Ligroin in farblosen Nadeln; Schmp. 149- 151" (Zers.). Wir erhitzten die substituierte Malonsaure unter Zusatz von Kupfer-Pulver langsam auf 150- 160" und steigerten die Badtemperatur beim Nachlassen der C02-Entwicklung noch 90 Min. auf 170". Es hinterblieben 1005 g rohe Saure ZZZ, n = 2, vom Schmp. 58-60"; die reine Verbindung schmilzt bei 61 -62°15). Die gesamte Saure wurde rnit Methanol in Gegenwart von Schwefelsaure verestert und ergab 931 g (83 %, bezogen auf eingesetztes 11, n = 1) ~-[3.5-Dimethoxy-phenyl]-propionsauremethylester (IV, n = 2) als farbloses 0 1 vom Sdp.o.2 125-130" und nL5 = 1.5154. IR-Spektrum (Film): 1730 cm-1 (C=O), 836 cm-1 (aromat. CH-Wagging).

C12H1604 (224.3) Ber. C 64.26 H 7.19 Gef. C 64.27 H 7.23

Cyclisierung zu VZ, n = 5 : 43.0 g der rohen Saure ZZZ, n = 2, wurden in 400 g Polyphos- phorsiiure gelost und 50 Min. bei 65" geriihrt. Nach AufgieRen auf Eis + Eiswasser brachten wir durch Zusatz starker Natronlauge auf pH 6. Das 6 1 wurde abgetrennt und mit dem Benzolauszug der waRr. Phase vereinigt. Die benzol. Losung wurde rnit 2n NaOH und Wasser gewaschen und ergab 37.0 g (94 %) 5.7-Dimethoxy-indanon-(I). Die aus Benzol/Benzin um-

'3) F. MAUTHNER, J. prakt. Chem. [2] 100, 176 (1920). 14) C. BULOW und G. RIESS, Ber. dtsch. chem. Ges. 35, 3900 (1902). ' 5 ) A. H. SALWAY, J. chem. SOC. [London] 97, 2413 (1910).

28 R. HUISGEN, G . SEIDL und I. WIMMER Bd. 611

gelosten hellgelben Nadeln schmolzen bei 98.5-99.5". Fur die Farbe ist nicht etwa eine Ver- unreinigung verantwortlich, wie die chromatographische Reinigung lehrte. IR-Spektrum (in KBr) : 843 cm-1 (CH-Wagging).

CllH1203 (192.2) Ber. C68.74 H 6.29 Gef. C69.08 H6.54

Oxonium-hydrogensulJat von VI, n = 5. - Versetzte man die ather. Losung des Ring- ketons mit einigen Tropfen H2S04 in Ather, so schied sich sogleich ein farbloser Nieder- schlag aus, der abgesaugt und mit Ather gewaschen wurde. Die kristalline Fallung farbte sich oberflachlich rosa und schmolz bei 160-162". Die Hydrolyse ergab VI, n = 5, unver- andert zuriick.

2.4-Dinitro-phenylhydrazon von VI, n = 5. - Schwerlosliche rote Kristalle aus n-Butanol/ Dioxan vom Schmp. 254-255".

C17H16N406 (372.3) Ber. c 54.83 H 4.34 Gef. c 55.05 H 4.64

2-Furfuryliden-5.7-dimethoxy-indanon-(I) (VIII, n = 5). - 1.5 g VI, n = 5, in 10ccm Athano1 wurden mit 0.85 g frisch dest. Furfurol und 4 ccm 15-proz. Natronlauge versetzt. Der sich nach wenigen Minuten ausscheidende Kristallbrei wurde nach 12 Stdn. abgesaugt. Nach Umlosen aus Athanol schmolzen die blaRgelben Nadeln bei 166-167". Die Licht- absorption (in khano l ) zeigte das langwellige Maximum bei 361 mp (log E = 4.55). IR-Spek- trum (in KBr): 1674 cm-1 (C = 0), 1621 cm-1 (C = C).

C16H1404 (270.3) Ber. C 71.10 H 5.23 Gef. C 71.44 H 5.44

4.6-Dimefhoxy-indan. - Die Wolff-Kishner-Reduktion des Ketons VI, n = 5, mit Hydra- zinhydrat und KOH in Diathylenglykol ergab eine farblose Fliissigkeit vom Sdp.12 130 bis 140" (Badtemp.) und n;' = 1.5444. IR-Spektrum (Film): 825 cm-1 (CH-Wagging).

