Research Collection

Doctoral Thesis

L'Acide allocyclogéranique

Author(s): Vodoz, Charles-Antoine

Publication Date: 1949

Permanent Link: https://doi.org/10.3929/ethz-a-000104553

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ETH Library

L'ACIDE ALLOCYCLOGÉRAMQUE

THÈSE

PRÉSENTÉE A

L'ÉCOLE POLYTECHNIQUE FÉDÉRALE

ZURICH

l'OUR L'OBTENTION DU

GRADE DE DOCTEUR ES SCIENCES NATURELLES

PAU

CHARLES-ANTOINE VODOZ

dipl. rer. nat.

de La Tour de Peilz

Rapporteur: M. le Prof. Dr. L. RUZICKA

Corapporteur : M. le Prof. Dr. PI. A. PLATTNER

RÂLE

Imprimerie E. Birkhâuser & Cie S. A.

1949

Que Monsieur le Professeur L. BuzicTca et Mon¬

sieur le Docteur H. ScMnz veuillent bien trouver ici

l'expression de ma reconnaissance sincère pour l'ap¬

pui bienveillant et pour l'intérêt constant qu'ils n'ont

cessé de m'accorder tout au long de ce travail.

Je tiens aussi à remercier Monsieur le Docteur

G. F. Seidel, de même que tous ceux dont l'aide et les

conseils m'ont été si utiles.

AJION PÈRE, AAIA AIERE

en hommage De reconnai.wance et D'affection.

Table des Matières.

Partie théorique.Page

Introduction 5

Chapitre Ier : L'acide allocyclogéranique 7

1. Synthèse à partir de la méthylhepténone et propriétés 7

2. Hypothèses sur la constitution de l'acide allocyclogéranique 8

3. Premiers essais de dégradation sur l'ester dihydro-alloeyclogéranique 9

4. Synthèse de l'acide dihydro-alloeyclogéranique 10

5. Emplacement de la double liaison de l'acide allocyclogéranique 10

6. Dégradations au permanganate 11

7. Dégradations ménagées 12

8. Autres méthodes 14

Chapitre II: Dérivés fonctionnels de l'acide allocyclogéranique 14

1. A partir de l'acide allocyclogéranique 14

2. A partir de la 3,3-diméthylcyclohexanone 16

Chapitre III: Synthèse de l'acide géranique et de ses isomères cycliques 17

1. Synthèse et cyolisations de l'ester et de l'acide oxydihydro-géranique 18

2. La déshydratation de l'ester oxydihydro-géranique 19

a) Les déshydratations 20

b) Positions des doubles liaisons 22

c) Cyolisations comparées 23

3. Discussion des résultats 23

Partie expérimentale.

Chapitre Ier : L'acide allocyclogéranique 29

Synthèse à partir du j8-oxydihydro-géraniate d'éthyle 29

Passage à l'acide C8H1602 33

Synthèse de l'acide dihydro-alloeyclogéranique 35

Dégradations au permanganate 36

Dégradations ménagées 38

Chapitre II : Dérivés fonctionnels de l'acide allocyclogéranique 41

Allocyclogéraniol 41

Essais modèles 42

Synthèse à partir de la 3,3-diméthyl-cyclohexanone 43

Chapitre III : Synthèse de l'acide géranique et de ses isomères cycliques 45

Synthèse et cyolisations de l'ester et de l'acide oxydihydro-géranique 45

Déshydratations de l'ester oxydihydro-géranique par PBr3-pyridine 47

Autres méthodes de déshydratation 49

Position des doubles liaisons de l'acide géranique 52

Cyolisations comparées 53

Résumé 55

Références 57

PARTIE THÉORIQUE.

Introduction.

Les acides géraniques et cyclogéraniques ont une certaine impor¬tance dans la chimie des monoterpènes, du fait de leurs rapports de

structure avec le géraniol et le citral d'une part, avec les cyclogéra-niols, les cyclocitrals et les ionones d'autre part, contrairement aux¬

quels ils ne jouent dans la nature qu'un rôle négligeable: on ne trouve

guère que l'acide dihydro-cyclogéranique cis à l'état libre dans les

fractions acides du pétrole de Californie*)1)2)5).

L'étude de leurs propriétés chimiques, à laquelle est consacrée ce

travail, est très intéressante et a permis entr'autre de prouver l'exis¬

tence d'un nouvel acide cyclogéranique.

Au cours de travaux en rapport avec le problème de l'irone effec¬

tués dans ce laboratoire3), on s'est assez vite aperçu de certaines ano¬

malies lors de la synthèse de l'acide géranique et de sa cyclisation. La

déshydratation de l'ester /?-oxy-a,/?-dihydro-géranique par le tribro-

mure de phosphore et la pyridine donne toujours naissance à des

quantités d'ester a-cyclogéranique variables suivant les conditions

d'expérience et pouvant être assez considérables. La cyclisation à

l'acide formique 98 % de l'acide géranique, obtenu par saponificationdu mélange d'esters déshydratés à la potasse méthanolique à 10% bouil¬

lante (qui permet de séparer l'ester a-cyclogéranique insaponifiabledans ces conditions), ne fournit qu'un faible rendement en acide

a-cyclogéranique cristallisé, contrairement à l'acide géranique obtenu

par oxydation du citral. Elle donne en revanche de notables quantitésd'un acide liquide C10H16O2 qui a été appelé acide allocyclogéranique.

L'existence de cette substance n'est mentionnée dans la littéra¬

ture que par Bouveault*) qui, ayant traité son acide géranique synthé¬tique à l'acide suifurique 65—70% dit avoir obtenu, outre peu d'acide

a-cyclogéranique, «un mélange d'acides huileux contenant vraisem¬

blablement son isomère /S, mais d'où il a été impossible de l'extraire».

(Je ne l'y ai pas trouvé non plus.)

*) Je tiens à remercier ici M. le Dr R. Trilmpy pour quelques éclaircissements à ce

sujet.

— 6 —

Contrairement à l'acide géranique, un nouveau traitement à l'a¬

cide formique le laisse inchangé, et ce n'est pas un isomère quant à

la position des doubles liaisons, puisque, soumis à l'hydrogénationcatalytique, il n'absorbe qu'une mol. d'H2. Ce fait ainsi que les cons¬

tantes physiques manifestent en faveur de sa nature monocyclique.Mais le squelette n'est pas celui de l'acide oc-cyclogéranique: le dihy-dro-allocyclogéraniate de méthyle est très facile à saponifier, con¬

trairement aux esters des acides dihydro-cyclogéraniques cis et

trans5)6).

Dans le cadre des recherches sur la cyclisation en général, pour¬

suivies depuis quelque temps dans ce laboratoire, il a paru intéressant

d'étudier cette substance de plus près, d'autant plus que des obser¬

vations analogues ont été faites sur le comportement de l'acide £-

méthylgéranique (produit de départ d'une synthèse de l'irone)3)7).

Le but de ce travail était triple; il fallait premièrement tenter

d'élucider la constitution de l'acide allocyclogéranique, secondement

en synthétiser quelques dérivés intéressants et troisièmement repren¬

dre étape par étape la synthèse de l'acide géranique pour trouver à

quel moment et dans quelles conditions le nouvel acide prend nais¬

sance.

Ces trois points feront chacun, dans l'ordre, l'objet d'un chapitre.

CHAPITRE I".

i i L'acide allocyclogêranique.

1. Synthèse à partir de la méthylhepténone et propriétés.

Cette synthèse sera exposée très en détail au cours du chapitre III.

Pour plus de clarté dans l'exposé, la voici en deux mots.

On obtient l'acide allocyclogéranique soit par traitement de l'a¬

cide oxydihydro-géranique (par saponification de son ester, résultant

de la condensation de la méthylhepténone avec le bromacétate d'éthyle

d'après BeformatzTcy) à l'acide sulfurique 70%, soit par action de

l'acide formique sur l'acide géranique, obtenu par saponification de

l'ester provenant de la déshydratation de l'oxydihydro-géraniate d'é¬

thyle par le mélange PBr3-pyridine. Contrairement à l'acide a-cyclo-

géranique présent dans le mélange brut, l'acide allô se laisse facilement

estérifier par le méthanol contenant 5—10% d'H2S04 conc. La sapo¬

nification de l'ester fournit alors l'acide déjà assez pur. On peut aussi

estérifier l'acide cyclisé brut par le diazométhane. L'ester a-cyclo-

géranique présent restera alors dans le neutre de saponification.

Propriétés physiques. L'acide allocyclogéranique est un liquideincolore huileux, d'odeur peu caractéristique. Eégénéré de son sel de

benzyl-isothiourée (F. 145°), il bout à 142° sous 12 mm (80° sous

0,04 mm) et ses constantes sont:

d*7'2 0,9921 n*7'2 1,4765

RM calculé 47,25 (C10H16O21 C=C) RM trouvé 47,87

Son spectre d'absorption dans l'ultraviolet ne présente rien de

particulier. La courbe est à peu près parallèle à celle de l'acide a-cyclo-

géranique, qui lui, absorbe un peu moins. La double liaison n'est donc

pas en a.—/5 du groupe carboxyle (pas de log e max. aux environs de

225 m^) ce qui est corroboré par le fait qu'elle ne se laisse pas réduire

par le sodium et l'alcool (cf. chap. II).

Propriétés chimiques. Comme on l'a déjà vu, l'acide allocyclo¬géranique se laisse facilement estérifier, ses esters sont aisés à saponi¬fier. L'ester méthylique traité à froid par l'ammoniaque concentrée,donne l'amide C9H15COÎJ'H2 (F. 150°). Le groupe carboxyle est donc

probablement primaire, ou alors, s'il est attaché directement au cycle,une position ortho au moins est libre de tout substituant. En pré¬sence d'oxyde de platine il absorbe rapidement une mol. d'H2 et donne

l'acide dihydro-allocyclogéranique saturé, fondant à 36—37° (sel de

— 8 —

benzyl-isothioiirée F. 156°). Dans le CC14, il décolore une mol. de

brome; on observe cependant un dégagement très net d'HBr, et le

dibromure ne cristallise pas.

Traité à l'acide sulfurique 80 % à froid, l'acide allô se transforme

à raison de 84% en une lactone saturée C10H16O2 (E13138—139°).L'hydrazide de l'oxyacide correspondant fond à 134°. Il est à

noter qu'on obtient également une lactone saturée C10H16O2 (E13131°—132°), caractérisée par le même hydrazide (F. 134°) par traite¬

ment de l'acide /5-oxydihydro-géranique à l'acide sulfurique 80 %, mais

avec un rendement de 34 % seulement.

Ces lactones sont probablement stéréo-isomères (la première cis,la seconde trans d'après la règle de SJcita et Auwers8); l'une subirait

une inversion de Walden lors du traitement à l'hydrate d'hydrazine*).

2. Hypothèses sur la constitution de Vacide allô.

On doit forcément y retrouver le squelette de l'acide géranique(chaîne di-isoprénique régulière) fermé sur lui-même d'une manière ou

d'une autre. Les possibilités sont nombreuses :

Pentacycles: ponts en 2—7, 4—7 et 3—8.

Hexacycles: ponts en 2—8 (acides a- et /?-cyclogéraniques), 3—9 et 4—8.

Heptacyleœ: ponts 2—9 et 4—9.

Mais si l'on tient compte des polarisabilités relatives des pointsde jonction, la formation d'un pentacycle ou d'un heptacycle appa¬

raît très improbable ; on n'en connaît d'ailleurs aucun exemple à partirde combinaisons monoterpéniques aliphatiques de ce type.

Eestent donc les deux hexacycles: l'acide (A ?-l,3-diméthyl-cyclohexène)-acétique (pont en 3—9) ou l'acide (zJ?-3,3-diméthyl-cyclohexène)-acétique (pont en 4—8). Aucun n'est mentionné dans la

littérature. Dans les deux cas on doit admettre qu'un atome d'hydro¬

gène des groupes méthyle 4 ou 9 peut, dans certaines conditions, être

suffisamment activé pour se déplacer et permettre ainsi la création du

pont. Ceci n'est pas improbable a priori, puisque la cyclisation du

lavandulol9) invoquerait, d'après ScMnz et Simon, un mécanisme sem¬

blable.

Ce phénomène sera analysé en détail au chap. III. D'ailleurs le

squelette carboné du premier de ces acides est envisagé par V. Gri-

gnard*0) et par JEscourrou11) pour les produits de cyclisation d'un di-

méthylnonatriène et d'un diméthylnonadiène, et celui du deuxième

par Auwers et Moosbrûgger12) pour la cyclisation d'un dihydro-myr-cène ; mais ni les uns ni les autres ne donnent de preuves expérimentales.

10 9

X /COOH

Y^

) Leur étude a été reprise par 6. Tschudi, thèse E.P.F., à paraître.