I-HydroxyJ.7-dimethoxy-indan (IX, n = 5 ) . - Das Keton VZ, n = 5, wurde mit LiAIH4 in Ather wie iiblich reduziert. Aus Benzol/Benzin farblose Rosetten vom Schmp. 87.5 - 88.5", die sich in konz. Schwefelsaure mit tiefblauer Farbe losten. IR-Spektrum (in KBr): 3380 cm-1 (OH).

6.8-Dimethoxy-tetralon- ( I ) (VI, n = 6)

3-[3.5-Dimethoxy-pheny[l-propanol-(I) (1, n = 3). - Die Reduktion von I V , n = 2, rnit LiAIH4 in Ather vollzog sich rnit 97-proz. Ausbeute. Bei 120-130" (Badtemp.)/O.OOS Torr ging das farblose i)l rnit ni0 = 1.5340 iiber. IR-Spektrum (Film): 3320cm-1 (assoziierte OH), I055 cm-1 (C-0), 832 cm-1 (aromat. CH-Wagging).

C 1 l H 1 ~ 0 3 (196.2) Ber. C 67.31 H 8.22 Gef. C 67.46 H 8.19

3-[3.5-Dimethoxy-phenyl]-propylbromid-(I) (11, n = 3). - 6.0 g I , I I = 3, wurden rnit 3. I g (36 Mol- %) Phosphortribromid bei 0" gemischt und langsam aufgetaut. Nach 12 Stdn. bei Raumtemperatur erwarmten wir noch 2 Stdn. auf dem Dampfbad, gossen auf Eis, schiit- telten in Ather ein und arbeiteten wie iiblich auf. Es wurden 6.5 g (82%) 11, n = 3, voni Sdp.o.oos 130- 140" (Badtemp.) und nko = 1.5500 erhalten. Destillierte man ohne Entfernung der phosphorigen Saure, sank die Ausbeute auf 73 % d. Th. Die Umsetzung in Gegenwart von Pyridin erbrachte nur 30% d. Th. des Bromids. y-[3.5-Dimethoxy-phenyl]-buttersaure (111, n = 3). - 33.0 g des Bromids II , n = 3, wurden

rnit 11 g (1.3 Molaquivv.) gepulvertem Kaliumcyanid und 0.2 g Kaliumjodid in 250ccm

1964 Mittlere Ringe, XXVI 29

90-proz. Athanol 20 Stdn. unter RiickfluR gekocht. Nach Abdestillieren des Solvens bis 100" (Badtemp.) setzten wir 15 g KOH und 150 ccm n-Amylalkohol zu und kochten zur Nitril-Hydrolyse unter RiickfluB; nach 50 Stdn. war die Ammoniak-Entbindung abgeschlos- sen. Der groBte Teil des Losungsmittels wurde i. Vak. abgezogen; der Riickstand wurde in Wasser aufgenommen. Nach Ausziehen mit Ather wurde angesauert und wie iiblich iiber die Atherphase aufgearbeitet: 28.2 g (99%) rohe Siiure vom Schmp. 52-57". Beim Umlosen aus Benzol/Benzin oder waBr. Athanol neigt die Carbonsaure zur Abscheidung als 01. Eine bei 169- 175" (Badtemp.)/0.003 Torr destillierte Probe schmolz bei 55.5-57" (Lit. 14) 58- 60") und wurde analysiert.

C12H1604 (224.3) Ber. C 64.26 H 7.19 Gef. C 64.62 H 7.05 Die Cyclisierung mit Polyphosphorsaure bei 65" erfolgte, wie fur VI, n = 5 , beschrieben,

und lieferte zu 96 % d. Th. das rohe Keton VI, n = 6. Aus Benzol/Benzin farblose, bei 64 bis 65" schmelzende Wiirfel des reinen 6.8-Dimethoxy-tetralons- ( I ) . DAVIES, KING und ROBERTS^^)

erhielten bei der Behandlung von 111, n = 3, mit 75-proz. Schwefelsaure 30% d. Th., rnit Polyphosphorsaure bei 145" 24% d. Th. des bei 62-64" schmelzenden Ketons VI, n = 6.

Cl~H1403 (206.2) Ber. C 69.88 H 6.84 Gef. C 69.78 H 6.69

Aus der Atherlosung lieB sich mit konz. Schwefelsaure ein blaBgelbes, oliges Oxonium- hydrogensulfat ausfallen, dessen Hydrolyse VI, n = 6, zuriickgab. 2.4-Dinitro-phenylhydrazon von VI, n = 6: Tiefrote Tafeln aus Benzol vom Schmp. 219-220" (Lit.16) 214-216").

C18H18N406 (386.4) Ber. C 55.95 H 4.70 Gef. C 56.11 H 5.02

2-Furfuryliden-6.8-dimethoxy-tetralon- ( I ) (VIII, n = 6). - Die Kondensation rnit Furfurol wurde wie bei VIII, n = 5 , vorgenommen. Das ungesattigte Keton schied sich beim Ver- diinnen rnit Wasser aus und kristallisierte beim mehrstdg. Aufbewahren. Aus Benzol/Benzin derbe, hellgelbe Nadeln vom Schmp. 80-81"; Ausbeute 54% d. Th. UV-Spektrum (in Atha- nol): A,,, = 352.5 mp (log E = 4.52). IR-Spektrum (in KBr): 1665 cm-1 (C=O), 1615 cm-1 (C=C).

C17H1604 (284.3) Ber. C 71.81 H 5.68 Gef. C 71.43 H 5.98

5.7-Dimethoxy-tetrahydronaphthalin. - Die WoLFF-KIsHNER-Reduktion von VI, n = 6, in Diathylenglykol erbrachte ein farbloses 0 1 vom Sdp.12 150-160" (Badtemp.) und n'," =

1.5456. Beim langeren Aufbewahren erstarrte die Verbindung und lieB sich aus Petrolather umlosen; Schmp. 34-35" (Lit.17) 38.5-39.5").

C12H1602 (192.3) Ber. C 74.96 H 8.39 Gef. C 75.06 H 8.62

I-Hydroxy-6.8-dimethoxy-tetrahydronaphthalin (IX, n = 6). - 2.0 g VI, n = 6, wurden mit LiAIH4 in Ather reduziert. Bei 100-105" (Badtemp.)/O.OOS Torr gingen 2.0 g (98 %) kri- stallin erstarrendes 01 iiber. Aus Benzol/Benzin farblose Blattchen vom Schmp. 161 - 162". IR-Spektrum (in KBr): 3390 cni-1 (OH), 832 cm-1 (CH-Wagging). 5.7-Dimethoxy-1.2-dihydro-naphthalin (X, n = 6). - 5.50 g IX, n = 6, wurden in 4 ccm

Benzol gelost und mit 4.0 g (1.27 Aquivv.) Phenylisocyanat 1 Stde. bei 50" und 20 Stdn. bei Raumtemperatur behandelt. Nach Abdampfen des Solvens thermolysierten wir das Phenyl-

16) J. E. DAVIES, F. E. KING und J. C. ROBERTS, J. chem. SOC. [London] 1955, 2782. 17) G. SCHROETER, K. ERZBERGER und L. PASSAVANT, Ber. dtsch. chem. Ges. 71, 1040 (1938).

30 R. HUISGEN, G. SEIDL und I. WIMMER Bd. 677

urethan bei 180-200", nahmen den harzigen Ruckstand in Ather auf und filtrierten. Bei 100-105°/0.001 Torr gingen 2.78 g (55%) einer blaBgelben Fliissigkeit rnit ni5 = 1.5823 uber. UV-Spektrum (in Athanol): A,,, = 301, 277.5, 269 und 222.5 m p (log E = 3.70, 4.09, 4.13 und 4.23). IR-Spektrum (Film): 1625 cm-1 (olefinische C=C), 685 cm-1 (CH-Wagging- schwingung des cis-I .2-disubstituierten Athylens).