— 9 —

3. Premiers essais de dégradation sur Pester dihydro-allocyclogéranique.

Les deux acides cyclohexaniques possibles sont donc des acides

acétiques substitués. C'est ce qui était à prouver d'abord, sans s'occu¬

per de l'emplacement de la double liaison (I: en 2—3, 3—9 ou 3—4;II: en 1—2 ou 1—6).

si Ji COOH

II 6 7

L'ester méthylique allô a donc été hydrogéné, l'ester dihydrotraité par 2 mois, de CH3MgI, le carbinol tertiaire obtenu déshydratéà l'acide formique, le carbure éthylénique ozone, l'ozonide décomposépar l'eau, suivant le schéma (où K = C8H15) :

R—CH2COOCH3 -^ R—CH2Cs(OH)(CH3)2 -> R—CH=C(CH3)2 -> R—COOH,

d'après la méthode proposée par Barbier et Locquin13) et par Wie-

landxi). On obtient finalement, outre un faible pourcentage d'un pro¬duit neutre cétonique, 45 % du rendement théorique (à partir de l'hy¬drocarbure) en acide C9H1602, homologue inférieur de l'acide allo-

cyclogéranique.Acide C9H1602. Cet acide a donc la constitution:

xCOOH IV \/\COOH

Or les deux acides III cis et trans sont connus15) et fondent res¬

pectivement à 44° et à 90°. Mais l'acide C9H1602 est hquide.Le sel de benzyl-isothiourée paraît uniforme et fond à 147°. Pour

plus de sûreté, on pouvait déshydrogéner l'acide au sélénium:

III fournirait du m-xylène oxydable en acide isophthalique(F. 330°),

II du toluène donnant de même de l'acide benzoïque (F. 121°).Penfold et Simonsen16) ont obtenu de la sorte de l'acide phtalique à

partir de l'(l,2-diméthyl-cyclohexane)-acétate de méthyle.L'acide III ou IV a donc été chauffé durant 45 h. à 350° en auto¬

clave, en présence de sélénium.

On obtient ainsi en faible rendement (10%) une fraction neutre

qui a été oxydée au permanganate, et a fourni un acide sublimant en

fines aiguilles fondant de 116°—119°. Le point de fusion mélangé avec

l'acide benzoïque pur n'accuse pas de dépression. Malgré les faibles

rendements (conditions de déshydrogénation trop rigoureuses?) La

formule IV paraît décidément la plus probable.

— 10 —

4. Synthèse de Vacide dihydro-allocyclogéranique.

La synthèse totale de l'acide de structure II a été tentée alors, à

partir de la 3,3-diméthyl-cyclohexanone V. Cette cétone résulte de la

réduction partielle de la dimédone (1,1-diméthyl-cyclohexane-dione-3,5) en deux étapes, d'après Crossley et collaborateurs17)18).

\/

A.OH

VI vu r"= C2HsVIII R = H

On la condense avec le bromo-acétate d'éthyle en présense de

zinc et on obtient avec un rendement de 80% l'ester (3,3-diméthyl-l-oxy-cyclohexane)-acétique VI qui, déshydraté par le chlorure de

thionyle et la pyridine donne l'ester (3,3-diméthylcyclohexylidène)-acétique VII. L'acide correspondant présente des constantes assez

voisines de celle de l'acide allocyclogéranique:ao. allô E12140° d4 0,9921 nD 1,4765 RM trouvé 47,86 calculé 47,25

ac. aynth. E15142° d4 0,9953 nD 1,4755 RM trouvé 47,66 calculé 47,25

(constantes déterminées à 17,2°).

Le point de fusion mélangé des sels de benzyl-isothioiirée (ac. allô

F. 146—147°, ac. VIII F. 144—145°) ne manifeste pas de dépression.Par contre, le spectre du nouvel acide diffère de celui de l'acide allô :

la courbe d'absorption a un maximum à 225 m/j. (log e = 3,3), typiquepour la conjugaison, C=C—C=019) et un ressaut à 290 m/u (log e =

1,5). Le spectre de l'acide cyclohexylidène-acétique (F. 90°)20) pré¬sente le même maximum à 225 m/j, (log e = 4,35), mais pas de ressaut

à 290 mfi. Celui-ci serait dû à la présence des groupes méthylegéminaux en 3, qui rabaissent également log e.

Sous l'action de HCOOH 98% à 95°, la double liaison se trans¬

pose partiellement dans le noyau. Le spectre de l'acide isomérisé

montre que le ressaut à 290 mfi est nivelé et que la partie supérieurede la courbe est superposable avec celle du spectre de l'acide allocyclo¬géranique. Le point de fusion du sel de benzyl-isothioiirée monte de 2°.

L'acide VIII absorbe rapidement une mol. d'H2. Le sel de benzyl-isothioiirée de l'acide hydrogéné fond à 156°—157°; le point de fusion

mélangé avec le sel de l'acide dihydro-allocyclogéranique (F. 157°)ne donne aucune dépression.

Ceci prouve que l'acide allocyclogéranique a bien la structure IL

5. Emplacement de la double liaison de Vacide allocyclogéranique.

Puisque d'après le spectre ultraviolet, la double liaison n'est pas

en oc—/? du groupe carboxyle, on peut admettre a priori, qu'elle se

— 11 —

trouve soit en 1—2, soit en 1—6; car il semble établi que la cyclisationdes terpènes de ce type ne décale jamais la double liaison en <x—fi du

groupe fonctionnel de plus d'un atome de C.

><. v

.COOH

IX

Par une méthode de dégradation appropriée, on devrait donc

obtenir, par décarboxylation spontanée d'un acide /9-cétonique inter¬

médiaire, à partir de IX l'acide géronique

CH3—CO—(CH2)3—C(CH3)2COOH,

ou à partir de X l'acide isogéronique

CH3—CO—CH2—C(CH3)2—(CH2)2—COOH,

faciles à caractériser par leur semicarbazone.

Diverses méthodes ont été essayées; aucune n'a permis d'arriver

à l'un de ces céto-acides purs avec un rendement satisfaisant. Pour

l'instant, l'emplacement de la double liaison n'est donc pas entièrement

élucidé, mais divers indices mèneraient à admettre qu'elle se trouve

plutôt en 1—6 qu'en 1—2.

6. Dégradations au permanganate.

Par analogie avec les travaux de Tiemann sur l'acide a-cyclo-

géranique21), la dégradation permanganique de l'acide allocyclogéra-nique a été tentée en premier lieu.

Sur l'acide neutralisé par un léger excès de KOH dilué, on fait

agir à froid une solution diluée de KMn04 équivalente à 3"0". Aprèsséparation du neutre (4%, non identifié), les parties acides sont esté-

rifiées au diazométhane. La distillation des esters fournit deux frac¬

tions: la première (E14 84—90°) donne à l'analyse des valeurs correctes

pour C10H18O3, mais ne donne pas de semicarbazone.

La deuxième (E01 82—84°) consiste en un ester glycoliqueCuH20O4 auquel on peut attribuer la formule XI ou XIII. Par saponi¬fication, on passe à l'acide correspondant (F. 122°) qui, chose éton¬

nante, ne lactonise pas (rendement à partir de l'acide allô: 7%).

)H

XI R = CH3 XIII R = CH3XII R = H XIV R = H

— 12 —»

Ceci peut s'expliquer par le fait que l'action du permanganatesur une oléfine conduit toujours à un glycol cis22): ainsi, dans ce cas,

le groupe méthylène portant le carboxyle et l'hydroxyle en 2 ou en

6 sont en position trans, configuration la plus défavorable pour la

lactonisation. On verra plus loin que l'autre stéréo-isomère lactonise

immédiatement et n'est pas isolable sous forme d'acide.

Un essai semblable, mais avec une dose de KMn04 équivalenteà 4" 0" a de nouveau conduit à cet acide glycolique ; cette fois les esters

bruts avaient été traités au réactif P. de Girard et Sandulesco23) ; de plus,on isole dans la fraction non cétonique après saponification, de faibles

quantités d'un acide dicarbonique non cristallisé dont l'analyse cor¬

respond très approximativement à la formule C8H1404. Les parties«cétoniques», après distillation, ne donnent pas de semicarbazone et

ne sont probablement que des impuretés.Dans le but d'obtenir de plus grandes quantités de l'acide glyco-

lique XII ou XIV, le premier essai a été répété à plus grande échelle.

Après estérification des parties acides, on récupère environ 40 % d'ester

allô n'ayant pas réagi, dans la fraction de tête. La fraction de queue

cristallise partiellement, cette fois. Les cristaux (F. 85—84°, superbes

aiguilles blanches) filtrés et recristallisés donnent à l'analyse des va¬

leurs correctes pour CnH1804, 1«H» actif; ils ne jaunissent pas le

tétranitrométhane, le test Légal est négatif.Ils ne donnent ni semicarbazone ni 2,4-dinitrophénylhydrazone.

Cette substance pourrait être par exemple l'ester méthylique d'un

acide (3,3-diméthyl-l-oxy-2 (ou 6)-oxo-cyclohexane)-acétique*). La

partie liquide est inhomogène et ne consiste que partiellement en

ester glycolique, car elle réagit, mal avec le tétra-acétate de plomb.Les oxydations au permanganate n'amènent donc pas au but

escompté. Elles sont en effet impossibles à contrôler : les produits inter¬

médiaires semblent être oxydés plus rapidement que l'acide allô lui-

même, qu'on retrouve inattaqué en partie. Le pourcentage de celui-ci

augmente simplement, si l'on diminue la dose d'oxydant.

7. Dégradations ménagées.

C'est pour la raison exposée ci-dessus qu'il a paru préférable de

recourir à une méthode d'oxydation par degrés, qui permette jus¬qu'à un certain point l'isolation de produits intermédiaires. La

méthode prévue a d'abord été essayée sur l'ester a-cyclogéranique pro¬

venant de la déshydratation du /?-oxydihydro-géraniate d'éthyle par

le mélange PBr3-pyridine.Essai modèle sur Va.-cyclogéraniate d'éthyle. Cet ester a été traité

par un excès d'acide monoperphtalique en solution éthérée. L'époxydecorrespondant est un liquide stable, distillable. Sans isoler les intermé-

) Le temps a manqué pour l'étudier à fonds.

— 13 —

diaires, on l'hydrate par l'HCl dilué, en glycol (—OH en trans) qu'onoxyde au moyen de tétra-acétate de plomb. Le céto-aldéhyde résul¬

tant est réoxydé à l'oxyde d'argent, en monoester <x-acétyl-/3/?-di-méthyl-adipique. Celui-ci est saponifié et décarboxylé par l'eau de

baryte et on obtient ainsi pour finir l'acide isogéronique (E0 2115—123°,semicarbazone P. 196—198°) avec un rendement de 18% à partir de

l'époxyde. Cette semicarbazone ne donne pas de dépression du pointde fusion avec une préparation authentique.

Essai sur Vallocyclogéraniale de méthyle. Si on soumet cet ester

à l'action de l'acide monoperphtalique, on obtient de même, sans peine,l'époxyde correspondant à la structure IX ou X (rendement 64%),liquide incolore et distiUable (En 110°). Son hydratation s'est avérée

requérir des conditions assez énergiques, et dans lesquelles l'ester glyco-lique formé est saponifié et lactonise. Ceci n'a rien d'étonnant, car on

sait que les époxydes donnent toujours des 1,2-glycols trans; le mé¬

thylène adjacent au carboxyle est alors en position cis avec l'hydro-xyle en 2 ou en 6; la lactonisation est donc favorisée stériquement24).

xv0H

xvi ^o

L'oxylactone XV ou XVI est cristallisée et fond à 98—99°. On

peut la distiller (E0 06 110°) et la sublimer. Pour en régénérer l'ester

glycolique, elle a été transformée en sel de potassium, puis en sel d'ar¬

gent, et celui-ci a été méthylé par cuisson avec CH3I. Sans isoler les

produits intermédiaires, l'ester brut obtenu est traité par un équi¬valent de tétra-acétate de plomb (qu'il ne réduit pas entièrement),puis par un léger excès d'oxyde d'argent. Après saponification à l'eau

de baryte, on fait la semicarbazone des parties acides. Un premieressai (exécuté sans isoler l'oxylactone) a permis d'obtenir la semicarba¬

zone de l'acide isogéronique (P. 196°) qui, bien qu'impure à l'analyse,ne donnait pas de dépression avec une préparation authentique, à par¬tir de la fraction de tête de la distillation des acides.

V .o \/

COOH 1^ 1 ,COOH

XVII O XVIII

La fraction de queue, elle, donne une semicarbazone très peu so-

luble (P. 214—215°) correspondant à un cétoacide C10H16O3 pour le¬

quel on peut proposer la constitution XVII ou XVIII : il provient très

probablement de la déshydratation du glycol-ester25) sous l'influence

catalytique de traces d'iode, lors de la méthylation du sel d'argent.

— 14 —

La lactone brute, après hydratation de l'époxyde, ne donne en tout

cas pas trace de semiearbazone.

Un autre essai, à partir de l'oxylactone pure, n'a donné que le

céto-acide ci-dessus. L'acide isogéronique aura peut-être dans ce cas

souffert d'un stockage trop prolongé de la solution de saponification.Quoi qu'il en soit, l'obtention de la semiearbazone isogéronique,

même en rendement minime, permet d'envisager pour l'acide allo-

cyclogéranique la constitution X plutôt que IX.

La synthèse du céto-acide XVIII sera tentée dans ce laboratoire

par condensation de la 4,4-diméthyl-2-carbéthoxy-cyclohexanone (àpartir du diester yy-diméthylpimélique) avec un halogéno-acétated'éthyle, saponification et décarboxylation*).