C12H14O2 (190.2) Ber. C 75.76 H 7.42 Gef. C 75.36 H 7.54

I .3-Dimethoxy-9-oxo-6.7.8.9-tetrahydro-5H-benzocyclohepten~~~ (VI, n = 7) S-[3.5-Dimrthoxy-phen~l]-valeriansaure (111, n = 4). - Der Losung von 4.0 g (175 mg-

Atome) Natrium in 100 ccm absol. Athanol setzten wir 47.0 g (293 mMol) Diathylmalonat und portionsweise 30.0 g (1 16 mMol) 3-[3.5-Dirnethoxy-phenyl]-propylbrornid zu; nach 12 Stdn. bei Raumtemperatur wurde 5 Stdn. unter RiickfluR gekocht. Die Hydrolyse zur substituierten Malonsaure und deren Decarboxylierung fiihrten wir, wie fur 111, n = 2, beschrieben, aus. Wir erhielten 24.9 g (90%) Carbonsuure vom Schmp. 46-47" (aus Benzol/ Benzin). Eine bei 173 -178" (Badtemp.)/0.003 Torr destillierte Probe zeigte den Schmp. 52--52.5" und wurde analysiert.

C13H1804 (238.3) Ber. C 65.52 H 7.61 Gef. C 65.64 H 7.52

Zum RingschluJ wurden 24.8 g I I I , n = 4, rnit 250 g Polyphosphorsaure 60 Min. unter Ruhren auf 65-70" erwarmt. Die rote Losung wurde auf Eis und Eiswasser gegossen und, wie fur V1, n = 5 , beschrieben, aufgearbeitet. Bei 125-135" (Badtemp.)/0.001 Torr gingen 22.6 g (99%) Keton V l , n = 7 , als farbloses 0 1 rnit nk5 = 1.5670 iiber. Beim Anreiben er- starrte das Keton und kristallisierte aus Benzol/Benzin in farblosen, bei 57 - 58" schmelzenden Nadeln.

C13H1603 (220.3) Ber. C 70.87 H 7.32 Gef. C 71.01 H 7.78

2.4-Dinitro-phenylhydrazon von VI , n = 7: Orangefarbene Nadeln vom Schmp. 154-155" (aus Benzol/Athanol).

C19H20N406 (400.4) Ber. N 13.99 Gef. N 13.48

1.3-Dimethoxy-8-furfuryliden-9 - 0x0- 6.7.8.9- tetrahydro -5 H - benzocyclohepten (VIII, n =

7). - Die alkalische Kondensation rnit Furfurol lieferte hellgelbe SpieBe vom Schmp. 156 bis 157" (aus Athano]). UV-Spektrum (in Athanol): A,,, = 342.5 m p (log E = 4.42). IR-Spektrum (in KBr): 1663 cm-1 (C-0); C = C fallt rnit 1600 cm-1-Aromatenbande zu- sammen.

ClaH1804 (298.3) Ber. C 72.46 H 6.08 Gef. C 72.05 H 6.09

1.3-Dimerhoxy-9-hydroxy-6.7.8.9-tetrahydro-5 H-benzocyclohepten (IX, n = 7). - Die Reduktion mit LiAIH4 vollzog sich nahezu quantitativ. Farblose Nadeln vom Schmp. 82 bis 83" (aus Benzin). IR-Spektrum (in KBr): 3320 cm-1 (OH).

C13H1803 (222.3) Ber. C 70.24 H 8.15 Gef. C 70.01 H 8.46

1.3-Dimethoxy-6.7.8.9-tetrahydro-5 H-benzocycloheptenyl- (9)-N-phenylurethan. - 40.0 g (180 mMol) I X , n = 7, wurden in 150 ccm absol. Benzol rnit 22.0 g (188 mMol) Phenyliso-

18) Zur Nomenklatur vgl. PATTERSON-CAPELL-WALKER, The Ring Index, 2. Aufl., 1960.

1964 Mittlere Ringe, XXVI 31

cyanat umges-tzt, 1 Stde. auf 40" erwarmt und 15 Stdn. bei Raumtemperatur aufbewahrt. Nach Abziehen des Benzols i. Vak. wurde eine Probe des kristallinen Ruckstandes aus BenzoI/ Benzin umgelost; die farblosen Rosetten schmolzen bei 121 - 122" (Zers.).

Ber. C 70.36 H 6.79 CzoH23N04 (341.4) Gef. C 70.55 H 6.79

I.3-Dimethoxy-6.7-dihydro-5 H-benzocyclohepten (X, n = 7). - Das N-Phenylurethan er- hitzten wir unter N2, wobei die Temperatur innerhalb 2 Stdn. von 130 auf 180" gesteigert wurde. Das Produkt wurde in Ligroin aufgenommen, mit 2n HC1, 2n NaOH und Wasser gewaschen. Bei 110-120°/0.005 Torr gingen 29.8 g (81 %, bezogen auf IX) Olefin X , n = 7, iiber; nk' = 1.5800. B-i der Titration rnit Brom in Eisessig wurden 1.6 Molaquivv. Brom verbraucht, vermutlich als Ergebnis einer teilweisen Substitution. Dagegen wies die Titration mit Benzopersaure auf 99.8 % des fur eine Doppelbindung berechneten Wertes. IR-Spektrum (Film): 1618 cm-1 (olefinische C=C), 675 cm-1 (CH-Wagging des cis-1.2-disubst. Athylens). UV-Spektrum (inAthano1): I,,, 295 mp (log E = 3.63), 262.5 mp (log E = 4.14) und 210 mp (log E = 4.35).

1.3-Dimethoxy-6.7.8.9-tetrahydro-5 H-benzocyclohepten. - 687 mg Olefin X , n = 7, nahmen in Alkohol in Gegenwart von Platin (aus PtOz) 72 ccm (96%) H2 auf. Bei 95-100" (Badtemp.)/0.02 Torr destillierte eine farblose Flussigkeit rnit nL1 = 1.5570. IR-Spektrum (Film): 831 cm-1 (aromat. CH-Wagging).

C13H18O2 (206.3) Ber. C 75.69 H 8.80 Gef. C 76.01 H 8.76

Die Wolff-Kishner-Reduktion des Ringketons VI, n = 7, rnit Hydrazinhydrat und KOH in Diglykol ergab ein bei 170- 180" (Badtemp.)/l2 Torr iibergehendes Praparat rnit identischem IR-Spektrum.

I .3-Dimethoxy-l0-oxo-5.6.7.8.9.IO-hexahydro-benzocycloocten~~~ (VI, n = 8)

6-[3.5-Dimethoxy-phenyl]-valeriansauremethylester (IV, n = 4). - Sdp. 152- 1 58'/ 0.02Torr; n&'= 1.5115.

5-[3.5-Dimethoxy-phenyl]-pentanol-(I) (I, n = 5) . - Die Reduktion von 50 g IV, n = 4, rnit LiAIH4 in Ather vollzog sich rnit 94-proz. Ausbeute. Farbloses 01 vom Sdp. 145-155"/ 0.01 Torr und n:' = 1.5252.

C13H2003 (224.3) Ber. C 69.61 H 8.99 Gef. C 69.75 H 9.33

5-[3.5-Dimethoxy-phenyl]-pentylbromid-(I) (11, n = 5 ) . - 40.0 g des Carbinols I, n = 5, wurden rnit 18.0 g Phosphortribromid umgesetzt, wie fur 11, n = 3, beschrieben: 28.4 g farb- loses 0 1 vom Sdp. 152-155"/0.01 Torr und nL1 = 1.5398.

C13H19B102 (287.2) Ber. C 54.36 H 6.67 Gef. C 54.28 H 6.85

~-[3.5-Dimethoxy-phenyl]-capronsaure (111, n = 5 ) . - 27.0 g des voranstehenden Bromids wurden mit Kaliumcyanid in 90-proz. Alkohol umgesetzt, wie fur 111, n = 3, ausgefuhrt. Die rnit quantitativer Rohausbeute isolierte Carbonslure zeigte keine Kristallisations- neigung.

Die Cyclisierung von 24.0 g III, n = 5 rnit 250 g Polyphosphorsaure erfolgte ohne Anwen- dung des Verdunnungsverfahrens. Nach 50 Min. bei 60-70' wurde in Eiswasser gegossen. Das abgeschiedene, gelbrote Harz kochten wir rnit Benzol aus, wuschen die org. Phase rnit

32 R. HUISGEN, G. SEIDL und I . WIMMER Bd. 677

2 n NaOH und Wasser und befreiten vom Solvens. Zweimalige Destillation bei 135-150" (Badtemp.)/O.Ol Torr ergab 2.48 g ( I 1 %) blaBgelbes, oliges Ringketon VI, n = 8, mit nk' = 1.5647.

C14H1803 (234.3) Ber. C 71.76 H 7.74 Gef. C 71.50 H 7.70

2.4-Dinitro-phenylhydruzon von VI, n = 8: Aus Athanol orangegelbe Kristalle vom Schmp.

C~0H22N406 (414.4) Ber. N 13.52 Gef. N 13.34 135 - 136".