8. Autres méthodes.

L'ozone, réagissant tant sur l'acide que sur l'ester allô, s'est

montré un oxydant trop énergique. Dans aucun essai n'a pu être isolé

de fraction cétonique. Le tétroxyde d'osmium avait contre lui son

prix et la nécessité d'en employer d'assez grandes quantités, à cause

du rapport défavorable des poids moléculaires. D'autre part ou bien

il fallait saponifier l'ester osmique (produit d'addition de l'0s04 à la

double liaison) et on risquait à nouveau la lactonisation de l'ester

glycolique, ou bien il fallait le scinder au sulfite de sodium, ce quiconduit à de grands volumes de solutions, très malaisées à travailler

parce que contenant de l'osmium colloïdal, ainsi que l'a montré un

essai préliminaire.

CHAPITRE II.

Dfrivés fonctionnels de l'acide allocyclogéranique.

Divers dérivés fonctionnels de l'acide allocyclogéranique, incon¬

nus jusqu'ici, ont été préparés. Leur odeur est souvent agréable, mais

ne présente cependant pas grand intérêt.

-Ils ont été obtenus par deux méthodes:

1. à partir de l'acide allocyclogéranique lui-même,2. par synthèse totale à partir de la 3,3-diméthylcyclohexanone.

1. A partir de Vacide allocyclogéranique.

Allocyclogéraniol.

\y

XIX ly^/CHsOHL'ester méthylique allô se laisse aisément réduire par le sodium

et l'éthanol en donnant l'alcool correspondant XIX ou 3,3-diméthyl-

*) Voir G. Tschudi, loc. cit.

— 15 —

cyclohexène-(6)-éthanol (rendement 60%). C'est un liquide (E12102—103°), d'odeur agréable, fleurie, tout à fait différente et bien meilleure

que celle de l'a-cyclogéraniol. Son allophanate fond à 183—184°, son

3,5-dinitrobenzoate à 46-47°. La double liaison, n'étant pas réduite dans

ces conditions, ne se trouve donc pas en a—/J du groupe fonctionnel.

Un isomère non saturé en a—/? sera décrit plus loin.

Allocyclocitral.

xx U\/CH0L'allocyclogéraniol XIX a été traité à l'acide chromique soit en

solution homogène dans l'acide acétique, soit en deux phases, l'alcool

dans le benzène, l'oxydant dans l'acide acétique. Dans les deux cas,

la distillation du produit brut a donné une huile d'odeur fraîche

(E12 95—99°) dont la densité et la réfraction sont plus fortes que pour

l'allocyclogéraniol, mais qui ne donne qu'un faible rendement en semi-

carbazone. Recristallisée, celle-ci fond à 167°.

Il aurait été intéressant de condenser cet aldéhyde avec l'acétone,ce qui aurait fourni une eétone ayant le même chromophore que l'a-

ionone. Mais il aurait fallu disposer d'une certaine quantité d'allocyclo-citral XX pur. La méthode à l'acide chromique donnant un rendement

fort peu satisfaisant, de nombreux essais modèle ont été effectués avec

le cyclohexène-(l)-éthanol26)27).Essais modèle. Le cyclohexène-éthanol a été soumis sans succès à

de nombreuses tentatives d'oxydation d'après une méthode proposée

par Davies et Hodgson28) et mise au point dans ce laboratoire avec

d'excellents résultats dans des cas très variés*): elle consiste à trans¬

former l'alcool à oxyder en alcoolate d'aluminium, sur lequel on fait

agir un aldéhyde ou une eétone aromatique moins volatile que l'aldé¬

hyde attendu.

Ce procédé n'a donc pas été appliqué à l'allocyclogéraniol.On sait d'autre part qu'en présence d'isopropylate d'aluminium,

les alcools primaires non saturés en a—/3 sont oxydés en aldéhydes par

certaines cétones. Si l'acétone sert d'oxydant, l'aldéhyde condense

immédiatement avec elle; du géraniol on peut par ce moyen passer

directement à la pseudo-ionone29).

D'après quelques expériences antérieures les alcools portant leur

double liaison ailleurs qu'en a—/? semblaient résister à cette sorte

d'oxydation-condensation, au moins dans les conditions habituelles.

*) A. Lauchenaner et H.Schinz, Helv. 32, 1265 (1949).

— 16 —

J'ai cependant tenté d'appliquer cette méthode au citronellol, mais

en travaillant en tube scellé aux environs de 150°; je n'ai obtenu ainsi

que les produits de condensation de l'acétone sur elle-même (oxydede mésityle et isophorone), plus quelques produits cétoniques donnant

des dinitrophényl-hydrazones mal caractérisées.

Devant ces insuccès, les essais à partir de l'allocyclogéraniol XIXont été abandonnés, l'«allo-ionone» à double liaison dans le cycle n'a

donc pas été synthétisée.

2. A partir de la 3,3-diméthylcyclohexanone.

3,3-diméthyl-l-éthinyl-cyclohexanol- (1).

XXI

La condensation de la 3,3-diméthylcyclohexanone avec l'acé¬

tylène en présence de t-butylate de potassium fournit l'alcool XXI,liquide d'odeur menthée et dont l'allophanate fond à 157°.

3,3-diméthyl-l-vinyl-cyclohexanol- (1).

XXII

Le carbinol acétylénique XXI est hydrogéné en présence de palla¬dium déposé sur du carbonate de calcium. Après absorption rapide de

la quantité voulue d'hydrogène, on isole le carbinol vinylique XXII.

Liquide d'odeur camphrée très pénétrante.

(3,3-diméthyl-cyclohexylidène)-e'thanol.

\/

XXIII k^/^011*011La transposition allylique du carbinol XXII conduit à un allo-

cyclogéraniol XXIII à double liaison semicyclique, en a—/S du groupefonctionnel.

Elle a été effectuée de deux façons : la première consiste à traiter

XXII par le tribromure de phosphore, puis à condenser le bromure

déjà transposé avec de l'acétate de sodium30). L'acétate de l'alcool

XXIII est alors saponifié. Ce procédé donne de faibles rendements,parce que XXII est en grande partie déshydraté lors de la bromura-

— 17 —

tion et que le bromure perd de l'HBr sous l'influence de l'acétate

de Na.

La deuxième méthode, indiquée par JDimroth27) pour le vinylcyclo-hèxanol-(l) permet là transposition du carbinol XXII avec un bon

rendement (65%) par le mélange acide acétique-acide trichloroacé-

tique. L'alcool XXIII obtenu par ce moyen est une huile incolore

d'odeur moins agréable et moins fleurie que l'allocyclogéraniol XIX.

L'allophanate fond à 158—159°.

Oxydation et condensation avec Vacétone. L'alcool XXIII, non

saturé en a—/?, est susceptible de condensation avec l'acétone dans les

conditions de l'oxydation d'après Oppenauer29). La cétone XXIV

obtenue par ce moyen distille à 142—144° sous 12 mm. Son odeur est

médiocre et ne rappelle celle des ionones que de fort loin. La dinitro-

phényl-hydrazone fond à 214°.

xxiv vv

L'alcool obtenu par transposition au tribromure de phosphoredonne également une cétone caractérisée par la même dinitrophényl-hydrazone (F. 214°).

CHAPITRE III.

Synthèse de Vacide (jéraniqtie et de ses isomères cycliques.

La synthèse des acides géraniques et a-cyclogéranique est relative¬

ment bien connue grâce aux travaux de Barbier et Bouveault31), de

Tiemann32)33), de Ruziclca et Schinz3) entre autres.

J'ai repris néanmoins cette synthèse (d'après la méthode de

Ruziclca et Schinz) étape par étape pour tenter d'en expliquer les ano¬

malies exposées dans l'introduction. La réaction la plus intéressante

est sans contredit la déshydratation de l'ester ou de l'acide oxydihydro-géranique, qui peut mener suivant les conditions à trois produitscycliques de squelettes différents.

Ce chapitre sera divisé en trois parties:1. Synthèse et cyclisations de l'ester et de l'acide oxydihydro-

géranique.2. Déshydratations; examens des produits déshydratés et leur

cyclisation.

3. Discussion des résultats et hypothèses sur le mécanisme de ces

réactions.

2

— 18 —

1. Synthèse et cyclisations de Fester et de Vacide oxydihydro-géranique.

La méthylhepténone, base de la synthèse, a été obtenue par recti¬

fication soignée du produit commercial en provenance des têtes de

distillation de l'essence de lemon-grass. Elle est condensée avec le bro-

mo-acétate d'éthyle en présence de zinc, en solution benzénique, sui¬

vant le schéma:

XXV (CH3)2C=CH—(CH2)2—CO—CH3 + BrCH2-

OH

Zn

roor h k

[ XXVI R = C2H5

( XXVII R = H

(CH3)2C=CH—(CH2)2—6—CH2—COOR6h3

L'oxyester est stable et distille dans le vide sans perdre d'eau.

Par cuisson avec l'anhydride acétique il donne un acétate (voir partieII) qui se laisse aisément saponifier en acide oxydihydro-géraniqueXXVII (sel de benzyl-isothiourée F. 120°) par la potasse alcoolique10 %, pratiquement sans scission en acide acétique et méthylhepténone.

Dans le but de simplifier la synthèse de l'acide a-cyclogéraniqueen évitant la déshydratation de l'oxyester, j'ai essayé la cyclisationde l'oxyacide d'après trois méthodes :

1. A l'acide formique 98%, au bain marie: on n'isole que 5% en¬

viron d'acide a-cyclogéranique. Les parties estérifiables par le métha¬

nol contenant 10% d'acide sulfurique concentré consistent en un mé¬

lange de produits d'addition de méthanol à la double liaison de l'ester

allocyclogéranique et à l'une des deux de l'ester géranique.2. A l'acide sulfurique 70%, d'après Tiemann 32)33), à 0° pendant

six semaines: on isole 66% du rendement théorique en acide dés¬

hydraté (parties neutres 5%) dont 45% d'acide a-cyclogéranique et

55% d'acide allô caractérisé par le sel de benzyl-isothiourée de son

dérivé hydrogéné fondant à 155°.

3. Al'acide sulfurique 80% (5 jours à 0°): on isole: parties neutres:

elles consistent en une lactone saturée C10H16Oa (rendement 26 %, voir

au chap.Ier) qui donne par traitement à l'hydrate d'hydrazine, l'hydra-zide (F. 134°) de l'oxyacide correspondant, identique à celui que four¬

nit par traitement semblable la lactone obtenue aux dépens de l'acide

allô. Ces deux lactones diffèrent comme on l'a vu par leurs constantes;ce qui a été dit plus haut permettrait d'attribuer à la première la forme

trans XXIX et à la seconde la forme cis XXVIII.

\/

XXVIII xO XXIX

— 19 —

Les parties acides se composent de 35 % d'acide déshydraté distil-

lable, dont 1jz d'acide a-cyclogéranique et 2/3 d'acide allô très impur.Un essai de cyclisation de l'oxydihydro-géraniate d'éthyle à l'acide

formique 98% (à chaud) n'a donné que 5% environ d'ester a-cyclo¬géranique, le reste consistant probablement en formiates non cyclisés.

2. La déshydratation de Vester oxydihydro-ge'ranique.

La déshydratation au moyen de tribromure de phosphore et de

pyridine, préconisée pour cette substance par RuzicTca et ScMnz, est

une réaction très complexe et dont les résultats varient fortement

suivant les conditions de température et de dilution.

Comme il a été dit dans l'introduction, on obtient presque tou¬

jours une certaine proportion d'ester a-cyclogéranique comme sous-

produit neutre de la saponification de l'ester déshydraté. De là à sup¬

poser que de l'ester allocyclogéranique se forme également à ce mo¬

ment, il n'y a qu'un pas; l'hydrogénation de l'acide «géranique» ainsi

obtenu confirme cette hypothèse ; les quantités d'hydrogène absorbées

sont régulièrement déficitaires, et l'on peut par un simple calcul al¬

gébrique trouver facilement le rapport entre acide à deux et acide

à une double liaison.

A quelles substances la déshydratation de l'ester oxydihydro-gé¬ranique peut-elle théoriquement donner naissance ? D'après SJiriner31),un /î-oxyester dont l'hydroxyle, tertiaire, est lié à un atome de carbone

portant un groupe méthyle et un autre alcoyle peut donner par déshy¬dratation les esters non saturés aussi bien en a—/? qu'en /?—y. Ce quiconduit, dans notre cas, aux isomères:

,COOR \/ \/ ^/ XOOR \//W\/lv

/^COOR // //

X u Kf\COORCOOR

X XXXI XXXII XXXIII XXXIV

Ces substances, du fait de leur forme stérique, ne se prêtent pastoutes également bien à la cyclisation en ester a- ou allocyclogéranique ;la cyclisation est en effet une réaction faiblement exothermique, quine libère guère plus de 10—20 Cal./mol., à en juger d'après les diffé¬

rences de chaleurs de combustion moléculaires avant et après; par

exemple :

pseudo-ionone: Qv = 1750,7 Cal./mol.33)a-ionone: Qv = 1835 Cal./mol.

/î-ionone: Qv = 1839,5 Cal./mol.cf. Biallyle: Qv = 902,3 Cal./mol.

Cyclohexène: Qv = 891,9 Cal./mol.

— 20 —

Eemarquons en passant que cette énergie est de l'ordre de gran¬

deur de celle que libère la polymérisation du styrène (AQ,V = 10,6—

13,8 Cal./mol.)36). Puisque la cyclisation consiste en dernière analyseen un transfert de proton (comme la polymérisation par addition en

général), il faut admettre que les deux atomes de carbone entre les¬

quels, grâce à leur polarité relative inverse, se créera le pont, doivent

être assez rapprochés dans l'espace pour que la distance à parcourir

par le proton soit aussi courte que possible et que la chaîne puisseainsi se fermer facilement.

Ainsi de ces cinq isomères XXX—XXXIV, lesquels mèneront à

l'ester a-cyclo-, lesquels à l'ester allocyclogéranique ? Les modèles mé¬

caniques de ces substances montrent que:

l'ester a pourrait prendre naissance de préférence à partir de

XXX, XXXIII et XXXIV;l'ester allô à partir de XXX, XXXI, XXXII et XXXIV*).Eésoudre ce problème chimiquement est certes difficile : comment

séparer chaque isomère? C'est pourquoi il a semblé préférable de

suivre le plan suivant :

a) trouver d'abord une méthode de déshydratation donnant un

maximum de produit non cyclisé;b) faire ensuite subir à celui-ci quelques réactions successives,

spécifiques pour chaque isomère et permettant d'en déterminer au

moins approximativement le pourcentage.

c) le cycliser.

a) Les déshydratations.

Par PBrs-pyridine. Plusieurs essais préliminaires avaient montré

des variations importantes du pourcentage d'esters cyclisés direc¬

tement, sans que l'on sût exactement à quoi les attribuer. A l'examen,la température de réaction et la dilution se sont avérés être les fac¬

teurs déterminants. Une série d'essais comparatifs avec le même ap¬

pareillage et les mêmes quantités de réactifs et d'étlier de pétrole sec

montre que le pourcentage d'ester a-cyclogéranique diminue de 18 à

5% lorsque la température de réaction passe de —15° à +45°, alors

que le pourcentage de l'ester allô varie entre 26 et 30 %. Le rendement

global de l'opération oscille entre 65 et 72 %. Mais si l'on supprimel'éther de pétrole, le pourcentage d'ester a baisse encore: 2,5% à 0°,traces à 50°. L'ester allô de même: 23% à 0°, 15% à 50°. Le ren¬

dement gobai est amélioré, 74% puis 81%.Autres méthodes de déshydratation. Plusieurs autres méthodes sont

indiquées dans la littérature. Celle de Tiemann32)33) a été reprise

*) Les modèles «en calottes» (d'après H.A.Sluart) des isomères XXX et XXXI,

plus proches de la réalité, ne diffèrent cependant pas au point d'exclure absolument

la possibilité d'une cyclisation de XXXI du type «a-cyclo-».

— 21 —

d'abord. L'acide oxydihydro-géranique est cuit à reflux pendant 6 h.

avec de l'anhydride acétique en présence d'acétate de sodium. L'acide

ainsi déshydraté est impur, le rendement seulement de 60%.Si on prolonge la cuisson durant la nuit, on obtient deux fractions :

la première, neutre, est un liquide jaunâtre d'odeur peu caractéristique(E8114°); il colore intensément le tétranitrométhane, réduit la liqueurde Fehling mais ne rougit pas l'acide fuchsine-sulfureux, il donne une

coloration brun-rouge au test de Légal; le test au chlorure de fer en

solution alcoolique est négatif. La micro-analyse de la substance, con¬

firmée par celle de sa dinitrophénylhydrazone (F. 185°) permet de lui

attribuer la formule C10H14O. A l'hydrogénation, elle absorbe rapide¬ment deux mois, d'hydrogène puis, plus lentement, une troisième. Les

propriétés de ce corps, ses constantes et son mode de formation per¬

mettent de conclure avec beaucoup de vraisemblance qu'il s'agit de

la pipériténone XXXV*)

500H

XXXV

obtenuepar Pen/oW et collaborateurs37)àpartirde l-zl3-5,6-époxycarèneet isolée par Naves de l'essence de menthe pouliot38)39). Les 2,4-dini-trophénylhydrazones de cette dernière cétone**) et delà cétone XXXV

sont pratiquement identiques à l'essai de mélange. Cette réaction re¬

présente donc la première synthèse totale de la pipériténone.La deuxième fraction, acide, consiste en acide géranique partielle¬

ment cyclisé ou incomplètement déshydraté.

Bennett, Ramage et Simonseni0) signalent que, par action de l'an¬

hydride acétique (ou du bisulfate de potassium) sur l'ester oxydihydro-géranique, ils ont obtenu un acide géranique auquel ils attribuent la

forme cis. Malgré les indications expérimentales par trop succinctes de

ces auteurs, leur travail a été repris. L'acétate de l'ester oxydihydro-géranique déjà signalé par Bouveault et Barbier31) a été isolé en très

bon rendement.

Ce dernier absorbe une mol. d'hydrogène en présence d'oxyde de

platine. Inerte vis-à-vis de la pyridine bouillante, il réagit incom¬

plètement avec la collidine en perdant de l'acide acétique. Par sapo¬nification dans la potasse alcoolique il donne de l'acide géranique impur(72% avec deux doubles liaisons). Par contre, si on le distille lente¬

ment à la pression atmosphérique, il se transforme presque quantita-

*) L'étude de cette réaction a été reprise par Ch. Balant.

**) Je remercie ici très sincèrement M. Y.-R. Naves pour son envoi d'une préparationde pipériténone.

— 22 —

tivement en ester géranique, qui, saponifié, donne un acide géraniqueabsorbant enfin la quantité d'hydrogène calculée pour ses deux

doubles liaisons.

Cette dernière méthode préconisée d'ailleurs dans nombre de cas

analogues41)42)43) est donc la meilleure vu sa simplicité et son excellent

rendement (acétate 81%, désacétylation 90—95%).

\

b) Positions des doubles liaisons.

Méthode. Il était important de déterminer tout d'abord sur la

méthylhepténone de départ la proportion des isomères isopropyléniqueet isopropylidénique.

La détermination du formaldéhyde qui s'échappe lors de l'ozo-

nation44) permet de conclure à la présence de 99,6% de la seconde

forme, la plus stable des deux. On peut admettre que cette double

liaison ne se transpose pas lors des réactions ultérieures.

Après détermination par hydrogénation de la proportion d'acides

cyclisés dans le mélange provenant de la déshydratation, l'ozonation

de ces mêmes acides permet d'en déterminer le pourcentage d'iso¬

mère méthylénique XXXIV; après estérification au diazométhane,on soumet le mélange d'esters à la réduction par le sodium et l'alcool

d'après Bouveault et Blanc, qui outre le groupe fonctionnel, réduit

encore quantitativement la double liaison en a—/? de celui-ci45). L'hy¬

drogénation du mélange d'alcools obtenu (citronellol, isogéraniol46) et

allocyclogéraniol) donnera alors le pourcentage total des corps à double

liaison en /?—y, son ozonation celui de l'alcool méthylénique.Applications. Un mélange d'acides provenant de la déshydratation

au tribromure de phosphore à 0° sans dissolvant et contenant 77%d'acides à deux doubles liaisons et 23 % d'acide allô a été traité d'abord.

Ce mélange contient environ 5% de forme méthylénique, les al¬

cools auxquels sa réduction donne naissance 2,5%. L'hydrogénationde ceux-ci indique 23% de molécules non saturées en p—y. Leurs

constantes sont intermédiaires entre celles du citronellol d'une part, de

l'isogéraniol et de l'allocyclogéraniol d'autre part. Les pourcentagesindiqués sont naturellement rapportés à la portion non cyclisée du

mélange.L'acide (100% aliphatique) provenant de la décomposition ther¬

mique de l'acétate de l'ester oxydihydro-géranique donne: par ozona¬

tion, 7,5% de l'isomère méthylénique XXXIV; par hydrogénationdu mélange d'alcools, 14% non saturés en fi—y dont l'ozonation per¬

met d'attribuer 3,5% à la forme méthylénique (qui se transpose donc

partiellement lors de la réduction selon Bouveault).De ces alcools, dont les constantes et l'odeur se rapprochent forte¬

ment de celles du citronellol, est fait l'allophanate qui fond à 104°

(allophanate de citronellyle F. 106° ")).

— 23 —

Conclusion. Ces faits démontrent la présence des isomères à

double liaison en /?—y, que la théorie faisait prévoir, mais qui n'a¬

vaient jamais été signalés dans ce cas.

c) Cyclisations comparées,

Bemhauer et Forster*8) ont cyclisé par divers agents un acide

géranique provenant de l'oxydation du citral par l'oxyde d'argentavec un rendement supérieur à 80% en acide a-cyclogéranique.

J'ai répété leur travail sur l'acide A) à partir du citral, ainsi que

sur l'acide B) provenant de l'acétate et sur un acide 0) 90% alipha-

tique obtenu par déshydratation de l'oxyester au mélange PBr3-pyri-dine sans dissolvant (essai qu'il m'a été impossible de reproduire en¬

suite, la température intérieure n'ayant alors pas été contrôlée). Ils

ont été cyclisés à température ambiante par de l'acide formique 98 %contenant 6 % d'acide sulfurique concentré.

A (et B) se prennent rapidement en masse. Les cristaux, filtrés

et lavés consistent en acide a-cyclogéranique fondant brut à 103° et

à 101° et représentent les 82 et 81 % de l'acide mis en jeu. On ne trouve

pas d'acide allô. Dans le mélange réactionnel de C) par contre, rien

ne cristallise; après éloignement du neutre (traces), le résidu est dis¬

tillé, le distillât (55% de l'acide de départ) est estérifié: il se compose

de 55% d'acide a-cyclogéranique non estérifiable et de 34% d'acide

allô dont la cyclisation a donc fortement augmenté le pourcentage).

Remarque sur les acides A) et B) : Bien que les constantes de ces

deux acides soient assez différentes, le point de fusion mélangé de

leurs sels de benzyl-isothioûrée n'accuse aucune dépression.

Autres essais de cyclisation. La cyclisation à l'acide formique seul

au bain-marie3), sur de plus grandes quantités d'acide géranique par¬

tiellement cyclisé (déshydratation au PBr3) donne régulièrement nais¬

sance à un acide (15—20% de l'acide cyclisé brut) passant à 123° sous

0,03 mm, sous forme d'une épaisse huile jaune que signalent aussi

Barbier et Bouveaulti9) Ruzicka et Schinz3). La titration ainsi que la

réfraction moléculaire indiquent la composition C10H18O3.

Ses constantes le rapprochent de l'acide oxydihydro-géraniqueXXVII. Les sels de benzyl-isothioiirée fondant l'un et l'autre à 119—

120° accusent toutefois une dépression à l'essai de mélange. Le premierde ces acides porte probablement son hydroxyle au moins en partieau carbone 8.

3. Discussion des résultats.

Que conclure de ces faits ? On pouvait dès l'abord formuler deux

hypothèses simples sur la formation de l'acide allocyclogéranique.

— 24 —

Hypothèse I. L'isomère trans non saturé en a—/? XXX cyclise ne

ester ou acide a-cyclogéranique; l'isomère cis XXXI'mène à l'ester ou

à l'acide allocyclogéranique.

L'essai sur les modèles démontre en effet que si l'isomère trans

XXX peut aussi bien cycliser en ester ou acide a- ou allocyclogéra¬nique, l'isomère cis XXXI pourrait plus facilement cycliser en ester

ou acide allô.

Le citral a en majeure partie la forme trans50)51)52) de même l'acide

A qui en dérive et qui ne cyclise qu'en acide a-cyclogéranique. D'autre

part, d'après ce qu'on sait sur cette sorte de cyclisation*), c'est l'hy¬drogène adjacent à la double liaison, en a du groupe fonctionnel, quiest le plus réactif et se déplace le plus volontiers. On conçoit que ces

deux facteurs réunis dans l'isomère XXX en favorisent puissammentla cyclisation a-cyclogéranique.

L'existence de l'isomère cis XXXI semble des plus vraisem¬

blables, bien qu'on ne l'ait isolé à l'état pur que sous forme d'amide53).Il est en tout cas seul à pouvoir donner sans isomérisation stériquepréalable la pipériténone XXXV; on sait à ce propos que le nérol,alcool cis correspondant à XXXI se transforme neuf fois plus vite en

terpinéol (de même squelette carboné que la pipériténone) que le géra-niol, dont la forme trans et correspondant à XXX, est établie par

l'analyse aux rayons X du chlorhydrate de géranylamine cristallisé

obtenu à partir de lui54).Il faut évidemment admettre alors que dans certaines conditions

un hydrogène du groupe méthyle en fi du groupe carboxyle peut-êtreactivé suffisamment pour que la cyclisation allocyclogéranique ait lieu.

Comme on l'a vu, la cyclisation lors de la déshydratation est fa¬

vorisée par le froid et la dilution, conditions permettant à la molécule

de garder plus longtemps la configuration spatiale voulue pour la

création aisée du pont. L'action perturbatrice de la chaleur défavorise

très fortement la cyclisation a-cyclogéranique, mais a moins d'in¬

fluence sur la formation de l'ester allocyclogéranique. On peut donc

supposer que la formation primaire de l'isomère XXXI est favorisée

par la chaleur, contrairement à celle de l'isomère XXX.

Hypothèse II. Elle consiste à supposer que seul l'isomère méthy-lénique XXXIV est apte à cycliser en ester (ou en acide) allô.

Cette hypothèse est conforme à l'idée généralement admise sui¬

vant laquelle seul un hydrogène adjacent à une double liaison peutse déplacer lors de cyclisations analogues (ou lors de la polymérisationpar addition). Les variations constatées dans les pourcentages des deux

esters cycliques lors de la déshydratation s'expliqueraient de même

*) On pourrait l'appeler «cyclisation par addition intramoléculaire», par analogieavec la «polymérisation par addition», et l'opposer ainsi à la «cyclisation par condensa¬

tion», dont celle de Diechmann serait un exemple.