I.3-Dimethoxy-IO-hydroxy-5.6.7.8.9.I0-hexahydro-benzocycloocten (IX, n = 8). - Die Re- duktion des Ketons mit LiAlH4 fiihrte zu einem bei 130-135" (Badtemp.)/O.Ol Torr uber- gehenden, viskosen d l rnit nk' = 1.5530.

DarstelIung der Vergleichspraparate

2.4.Dinitro-phenylhydrazon: Orangefarbene Prismen vom Schmp. 179 - 180" (aus Benzol). UV-Spektrum (in Chloroform): A,,, = 372.5 my (log E = 4.39).

C14H12N405 (316.3) Ber. C 53.17 H 3.83 Gef. C 52.94 H 4.17

o-Methoxy-acetophenon. - Dargestellt nach Lit. 19).

p-Methoxy-acetophenon. - Aus Anisol und Eisessig mit Polyphosphorsaure 20) in 85-proz. Ausbeute; Schmp. 38-39" (Lit.21) 38-39").

2.4-Dinitro-phenylhydrazon: Aus Benzol in derben, dunkelroten Wiirfeln vom Schmp. 228 bis 229"; UV-Spektrum (in Chloroform): A,,, = 391 my (log E = 4.43).

Cl~Hl4N405 (330.3) Ber. N 16.96 Gef. N 16.46

2.4-Dimethoxy-acetophenon (XI). - Der Acetylierung mit Acetylchlorid/Aluminium- chlorid22) uberlegen ist folgende Arbeitsweise: 13.8 g (100 mMol) Resorcin-dimethyliither und 7.5 ccm (120 mMol) reine Essigsaure wurden rnit 200 g Polyphosphorsiiure 2.5 Stdn. bei 60" geriihrt. Nach EingieBen in Eiswasser saugten wir das Keton ab und trockneten: 17.0 g (95 %) farblose Nadeln, die nach Urnlosen aus waBr. k h a n 0 1 bei 39-40" (Lit. 22) 40") schmolzen. Mit 2 n HzS.04 in Eisessig wird XI weitgehend protoniert, wie das Verschwinden der 267 my-Bande (nur noch Schulter) und Auftreten einer neuen bei 319 my (log E = 4.21) lehrte. 2.4-Dinitro-phenylhydrazon: Leuchtendrote Nadeln. Aus Benzol umgelost, zeigten sie den Schmp. 167- 168". UV-Spektrum (in Chloroform): A,,, = 382.5 m y (log E = 4.39).

C16H16N406 (360.3) Ber. c 53.33 H 4.48 Gef. c 52.95 H 4.80

Borjuorid-Addukt: 2.0 g XI in 20 ccm absol. Ather ergaben rnit 1.8 g Borjuorid-iitherat 2.3 g hellrote Nadeln vom Schmp. 105-109". Der Komplex loste sich zwar in Methylenchlorid rnit roter Farbe, zeigte aber in verd. Losung nur das UV-Spektrum des freien Ketons. Auch mit Wasser wurde aus dem Komplex das unveranderte Keton zuriickerhalten.

I-[2.4-Dimethoxy-phenylJ-athanol. - Aus voranstehendem Keton rnit LiAIH4; Ausbeute 96% d. Th. Sdp.o.03 120-125"; n&l = 1.5490. IR-Spektrum: 3350cm-1 (OH).

19) K. v. AUWERS, Liebigs Ann. Chem. 408, 212 (1915). 2 0 ) P. D. GARDNER, J. Amer. chem. SOC. 76, 4550 (1954). 21) L. GATTERMANN, R. EHRHARDT und H. MAISCH, Ber. dtsch. chem. Ges. 23, 1199 (1890). 2 2 ) F. SACHS und V. HEROLD, Ber. dtsch. chem. Ges. 40, 2714 (1907).