— 25 —

en admettant une augmentation de celui des esters non saturés en

/?—y avec la température. Le temps a manqué malheureusement pour

effectuer les déterminations nécessaires.

Le mécanisme de la cycîisation.

La théorie classique de cette sorte de cycîisation invoque la forma¬

tion primaire d'un glycol par addition d'eau aux deux doubles liaisons

de la chaîne monoterpénique (les hydroxyles se fixant aux carbones 3

et 8) et l'élimination subséquente de deux molécules d'eau de manière

à créer le pont (p. ex. OH en 8 se combinant avec un H en 2 : ponten 2—8) et la double liaison cyclénique. Tel est le mécanisme proposé

par Tiemann et repris par Simonsen55), Auwers12) et von Braun56)

entr'autres, ce dernier l'appliquant aussi à l'acide géranique.

Cependant pour ce cas au moins, ce mécanisme paraît in¬

applicable, ceci pour deux raisons:

a) Il y a cycîisation lors de la déshydratation de l'oxyester XXVI

par le mélange PBr3-pyridine ; il est clair que dans ce cas la formation

d'un glycol est impossible, puisqu'elle supposerait au contraire une

hydratation de la double liaison encore libre de XXVI.

b) Lés isomères XXX—XXXIV devant tous donner le même

glycol, on ne verrait pas pourquoi, dans les mêmes conditions, les

acides géraniques de diversesprovenancescycliseraient différemment*).

C'est pourquoi un mécanisme ionique de la cycîisation dans le sens

proposé par Sari Eoyals pour la pseudo-ionone57) et par Bloomjield

pour le dihydromyrcène58) semble mieux rendre compte des faits

d'expérience, et fournir aussi une explication plausible de la cycîisationlors de la déshydratation de l'oxyester XXVI par le mélange ÇBr3-

pyridine.

Cycîisation lors de la déshydratation. On aura tout d'abord départde l'hydroxyle (remplacé probablement au préalable par un atome ou

groupe plus aisément dissociable, p. ex. Br) sous forme d'anion**) et

création de l'ion XXXVI dont la double liaison est polarisée. Les

atomes d'H des carbones 2,4 et 5 sont alors rendus labiles par le voi¬

sinage du centre cationique au carbone 3.

>>/ /COOR

XXXVI X^^-4

*) II est à noter de plus que la pseudo-ionone cyelise aussi en milieu parfaitementanhydre (p. ex. dans CCl3COOH fondu)").

**) Par action du PBr3 + pyridine sur certains alcools optiquement actifs, on ob¬

tient les bromures de configuration inverse, l'hydroxyle est donc disssocié sous forme d'ion.

(Gerrard)).

— 26 —

L'un d'entre eux se sépare sous forme de proton. Et alors, de deux

choses l'une: ou bien il se combine avec l'anion dissocié au début et

l'ion XXXVI acquiert sa deuxième double liaison (création des iso¬

mères non cyclisés XXX—XXXIV), ou bien il va se fixer sur le car¬

bone 7 en même temps que se forme le pont en 2—8 ou en 4—8*).

Comme on l'a vu, la première alternative (déshydratation nor¬

male) est favorisée par la chaleur: plus on élève la température, plusle pourcentage des produits cycliques diminue.

V,COOR V

Il l 1 .COORxxxvn M±r xxxviii MîN^

La seconde alternative, elle, est favorisée par la dilution et le froid.

On aura donc création des ions cycliques XXXVII et XXXVIII (cf.Earl Royaïs, loc. cit.) qui perdront alors un proton (qui pourra

se combiner avec l'anion dissocié) de manière à acquérir la double liai¬

son cyclénique. Un pont en 5—8 étant impossible, le corps formé par

dissociation d'un H du carbone 5 ne pourra réagir que suivant la pre¬

mière alternative.

Eemarque: La simultanéité de l'action du tribromure de phos¬phore et de la pyridine est un facteur important pour qu'il y ait cycli-sation lors de la déshydratation ; elle favorise probablement la forma¬

tion des «ions» instables proposés.

En effet, si l'on fait d'abord agir PBr3 sur l'oxyester XXVI

(avec une trace de pyridine comme catalyseur), à froid dans l'éther

de pétrole, on isole une fraction d'ester géranique déshydraté non

cyclisé qui par saponification mène à un acide absorbant deux

mois, d'hydrogène et donnant le sel de benzyl-isothioûrée de l'acide

tétrahydro-géranique, ainsi qu'une fraction du bromure correspondantà l'oxyester. Ce bromure, traité à chaud par la pyridine et saponifié,donne également un acide géranique 100 % doublement non saturé.

Gyclisation proprement dite. Il est probable que sous l'influence

d'un acide fort, les doubles liaisons des divers acides géraniques se pola¬risent (avec création éventuelle de l'ion XXXVI, où alors E = H). Les

ions cycliques XXXVII—XXXVIII se formeront alors suivant la dis¬

position stérique préalable de la molécule ou l'emplacement de la

double liaison la plus proche du carboxyle, et donneront les acides <x-

ou allocyclogéraniques après élimination d'un proton.

Si dans ce cas la cyclisation a encore lieu malgré une températurerelativement élevée (95°), cela est dû évidemment à la présence d'un

très gros excès de protons dans le milieu de réaction.

*) Par exemple d'après le schéma indiqué par Kirrmann sous le nom de « tauto-

mérie du type suecinique n° 1 » 60).

— 27 —

L'apparition régulière mentionnée plus haut d'une certaine quan¬tité d'un acide hydroxylé dans les sous-produits de la cyclisation du

mélange d'acides géraniques obtenus par déshydratation au PBr3-pyridine peut s'expliquer par une addition d'une molécule de l'acide

cycliseur à l'une des doubles liaisons des isomères n'ayant pu cyclisernormalement pour une raison ou une autre (forme stérique ou emplace¬ment de la double liaison défavorables). Le produit d'addition ainsi

formé est probablement saponifié lors de l'extraction des acides par le

carbonate, et il acquiert ainsi son hydroxylé.

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— 29 —

PARTIE EXPERIMENTALE.

Les points de fusion ont été déterminés en capillaires scellés au moyen de l'appareilde Thiele. Ils sont corrigés.

Les micro-analyses et les spectres ont été exécutés par M. 1C Manser, au Laboratoire

de micro-analyses de l'E.P.E.

CHAPITRE I«.

L'acide allocyclojjéranique.

Synthèse à partir du fi-oxydihydro-géraniate d'éthyle.

Pour la synthèse du produit de départ, voir à la IIIe partie.

Déshydratation, Dans un ballon d'un litre à 3 cols (muni d'un agitateur, et d'un

réfrigérant étanches à l'humidité atmosphérique et d'une ampoule à robinet) se trouve

une solution de 70 g de PBr3 (de Siegfried S.A.) plus 2 cm3 de pyridine anhydre dans

100 cm3 d'éther de pétrole (distillant entre 30 et 60°) séché sur du sodium, le tout étant

refroidi à environ — 15° par le mélange glace-sel. On introduit alors en agitant énergique-ment un mélange de 100 g d'oxyester rectifié avec 75 cm3 de pyridine anhydre, en l'espacede 2 h. 30. Puis on ajoute encore 15 cm3 de pyridine. On agite la masse réactiormelle pen¬

dant 1 h. à la température du mélange réfrigérant, pendant '/> h. à température ambiante

et enfin durant y2 h. à 30—35°. Le contenu du ballon, pâte beige-clair assez fluide, est

alors versé par portion, en agitant, sur 1000 cm3 d'eau glacée; on sépare les couches,

extrait à l'éther, puis lave soigneusement à neutralité, sèche sur Na2S04 et évapore. Le

résidu est distillé. On obtient ainsi 72,4 g soit 79% d'ester déshydraté brut (E12105—108°)qu'on prend dans l'éther, lave au carbonate dilué et rectifie.

Remarques.

1. On peut également diluer le mélange oxyester-pyridine à l'éther de pétrole an¬

hydre, mais le rendement est en général un peu moins bon.

2. Si on chauffe la masse, une fois la réaction principale terminée, au bain-marie

bouillant, il se forme des croûtes brunes partiellement insolubles qui compliquent l'ex¬

traction ultérieure.

3. La première distillation doit être surveillée. En effet, le produit brut, liquideet limpide à froid, se décompose après un certain temps de chauffage à la températurevoulue pour la distillation, et pendant lequel ne distille presque rien. Il se prend en une

sorte de gelée trouble qui se transforme très exothermiquement en donnant deux couches,l'une d'ester déshydraté, l'autre d'une huile rouge-brun non distillable contenant en

suspension des particules semi-solides. On peut observer à ce moment le passage d'une

petite quantité d'un liquide volatile (En <C 40°) entraînant quelques gouttelettes d'eau.

Peu après, l'ester déshydraté se met à distiller régulièrement jusqu'à la fin.

Saponification 65,8 g d'ester déshydraté rectifié sont cuits à reflux pendant 2 h. 30

avec 30 g de KOH dissous dans 200 cm3 d'alcool éthylique 96%. On laisse reposer la nuit,

— 30 —

puis on distille l'alcool sous pression légèrement réduite en le remplaçant au fur et à mesure

par de l'eau chaude. On le rectifie lentement à travers une colonne Widmer double. Aprèsrefroidissement, la couche d'ester a-cyclogéranique non saponifié est séparée, la couche

alcaline est extraite à l'éther auquel on ajoute le résidu de rectification de l'alcool. L'ester

obtenu (21,5 g) passe à 97—99° sous 14 mm et a n^1,5 1,4594—1,4600 (résidu 1 g).La couche alcaline est acidifiée avec un excès d'HCl 1:1, relarguée au NaCl et ex¬

traite à l'éther, lavé à la saumure saturée et séché sur Na2S04.

La distillation donne 31,3 g d'acide passant à 144—145° sous 12 mm (résidu 2,8 g).

On le rectifie dans le grand vide: Eo,06 94—97°, n^1'5 1,4743.

Hydrogénation de contrôle: 0,214 g d'acide dissous dans 2 cm3 d'acide acétiqueglacial «catalytique» Cibasont hydrogénés en présence de 34 mg d'oxyde de platine (d'aprèsAdams). Les 90% sont absorbés en 15 min. les 98% en 6 h. Après décompte de la quan¬

tité d'hydrogène absorbée par le catalyseur et le dissolvant, déterminée par un essai à

blanc, on trouve que l'acide a absorbé 32,6 cm3 d'H2 à 0° et 760 mm (= «volume d'H2net»), ce qui correspond à 86% d'acide à une seule double liaison.

Cyclisation à l'acide formique. On digère pendant 2 h. au bain-marie bouillant une

solution de 49,8 g d'acide géranique d4' 0,9824 njj4 1,4783, contenant 70% de molécules

à une double liaison et provenant d'un autre essai dans 150 g d'acide formique cristalli-

sable 98—100% «Merck».

La solution claire au début vire rapidement au brun-mauve. On distille alors l'acide

formique sous vide partiel d'abord, sous 11 mm pour finir. On prend le résidu dans l'éther

qu'on épuise au carbonate dilué, sèche et évapore. Il abandonne 1,44 g d'huile brune

neutre, d'odeur agréable.L'acide est régénéré de sa solution alcaline par acidification à l'HCl et extraction à

l'éther de la couche aqueuse relarguée au NaCI, puis distillé dans le grand vide. Aprèsune fraction de tête insignifiante passent 35,1 g du mélange acide allocyclogéranique-acide

a-cyclogéranique entre 91 et 94° sous 0,1 mm (d®'4 0,9950, n^4 1,4799).

Résidu: 11,7 g d'huile visqueuse.

Remarque: Les résidus de quelques opérations de cyclisation ont été distillés. Ils

contiennent en moyenne 58% d'un acide liquide jaunâtre très visqueux passant à 132 à

135° sous 0,4 mm, à 123° sous 0,03 mm. Une fraction intermédiaire rectifiée présente les

constantes :

df-3 1,0386 n 1,4751

RM calculé 50,97 (C10Hlé,O3 1 C=C) RM trouvé 50,51

Le poids équivalent a été déterminé par titration: 309 mg emploient 16,4 cm3 NaOH

0,1-n., 536 mg 27,9 cm3, ce qui correspond aux poids équivalents 188,4 et 192 (calculé186,24 pour CI0H18O3) (phénolphtaléine).

Le sel de benzyl-isothioûrée est obtenu comme suit: On dissout l'acide dans peu

d'alcool à 96%. neutralise avec NaOH 2-n. jusqu'à virage de la phénolphtaléine et ajouteà cette solution tiédie un équivalent de chlorhydrate de benzyl-isothiourée dissous dans

peu d'alcool 96% chaud. Le sel précipite immédiatement, on le filtre et le lave à l'eau.

On le recristallise dans l'alcool ou le méthanol pur ou aqueux, en éloignant les traces de

benzyl-mercaptan qui se forment généralement, par lavage à l'éther de pétrole.Le sel de cet acide oxydihydro-géranique fond à 119—120° (121° clair) après deux

recristallisations. L'essai de mélange avec une préparation du sel de l'acide /S-oxydihydro-géranique (P. 119—120°) accuse une dépression de 7°. L'hydroxyle est donc probablementau carbone 8, au moins en partie.

Estêrification des acides cyclisés. 35 g d'acide cyclisé distillé sont cuits à reflux

pendant deux heures avec 90 cm3 de méthanol et 9 cm3 d'H2S04 conc. (d = 1,83). On

distille alors la moitié du méthanol, laisse refroidir et ajoute 100 cm3 d'eau glacée. On

sépare les couches, relargue au NaCl et extrait à l'éther, qu'on réunit à la couche or-

— 31 —

ganique, épuise au carbonate et lave à l'eau. Le carbonate est lavé à l'éther (réuni au

précédent) puis acidifié à l'HCl 1:1, et extrait à l'éther qui, séché et évaporé, abandonne

4,85 g d'acide a-cyclogéranique fondant après 4 recristallisations, dans le méthanol

aqueux à 104—105°.

Après séchage et évaporation de l'éther, les parties neutres (32,6 g) sont distillées

et rectifiées, après réunion avec 52,1 g de substance provenant d'un autre essai identique.

Après séparation des fractions de tête (total 5,7 g. E12 88—93,5°, n^2 1,4627, dj2 0,9611)et de deux fractions de queue:

8,7 g Eu 95,5—98° (df 0,9568 nj2 1,4629)21,6 g E„ 98 —101°, 107—120° (n*2 1,4591 )

on obtient une fraction de cœur consistant en allocyclogéraniate de méthyle assez pur:

44,4 g Eu 94 —95° n*2 1,4636 d\2 0,9626

RM calculé 51,98 (Ci0H18O2, 1 C=C) RM trouvé 52,18.

Remarque: Si le mélange de réaction est cuit plus longtemps ou si on diminue le

pourcentage d'H2S04, on observe la formation d'un produit d'addition de méthanol à la

double liaison de l'ester allocyclogéranique, impossible à séparer de ce dernier par distil¬

lation fractionnée dans un ballon Vigreux; le mélange obtenu par cuisson durant une heure

d'une portion d'acide cyclisé avec 2,5 fois son volume de méthanol additionné de 5%de son volume d'H2S04 distille en effet sans interruption de 95 à 105° sous 12 mm

(nD 1,4623—1,4591). L'hydrogénation d'une fraction de tête indique 50% d'ester allô

(151 mg de substance dans 1,5 cm3 d'alcool +20 mg Pt02 absorbent 9,3 cm3 d'H2 net,volume théorique 18,6 cm3) celle d'une fraction intermédiaire n'indique plus que 41%d'ester allô (146 mg absorbent dans les mêmes conditions 7,4 cm3 d'H2 net; volume cal¬

culé 18,0 cm3).Un exemple avec cuisson trop prolongée sera donné dans la IIIe partie.Variante: Estêrification au diazométhane. 41,6 g d'acide cyclisé dissous dans leur vo¬

lume d'éther sont refroidis à 0°. On leur ajoute assez rapidement 750 cm3 d'une solution

éthérée de diazométhane titrant 1,5%, suffisante pour que le mélange prenne une couleur

jaune durable. On laisse reposer 3 h., détruit l'excès du réactif avec quelques gouttesd'acide acétique glacial, et lave l'éther à neutralité; on sèche et évapore. Le résidu pèse44,7 g; on le saponifie directement. L'a-cyclogéraniate de méthyle présent, insaponifiablereste dans les parties neutres.

Saponification de Vallocyclogéraniate de méthyle. On cuit pendant 2 h. une solution

de 10 g d'ester allô et de 5 g de KOH dans 50 cm3 de méthanol. On isole 0,23 g de neutre

huileux et 8,98 g d'acide allocyclogéranique brut. Distillé une première fois, il bout dès

le début à la température voulue, mais abandonne 1,84 g de résidu.

L'acide allocyclogéranique.Ses constantes sont:

E14145°; E12142°; E0>191»; E0,01 82°.

a) n2,0-5 1,4757 d20-5 0,9967 RM trouvé 47,58

b) n2,0'2 1,4737 d20-2 0,9950 RM trouvé 47,61 (calculée 47,25) (CI0H16O2,1 C=C)

c) n2,0-5 1,4740 d20-5 0,9951 RM trouvé 47,51

a), b) et c) proviennent de trois synthèses effectuées d'après le schéma indiqué, les

constantes sont celles de la fraction de cœur à la rectification,

b) La microanalyse de b) donne:

3,424 mg fournissent 8,938 mg de C02 et 2,949 mg H20

C10H16O2 Calculé C 71,39 H 9,59%Trouvé

„ 71,23 „ 9,65%

— 32 —

Le spectre ultra-violet est déterminé (programme normal en solution alcoolique):la courbe d'absorption débute à 2600 Â (log e = 1,0) à 2400 Â log s = 2,55 et à la limite

d'observation à 2160 Â on a log e = 3,25.

Les sels de benzyl-isothioûrée de a) b) et c) synthétisés suivant la méthode standard

indiquée plus haut et recristallisés dans l'alcool ou le méthanol aqueux sont identiques et

fondent à 145°. Celui provenant de a) a été analysé :

3,758 mg fournissent 8,888 mg C02 et 2,617 mg H20

ClsH2602N2S Calculé C 64,63 H 7,84%Trouvé

„ 64,54 „ 7,79%

Régénération de l'acide allô à partir de son sel de benzyl-isothioiirée: 3 g du sel (F. 145°)en provenance de c) sont humectés avec un peu d'éther et agités avec 5 cm3 d'HCl 2-n.,

à température ambiante. Le sel est scindé très rapidement. L'éther est lavé avec peu

d'HCl puis épuisé au carbonate. Celui-ci est lavé à l'éther de pétrole, puis acidifié à l'HCl

2-n. L'acide allô remis en liberté est extrait à l'éther après relarguage au NaCl. Il est

distillé et la fraction de cœur est rectifiée (en atmosphère de N2) ses constantes sont :

E0>c4 82° n}7-2 1,4765 d*7'2 0,9921

RM calculé 47,25 (C^H^O, 1 C=C) RM trouvé 47,87.

Hydrogénation. 1 g d'acide a) est dissous dans 10 cm3 d'acide acétique glacial cata-

lytique et hydrogéné en présence 50 mg d'oxyde de platine. Une mol. d'H2 est absorbée

en 1 nuit, les 95% en 2 h. 30. La solution est saturée envers le tétranitrométhane. L'acide

acétique est distillé sous vide partiel. Le résidu cristallise lentement après grattage de la

paroi du ballon. Après 4 recristallisations, il fond à 36—37° (petits cristaux tabulaires

compacts).Il est cependant plus pratique d'identifier l'acide dihydro-allocyclogéranique sous

forme de son sel de benzylisothiourée qui, obtenu d'après la technique habituelle, fond

156° (paillettes blanches, nacrées).

3,785 mg fournissent 8,933 mg C02 et 2,828 mg H20

Ci8H2„02N2S Calculé C 64,24 H 8,36%Trouvé

„ 64,41 „ 8,39%

Bromure de Vacide allô. 0,30 g d'acide c) sont dissous dans 5 cm3 de CC14 anhydreet refroidis à 0°. On ajoute goutte à goutte une solution de 0,30 g de brome pur dans 3 cm3

du même solvant. On observe dès le début un net dégagement d'HBr. Dès les 10 dernières

gouttes, la solution garde une coloration jaune durable. Le solvant est évaporé dans le

vide. On n'arrive pas à faire cristalliser le résidu, huile incolore épaisse.

Lactonisation de Vacide allô. On dissout 1,6 g d'acide c) dans 5 cm3 d'H2S04 80%

pur (léger échauffement) et laisse reposer une semaine à 0°. On dilue alors avec 20 cm3

d'eau plus quelques morceaux de glace, sature avec du sulfate d'ammonium et extrait à

l'éther, lui-même épuisé au carbonate 2-n. Celui-ci est acidifié à l'HCl et extrait, on obtient

ainsi 0,1 g d'acide. L'éther, séché et évaporé abandonne 1,35 g de neutre qui distille en

laissant 0,2 g de résidu. On le rectifie et obtient une fraction de cœur présentant les cons¬

tantes :

E13138—139° n^7 1,4801 d\7 1,0458

RM calculé 45,63 (C10H16O2) RM trouvé 45,71

2,880 mg fournissent 7,520 mg C02 et 2,500 mg H20

C10H16O2 Calculé C 71,39 H 9,59%Trouvé

„ 71,26 „ 9,71%

Il s'agit ici de la lactone cis.

Hydrazide de Voxyacide correspondant: 0,24 g de lactone sont digérés au bain-marie

bouillant avec 0,18 g d'hydrate d'hydrazine pur et 0,2 cm3 de xylène anhydre pendantÎ4 h. On évacue le solvant et le réactif en excès à 70° sous 11 mm et laisse reposer la nuit.

Le résidu cristallise après adjonction de CHC13 et précipitation par le cyclohexane. On

— 33 —

reoristallise dans un mélange de ces deux solvants. L'hydrazide obtenu fond à 134° (trèsfines paillettes allongées translucides).

3,634 mg fournissent 7,942 mg C02 et 3,236 mg H20

C10H2o02N2 Calculé C 59,97 H 10,07%Trouvé

„ 59,64 „ 9,96%

Amide de l'acide allocyclogèranique. On met en présence 0,5 g d'ester méthylique allô et

5 cm3 d'ammoniaque concentrée pendant un mois à température ambiante, en agitantpériodiquement. Des cristaux apparaissent dès la première semaine. On évapore presque

à sec dans le vide, filtre les cristaux qu'on reeristallise dans un mélange d'acétate d'éthyleet d'éther de pétrole. Ils fondent à 150° (très minces paillettes rectangulaires nacrées),

3,781 mg fournissent 9,957 mg C02 et 3,467 mg H20

C10H17ON Calculé C 71,81 H 10,25%Trouvé

„ 71,87 „ 10,26%

Passage à l'acide C9fîX602.

Dihydro-allocyclogèraniate de méthyle. 10,65 g d'ester méthylique allô sont dissous

dans 16 cm3 d'acide acétique glacial et sont hydrogénés en présence de 100 mg de Pt02.On interrompt au premier tiers de l'hydrogénation et rajoute 15 cm3 de CH3COOH et 150 mgde Pt02, ce qui a pour effet de tripler la vitesse d'absorption. Celle-ci est terminée aprèsune nuit. On neutralise l'acide acétique par NaOH 30% en refroidissant énergiquement,extrait à l'éther qu'on lave, sèche et évapore. Le résidu est distillé: on obtient 8,97 gd'ester dihydro (E14 94—95°) employé tel quel.

Remarque. Cet ester est aisé à saponifier 0,73 g sont cuits à reflux 4 h. dans 3 cm3

de méthanol contenant 0,37 g de KOH. On isole suivant la technique habituelle des traces

de neutre et 0,62 g d'acide dihydro-allocyclogéranique dont est fait le sel de benzyl-iso-thiourée fondant à 156°.

Carbinol tertiaire. Le magnésien est préparé suivant la technique habituelle à partirde 30 g de CH3I et de 5,14 g de Mg (activé par les vapeurs de quelques cristaux d'iode)dans 140 cm3 d'éther absolu. On ajoute alors à cette solution refroidie à 10° 8,97 g d'ester

dihydro, goutte à goutte, puis on cuit 15 h-, le tout, à reflux. On ajoute 215 cm3 d'HCl 2-n.

en refroidissant à 0°, relargue au NaCl, extrait à l'éther lavé avec un peu de NaHS03(traces d'iode), puis à l'eau et séché sur Na2S04. Le résidu est dissous dans 27 cm3 de

KOH/CH3OH10% et cuit 2 h. à reflux. Après séparation en parties acides (0,04 g) et neu¬

tres, on obtient le carbinol tertiaire qui distille à 106—108° sous 16 mm (7,86 g soit 88% ).

L'allophanate de cet alcool fond à 117°.

3,623 mg fournissent 8,266 mg C02 et 3,132 mg H20

C14H2603N2 Calculé C 62,19 H 9,69%Trouvé

„ 62,26 „ 9,67%

Déshydratation du carbinol. 7,5 g de carbinol sont digérés y2 h. à 95° avec 20 cm3

d'acide formique à 85%.On ajoute de l'eau, et extrait à l'éther. L'hydrocarbure brut est distillé sur du so¬

dium; il passe à 78—79° sous 17 mm (5,44 g soit 80%) en laissant 1,23 g de résidu (Nadécompté).

Ozonolyse de l'hydrocarbure: acide C9.ff1602. On fait passer dans la solution de 4,9 g

d'hydrocarbure dans 30 cm3 de CC14 anhydre refroidie à 0° un courant d'oxygène ozone,

jusqu'à saturation. On fait barboter les gaz sortant dans de l'eau, qui absorbe le formal-

déhyde formé : à cette eau, tiédie, on ajoute une solution chaude de dimédone ; le précipitéest filtré, lavé à l'eau chaude, séché et pesé: 42 mg sont obtenus, soit un rendement de

0,49% en formaldéhyde. Mais ont sait que par ce moyen on ne détecte que les 30—35%du formaldéhyde attendu: l'hydrocarbure contient donc 1,4% de forme isopropénique.

3

— 34 —

Le CC14 est alors évaporé dans le vide à température ambiante. On rajoute 30 cm3

d'eau, chauffe 1 h. au bain-marie à 90" (pas de réaction visible), encore 1 b. 30 sur un

bain d'huile à 120". On distille alors sous vide partiel 20 cm3 d'eau recueillie à —15", on

en rajoute 20 cm3 qu'on distille et répète encore une fois cette opération.Dans le distillât se séparent quelques cristaux de peroxyde d'acétone (F. 129°) et

un peu d'huile. On extrait ce distillât à l'éther, qu'on lave au carbonate et à l'eau, puis

évapore: neutre 1) 0,62 g.