1964 Mittlere Ringe, XXVI 33

2.4-Dimethoxy-propiophenon (XII). - Aus Resorcindimethylather und Propionsaure rnit Polyphosphorsaure. Die Ausbeute an einem bei 65 -67" schmelzenden Praparat war quan- titativ. Aus Athanol/Wassei farblose Blattchen vom Schmp. 74-75" (Lit.23) 67"). UV-Spek- trum (in khanol) : A,,, = 302 und 266 mp (log E = 3.88 und 4.18).

bei 120- 125"/0.05 Torr als farbloses 61 ubergehenden Carbinols; n&' = 1.5298. I-[2.4-Dimethoxy-phenyl]-propanol. - 16.5 g XII ergaben rnit LiAIH4 16.4 g (96%) des

CllH1603 (196.2) Ber. C 67.29 H 8.22 Gef. C 67.25 H 8.41

1-[2.4-Dimethoxy-phenyl]-propen. - 7.4 g des voranstehenden Carbinols wurden in 50 ccm absol. dither bei 0" langsam mit 5.0 g Thionylchlorid in 10 ccm Ather versetzt. Nach 15stdg. Aufbewahren im Kuhlschrank fiigten wir unter Kuhlung 15 ccm Pyridin hinzu, destillierten den dither ab und erhitzten noch 4 Stdn. auf dem Wasserbad. Die Aufarbeitung rnit Ather/2n HC1 und Destillation bei 130- 134"/12 Torr lieferte 2.5 g farbloses Olefin. UV-Spektrum (in Athanol): A,,, = 301 und 259 my (log E = 3.72 und 4.22). IR-Spektrum (Film): 1618 cm-1 (C = C), 835 cm-1 (aromat. CH-Wagging), 971 cm-1 (CH-Wagging- schwingung des trans-1.2-disubst. dithylens).

2.4.6-Trimethoxy-acetophenon (XIII). - Dargestellt nach Lit. 20). Ausbeute quantitativ. Derbe Prismen vom Schmp. 102- 103" (Lit. 24) 101 - 102"). Das UV-Spektrum desprotonierten Ketons (2n H2S04 in Eisessig) weist das langwellige Maximum bei 318 my (log E = 4.51) auf. 2.4-Dinitro-phenylhydrazon: Orangegelbe Prismen aus Athano1 vom Schmp. 166- 167"; UV-Spektrum (in Chloroform): A,,, = 373 my (log E = 4.40).

C17H18N407 (390.3) Ber. C 52.31 H 4.65 N 14.35 Gef. C 52.74 H 4.88 N 14.37

Borfluorid-Addukt yon XIII: Feine gelbe, bei 103- 106" schmelzende Nadeln; schon in Methylenchloridlosung dissoziiert der Komplex wieder. Beim mehrstdg. Aufbewahren der ather. Suspension in Gegenwart von uberschiissigem Borfluorid-atherat trat Lasung ein; Hydrolyse ergab 2-Hydroxy-4.6-dimethoxy-acetophenon vom Schmp. 86- 88" (Lit. 25) 86 bis 87") und Acetat-Schmp. 106- 107' (Lit.26) 106- 107"). 2.4.6-Trimethoxy-propiophenon (XIV). - Die Acylierung des Phloroglucintrimethylathers

wurde rnit Propionsaure und Polyphosphorsaure vorgenommen. Aus Benzol/Benzin farblose Tafeln vom Schmp. 84.5-85" (Lit.27) 89").

C12H1604 (224.3) Ber. C 64.27 H 7.19 Gef. C 64.51 H 7.18

I-[2.4.6-Trimethoxy-phenyl]-propanol. - Reduktion von XIV rnit LiAIH4 fuhrte nach De- stillation bei 125 - 135°/0.005 Torr zu 96 % d. Th. Carbinol. Aus Benzin farblose Nadeln vom Schmp. 53-54".

2.4-Dinitro-phenylhydrazon: Schmp. I68 - 170". 2.4.6-Trimethoxy-benzaldehyd. - Dargestellt nach Lit. 28).

23) R. E. OMER und C. S. HAMILTON, J. Amer. chem. SOC. 59, 642 (1937). 24) K. FREUDENBERG, Ber. dtsch. chem. Ges. 53, 1416 (1920). 25) H. F. DEAN und M. NIERENSTEIN, J. Amer. chem. SOC. 47, 1676 (1925). 26) ST. v. KOSTANECKI und J. TAMBOR, Ber. dtsch. chem. Ges. 32, 2260 (1899). 27) K. NAKAZAWA und S. MATSUURA. J. Pharm. SOC. Jaoan lYakueakuzasshil74.1254 (1954) . - - - I ~I

[C. A. 49, 14669 (1955)l. 28) J. HERZIG, F. WENZEL und H. GEHRING, Mh. Chem. 24, 866 (1903).

Liebigs Ann. Chem. Bd. 671 3