Le résidu de la distillation de l'eau est pris dans l'éther qu'on épuise au carbonate

et lave à l'eau. Séché et évaporé, il abandonne 1,9 g de neutre 2). Les extraits carbonates

sont réunis et acidifiés avec H2S04 2-n., relargués au sulfate d'ammonium et extraits à

l'éther. On isole ainsi, après distillation, 2,07 g (soit 45%) d'acide passant à 137—140"/15 mm.Une fraction de cœur rectifiée a les constantes:

Eo,oi 70° n*7'3 1,4590 df'8 0,9943

RM calculé 42,93 (C9H1602) RM trouvé 43,10

3,566 mg fournissent 9,030 mg C02 et 3,423 mg H20

C9H1602 Calculé C 69,19 H 10,32%Trouvé

„ 69,11 „ 10,74%

Le sel de benzyl-isothiottrée fond à 147".

3,780 mg fournissent 8,748 mg C02 et 2,769 mg H20

C17H2602N2S Calculé C 63,32 H 8,13%Trouvé

„ 63,16 „ 8,20%

Les neutres sont distillés séparément: 1) donne 0,38 g d'huile d'odeur menthée

agréable passant à 78—83"/14 mm, 2) 0,47 g d'un liquide passant à 50—70°/0,05 mm.

Ces deux fractions donnent des 2,4-dinitrophénylhydrazones huileuses; la semicarbazone

cristallisée de 1) est obtenue en mauvais rendement. Le manque de substance empêched'atteindre le point de fusion constant. Après trois cristallisations il est à 164°, aprèsquatre à 170". On l'analyse alors:

3,612 mg fournissent 8,291 mg C02 et 3,276 mg H20

CUH210N3 Calculé C 62,52 H 10,02%Trouvé

„ 62,64 „ 10,15%

Cette semicarbazone correspond donc à une cétone ou un aldéhyde C10H18O (p. ex.

dihydro-allocyclocitral ?).

Essai de dèshydrogénation de l'acide C9ff1602. 1,5 g d'acide C9 et 4,5 g de Se violet

dans un tube de verrre ouvert sont introduits dans un autoclave de 100 cm3 en acier

et chauffés durant 45 h. à 345—355". Après refroidissement, on laisse échapper les gaz

abondamment formés. Puis on distille les produits formés directement de l'autoclave

qu'on chauffe jusqu'à 220"/35 mm en recueillant les vapeurs dans une spirale refroidie

par de la neige carbonique: on en recueille 0,14 g. Le résidu dans l'autoclave consiste

en 50 mg d'un goudron brun neutre. Les parties volatiles sont dissoutes dans 5 cm3

de pentane et additionnées de 1,1 g de KMn04 dans 22 cm3 d'eau; le tout est cuit

à reflux (temp. du bain 120") durant 4 h. 30. A la solution refroidie on ajoute 10 cm3

d'H2S04 2-n. et du NaHS03 en sol. aqueuse jusqu'à décoloration. On relargue au

Na2S04, extrait à l'éther et sépare en parties neutres (16 mg) et acides qu'on sublime.

De 20—125° se déposent des cristaux enrobés d'huile. On les sèche sur une plaqueporeuse et les resublime. On les lave avec précaution avec très peu d'eau et d'éther de

pétrole. Après séchage dans le vide, ils fondent à 116—119" (petits amas de très fines

aiguilles). Le point de fusion mélangé avec de l'acide benzoïque de F. 120—121" est

119—120°.

Le très faible rendement de cette opération provient certainement des conditions

trop rigoureuses dans lesquelles elle a été effectuée.

— 35 —

Synthèse de l'acide dïhydro-allocyclogéranique.

La 3,3-diméthylcyclohexanone a été synthétisée en suivant point par point les indi¬

cations de Crossley et coll. 17)18) avec les rendements indiqués. La 2,4-dinitrophényl-hydrazone, non mentionnée dans la littérature, fond à 141° (longues aiguilles jaune-orange)

3,700 mg fournissent 7,447 mg C02 et 1,908 mg H20

C14H1804N4 Calculé C 54,89 H 5,92%Trouvé

„ 54,93 „ 5,77%

Ester (3,3-diméthyl-l-oxy-cycl6hexyl-(l))-acétique. Dans un ballon de 100 cm3 à

col en Y pourvu d'un réfrigérant et d'une ampoule à robinet étanches à l'humidité, se

trouvent 3,2 g de laine de zinc activée par les vapeurs de quelques cristaux d'iode et

humectée par 3 cm3 de benzène anhydre. Dans l'ampoule se trouve un mélange de 5,6 gde 3,3-diméthylcyclohexanone rectifiée avec 7,4 g de bromoacetate d'éthyle (1 mol.) puret 4 cm3 de benzène sec. On introduit 2 cm3 du mélange et chauffe légèrement pour dé-

clancher la réaction. On laisse alors couler le reste de manière qu'une assez vive ébullition

se maintienne. On chauffe encore 2 h. 30 au bain-marie. On scinde-avec 100 cm3 d'HCl

2-n., extrait à l'éther, lave à l'eau + quelques cm3 de thiosulfate 0,1-n. (iode), au carbo¬

nate et à la saumure saturée. Le résidu d'évaporation de l'éther est distillé, on obtient

0,58 g de têtes (E14 60—72° produits n'ayant pas réagi) et 7,56 g (soit 80,5%) du produitvoulu passant à 124—125°/13 mm (résidu 0,2 g).

Une fraction d'analyse a les constantes :

nJJ'21,4561 df'2 0,9910

RM calculé 58,59 (C12H2203) RM trouvé 58,79

3,838 mg fournissent 9,446 mg C02 et 3,516 mg H20

C12H2203 Calculé C 67,25 H 10,35%Trouvé

„ 67,17 „ 10,25%

Ester (3,3-dimithyl-cyclohexylidène)-acétique. Dans un ballon à 3 cols de 150 cm3

pourvu d'un agitateur, d'un réfrigérant et d'une ampoule à robinet étanches à l'humidité

se trouve une solution de 4 g de SOCl2 (1,1 mol.) 7,8 g de pyridine anhydre (3,3 mol.)et 4 cm3 de CHC13 distillé sur P205, le tout refroidi à 0°. On introduit alors goutte à goutteune solution de 6,44 g (1 mol.) d'oxyester dans 4 cm3 de CHC13, en agitant énergiquement(jusqu'à la fin de la réaction). On ajoute encore 5 cm3 de CHC13. On laisse 30 min. à temp.ambiante, puis on chauffe très lentement jusqu'à 120° en distillant 10 cm3 de CHC13. On

laisse refroidir. Les deux couches formées se prennent en masse, qu'on jette par petitsmorceaux dans 200 cm3 d'eau. On prend dans l'éther, éloigne soigneusement la pyridinepar lavage, sèche et évapore. La distillation du résidu fournit 5,22 g d'ester déshydraté(soit 88%) passant à 105—108°/14 mm. Une fraction d'analyse a les constantes:

E14107° nj7'2 1,4790 d]7'2 0,9370.

RM calculé 56,60 (C12H20O2 1 C=C) RM trouvé 57,26

3,825 mg fournissent 10,289 mg C02 et 3,499 mg H20

C12H20O2 Calculé C 73,42 H 10,27%Trouvé

„ 73,41 „ 10,24%

Acide (3,3-diméthyl-cyclohexylidène)-acélique. 1,5 g d'ester déshydraté sont cuits

à reflux 2 h. dans 5,5 cm3 d'alcool à 96% contenant 0,55 g de KOH.

On isole des traces de neutre et à la distillation, 1,12 g d'acide passant à 140°/14 mm

(soit 87%); résidu 0,1 g. Une fraction d'analyse a les constantes:

E15142° n^s'4 1,4753 d*s'4 0,9943

RM calculé 47,25 (CjoH^O^ 1 C=C) RM trouvé 47,66

3,710 mg fournissent 9,678 mg C02 et 3,160 mg H20

C10H,6O2 Calculé C 71,39 H 9,59%Trouvé

„ 71,19 „ 9,53%

— 36 —

Le sel de benzyl-isothiourée fond à 144—145°.

3,704 mg fournissent 8,763 mg C02 et 2,581 mg H20

C18H2602N2S Calculé C 64,63 H 7,84%Trouvé

„ 64,56 „ 7,80%

Le spectre ultraviolet de l'acide (programme normal dans l'alcool) a les pointscaractéristiques :

log « = 1. log e = 1,5 log e = 1,4 log e = 3,3 max. !

3400 A 2900 A 2800 A 2250 A

Essai d'isomération de l'acide. 1,03 g d'acide (3,3-diméthyl-cyclohexylidène)-acétiquesont digérés une heure à 95° avec 4 cm3 d'acide formique 98%. Ce dernier est alors évaporédans le vide, le résidu est distillé (0,9 g, résidu 0,07 g) et rectifié. La fraction d'analyse a

les constantes:

E12137° n^> 1,4742 df 0,9954 RM 47,51

3,390 mg fournissent 8,843 mg C02 et 2,956 mg H20

Ci0H16O2 Calculé C 71,39 H 9,59%Trouvé

„ 71,19 „ 9,76%

La courbe d'absorption de cet acide dans l'ultraviolet (programme normal dans

l'alcool) a les points caractéristiques suivants:

log e = 1,0 log e = 1,6 log £ = 2,0 log £iim = 3,4

3340 A 2600 A 2500 A 2170 A

La partie supérieure de la courbe se rapproche de très près de celle de l'acide allo-

cyclogéranique. Il y a donc eu isomération partielle.Le sel de benzyl-isothiourée fond à 145—146°.

Hydrogénation: acide (3,3-diméthyl-cyclohexyl)-acétique. 144 mg d'acide (3,3-dimé-

thyl-cyclohexylidène)-acétique sont dissous dans 1,5 cm3 d'acide acétique glacial cata-

lytique et hydrogénés en présence de 34 mg de Pt02. Une mol. d'H2 net soit 19,2 cm3

est absorbée en 2 h. (les 90% en 15 min.). On filtre le catalyseur, évapore le solvant dans

le vide et fait directement le sel de benzyl-isothiourée avec le résidu encore huileux. Le

sel obtenu fond à 156°.

3,632 mg fournissent 8,547 mg COa et 2,692 mg H20

C18H2802N2S Calculé C 64,24 H 8,39%Trouvé

„ 64,23 „ 8,29%

Le point de fusion mélangé avec le sel de benzyl-isothiourée de l'acide dihydro-allocyelogéranique (F. 156°) n'accuse aucune dépression. Il est rigoureusement simultané

avec celui des deux préparations de comparaison.

Dégradations au "permanganate.

2 g d'acide allocyclogéranique a) émulsionnés dans un peu d'eau sont neutralisés

avec 0,77 g de KOH (0,1 g d'excès) dissous dans 8 cm3 d'eau. On complète à 100 cm3 avec

de l'eau et on ajoute goutte à goutte en 1 h. 30 une solution de 3,76 g de KMn04 (2 mol.

soit 3 «0») dans 100 cm3 d'eau, en maintenant la température à 0°. On laisse reposer 2 joursà 0°, filtre le Mn02 déposé, lavé à l'eau chaude puis l'éther. Le filtrat est extrait à l'éther:

on isole 0,08 g de neutre dont l'odeur rappelle celle de la méthyl-hepténone.L'éther distillé du neutre agité avec une solution aqueuse de chlorhydrate de phényl-

hydrazine ne la trouble pas : pas de cétones ou d'aldéhydes inférieures.

On concentre la solution de réaction basique à un volume de 50 cm3, acidife à l'HCl

2-n., relargue au NaCl et extrait 3 h. à l'éther dans l'appareil de Kutscher-Steudel. On

isole 1,99 g d'acide huileux; tel quel, il ne donne pas de semicarbazone.

1,89 g d'acide sont estérifiés avec un excès de diazométhane en solution éthérique.On obtient 1,89 g d'ester méthylique brut qu'on distille. On sépare:

1. 0,28 g E1484—90°.2. 1,07 g E0,7 85—113°.

— 37 —

La fraction 1. est analysée: (test Légal négatif)

3,387 mg fournissent 8,030 mg C02 et 3,049 mg H20

C10H18O3 Calculé C 64,49 H 9,74%Trouvé

„ 64,70 „ 10,07%

On la saponifie: 0,24 g sont dissous dans 2 cm3 de CH3OH contenant 5% de KO 1

et cuits 6 h. On obtient 0,02 g de neutre et 0,162 g d'acide qui ne donne pas de semicar-

bazone.

La fraction 2 est rectifiée: on sépare 0,34 g de têtes (Eo,i 50—70°) et 0,55 g de

fraction principale passant à 82—84°/0,l mm qu'on soumet à l'analyse:

3,620 mg fournissent 8,093 mg C02 et 2,960 mg H20

CnH2004 Calculé C 61,08 H 9,32%Trouvé

„ 61,01 „ 9,15%

11,332 mg sont cuits 4 h. avec KOH — C2H5OH 0,5 n et en consomment 0,0534 milli-

équivalent:CuH20O4 équivalent calculé 216,27 trouvé 212,21

On en saponifie une portion : 0,21 g sont cuits 7 h. avec 2 cm3 de CH3OH contenant

3% de KOH. On sépare 13 mg de neutre et 0,19 g d'acide qui cristallise. Recristallisé

dans un mélange de benzène et de cyclohexane, il fond à 122°.

3,610 mg fournissent 7,812 mg C02 et 2,896 mg H20

Ci0Hi8O4 Calculé C 59,38 H 8,97%Trouvé

„ 59,04 „ 8,98%«H» actif d'après Zerewitinov:

6,692 mg donnent 2,540 cm3 CH4 (0°, 760 mm)4,116 mg donnent 1,561 cm3 CH4 (0°, 760 mm)

C10Hi8O4 3 «H» Calculé 1,50%Trouvé 1,68, 1,65%

2e essai, avec 4 «O». 2,5 g d'acide allocyclogéranique a) sont neutralisés jusqu'àrougissement de la phénolphtaléine avec KOH 5%, dilués à 100 cm3 et refroidis à 0°.

On ajoute par portions de 10 cm3 une solution de 6,28 g de KMn04 dans 125 cm3

d'eau, en attendant chaque fois la décoloration du réactif. On tiédit alors au bain-marie,filtre le Mn02 et traite le filtrat suivant la technique déjà exposée: on isole 0,11 g de

neutre et 1,91 g d'acides, estérifiés au CH2N2 (1,7 g d'esters). 1,42 g de ces esters sont

traités avec 1,5 g du réactif Pde Girard et Sandulesco en suivant la technique indiquéepar ces auteurs. On isole ainsi 0,16 g de «parties cétoniques» qui ne donnent cependant

pas de semicarbazone.

Les parties non cétoniques sont distillées:

1. 0,62 g E0i0360—69° huile fluide.

2. 0,34 g E0,05 87° huile visqueuse.Ces deux fractions sont saponifiées séparément.1. Un essai préliminaire montrant que cette substance était difficile à saponifier, on

l'introduit en totalité dans un tube avec 0,75 g de KOH, 4 cm3 de méthanol et autant

d'eau, scelle et chauffe 23 h. à 140°. On sépare 30 mg de neutre et obtient 0,43 g d'acide

distillé: 0,06 g de tête Ew 85—90° huileux; 0,24 g de coeur huileux Eoa 145—150°; 0,12 gde résidu.

Le cœur est rectifié et analysé:

C8H1404 Calculé C 56,16 H 8,10%Trouvé

„ 56,56 „ 8,54%

2. 0,34 g sont saponifiés par cuisson avec 2 cm3 de CH3OH contenant 0,40 g de

KOH. On obtient 0,26 g d'acide qui cristallise. Recristallisé, il fond à 121° et n'abaisse pasle point de fusion de l'acide glycolique C10H18O4 lors de l'essai de mélange.

3e essai. 4 g d'acide allocyclogéranique c) sont neutralisés avec du carbonate 2-n.

On dilue jusqu'à 400 cm3, refroidit à 0° et introduit en 2 h. 30 3,76 g de KMn04 dans

— 38 —

375 g d'eau. Cette opération est répétée sur 4 autres g du même acide. On filtre le Mn02,réunit les filtrats et concentre jusqu'au volume de 300 cm3, dans le vide. On lave à l'éther,acidifie avec 60 cm3 d'HCl 2-n. 10 cm3 d'HCl conc, relargue au NaCl et extrait une nuit

à l'éther dans l'appareil de Kutscher. Les acides obtenus, huileux sont tout de suite estéri-

fiés au diazométhane, et les esters distillés (résidu 1,3 g):1. 3,75 g E0,05 54— 55° liquide.2. 2,73 g E0^ 85— 87° liquide.3. 0,30 g E0>08 99—100° cristallise en partie.La fraction 1 qui consiste principalement en ester alloeyclogéranique donne cepen¬

dant un test Légal positif quoique faible. Elle est traitée suivant la technique habituelle

avec 2 g du réactif P de Girard et Sandulesco. On isole 3,28 g de parties non cétoniqueset 0,5 g de parties «cétoniques» qui, dans l'hypothèse qu'il s'agit de l'ester géronique ou

isogéronique, sont saponifiées directement avec 0,7 g de KOH dans 5 cm3 de CH3OHpendant 1 h. à reflux. L'acide obtenu (0,32 g) ne donne cependant pas de semicarbazone.

La fraction 2 est rectifiée. On sépare 3 fractions:

a) 0,23 g E0)08 80° liquide visqueux avec des cristaux.

b) 1,93 g E0]08 81—82° cristaux et liquide, pâteux.c) 0,29 g E0]06 80—83° cristaux et très peu de liquide.Les cristaux de b) sont filtrés (0,75 g) à 0° et recristallisés dans un mélange d'éther

et d'éther de pétrole. Us fondent à 83—84° (longues aiguilles blanches) et sont identiquesavec ceux de c).

Ils ne colorent pas le tétranitrométhane, donnent un test Légal négatif et ne réduisent

pas le tétra-acétate de plomb en solution benzénique.

3,810 mg fournissent 8,626 mg C02 et 2,818 mg H20

CnH1804 Calculé C 61,66 H 8,47%Trouvé

„ 61,79 „ 8,28%

«H» actif d'après Zerewitinov:

6,512 mg donnent 0,843 cm3 CH4 (0° 760 mm)

CnH1804 1 «H» Calculé 0,47%Trouvé 0,58%

Cette substance ne donne ni semicarbazone ni 2,4-dinitrophénylhydrazone.Le liquide filtré est rectifié. Une fraction de cœur (EO|03 69—73°) est analysée:

3,458 mg fournissent 7,987 mg C02 et 2,736 mg H20Trouvé C 63,03 H 8,85%

II s'agit d'un mélange. Les 3 fractions obtenues jaunissent le tétranitrométhane,donnent des tests Légal positif et semblent réduire le tétra-acétate de plomb. Les trois

fractions sont à nouveau réunies, et, dans l'hypothèse qu'elles contiennent un certain

pourcentage du glycol CnH20O4 désiré, elles sont traitées par un excès du dernier réactif

en solution benzénique et oxydées ensuite à l'oxyde d'argent ; après saponification à l'eau

de baryte on obtient un acide qui ne donne pas trace de semicarbazone.

La fraction 3 n'a pas été examinée, le temps ayant manqué.

Dégradations ménagées.

Essai modèle sur Va-cyclogéraniate, d'êthyle.

Epoxyde. 5 g d'ester a-cyclogéranique (obtenu comme sous-produit insaponifiablede la déshydratationdu /S-oxy-oc,/?-dihydro-géraniate d'éthyle par le mélange PBr3-pyri-dine) sont mélangés à température ambiante avec 48 cm3 d'une solution d'acide monoper-

phtalique dans l'éther 0,55 m; on laisse reposer 40 h. et rajoute 10 cm3 de la solution du

réactif. On filtre l'acide phtalique déposé, lave l'éther au carbonate 2-n. et à l'eau et

l'évaporé après séchage. Le résidu est distillé (résidu 0,4 g) :

1. E13106—107°, liquide, jaunit nettement C(N02)4, 1,19 g.

2. E12112—113°, liquide, jaunit très faiblement C(N02)4, 3,26 g.

— 39 —

Les constantes de 2 sont: n"'5 1,4585, df'5 1,0128

RM calculé 56,51 (C12H20O3) RM trouvé 57,25

Hydratation: La fraction 2 est cuite à reflux 6 h. avec 15 cm3 d'HCl 1-n. et 7 cm3

d'acétone ; on distille l'acétone, extrait à l'éther après avoir relargué au sulfate d'ammo¬

nium. Evaporé il abandonne 3,4 g de résidu huileux.

Oxydation: ce résidu est dissous dans 20 cm3 de benzène anhydre, auquel on ajoute

par portions (en 15 min.) à temp. ambiante 6,55 g de tétra-acétate de plomb séché dans

le vide. On laisse reposer 2 h. en agitant périodiquement, filtre le précipité, chasse le sol¬

vant dans le vide, prend le résidu dans de l'éther qu'on lave avec peu d'eau (réactif enexcès détruit), au carbonate, puis à l'eau. L'éther séché et distillé laisse 3,09 g de résidu.

Réoxydation à l'Ag20: Le produit est dissous dans 30 cm3 d'alcool 66% auquel on

ajoute 4,7 g d'AgN03 dans 20 cm3 d'eau. On agite énergiquement et introduit en 25 min.

à temp. ambiante, 140 cm3 d'hydroxyde de Ba 0,34-n. On agite le tout encore 16 h., filtre

le précipité qu'on lave avec un peu d'alcool.

Saponification: Au filtrat ci-dessus on ajoute 15 g de Ba(OH)2-8H20 et cuit à

reflux 3 jours. On distille l'alcool, lave à l'éther, acidifie à l'HCl, sature de sel et extrait

à l'éther. Evaporé, il abandonne un résidu acide qu'on distille : on obtient 0,47 g d'acide

isogéronique passant à 115—123/0,13 mm (résidu 0,37 g). On fait la semicarbazone quifond à 199°.

3,738 mg fournissent 7,185 mg C02 et 2,799 mg H20

C10H19O3N3 Calculé C 52,38 H 8,35%Trouvé

„ 52,48 „ 8,38%

Cette semicarbazone, à l'essai de mélange, n'abaisse pas le point de fusion d'une

préparation authentique.

Essais sur Vallocyclogêraniate de méthyle.

Epoxyde: On met en présence 5 g d'ester allô et 45 cm3 d'une solution d'acide mono-

perphtalique 0,76 m dans l'éther. On laisse reposer 4 jours à temp. ambiante, traite le

mélange comme indiqué plus haut et distille le produit brut (résidu 0,45 g) : tête 0,51 g,

Eu107—109°, fraction principale 3,5 g, Eu_12 110—111°.

Après rectification, une fraction d'analyse a les constantes :

En109° n 1,4557 df 1,0257

RM calculé 51,89 (CnHjgO,,) RM trouvé 52,48

3,744 mg fournissent 9,132 mg C02 et 3,070 mg H20

CnHi803 Calculé C 66,64 H 9,19%Trouvé

„ 66,56 „ 9,18%

A. Sans isoler d'intermédiaires.

Hydratation de l'époxyde: 3,74 g d'oxyde sont émulsionnés avec 20 cm3 d'HCl 0,5-n.une nuit à temp. ambiante, puis 3 h. à 95°. Après refroidissement et relarguage au NH4C1,on extrait à l'éther et obtient 3,43 g de produit brut huileux.

Saponification: On cuit ce produit dans 33 cm3 de CH30H contenant 1,5 g de KOH

45 min. à reflux; on isole 3,06 g d'acide non cristallisé et ne réduisant pas le tétra-acétate

de plomb. Il est probablement lactonisé en grande partie. On ajoute 5 cm3 de NaOH 2-n.

et 5 cm3 de CH3OH, agite deux jours à temp. ambiante, chasse le méthanol dans le vide

et extrait le résidu à l'éther dont l'évaporation laisse 1,41 g de lactone, huile très

visqueuse, dont on n'attend pas la cristallisation.

Ouverture du cycle laclonique. La totalité du produit ci-dessus est cuite 30 min. avec

0,65 g de KOH dans 6,5 cm3 de CH3OH, qu'on chasse ensuite dans le vide. On prendle résidu dans l'eau, lave à l'éther et ajoute par portions à la solution aqueuse 2 g d'AgN03dans très peu d'eau. On tiédit le tout, filtre le sel d'argent qu'on sèche dans le vide à 80°.

Poudre brune (traces d'Ag20).

— 40 —

Méthylation: On fait de cette poudre une bouillie claire avec un peu d'éther absolu

et lui ajoute 2 g de CH3I. On cuit le tout à reflux la nuit, filtre l'Agi qu'on lave à l'éther

et concentre le filtrat: résidu 0,81 g.

Oxydation: Ce résidu est dissous dans 5 cm3 de C6He anhydre dans lequel on intro¬

duit 1,66 g de Pb (0Ac)4 sec. On met le tout 7 h. sur la secoueuse et laisse reposer la nuit.

Le dépôt abondant de Pb(0Ac)2 est filtré, lavé à l'éther. On ajoute un peu d'acide oxaliqueau filtrat pour détruire l'excès de réactif, refiltre et évapore les solvants. Eésidu 0,72 g.

Réoxydation: Ce résidu est dissous dans 5 cm3 de C2H5OH 96%. On ajoute 1,14 g

d'AgN03 dans 5 cm3 d'eau et laisse tomber goutte à goutte dans ce mélange 32 cm3 de

Ba(OH)2 0,34-n. en 20 min. On met le tout une nuit sur la secoueuse, et l'on filtre le

dépôt.Saponification au filtrat on ajoute 4 g de Ba(OH)2.8aq. et cuit 20h. à reflux. On

distille l'alcool et une partie de l'eau, filtre le BaC03, lave le filtrat à l'éther et acidifie à

l'HCl. Après relarguage au NaCl on extrait à l'éther. L'acide brut obtenu est distillé (résidu0,17 g).

1. fraction principale 0,20 g E0)08 80—106°, huile jaunâtre,2. queues, 0,08 g, E0)12 ? (bain 120—205°), huile jaunâtre.Ces deux fractions donnent un test Légal positif et ne jaunissent pas le tétranitro-

méthane.

On fait la semicarbazone de la totalité de la fraction 1 et en obtient 14 mg quiaprès 3 recristallisations fond à 195—196°. Le point de fusion mélangé avec la semicarba¬

zone de l'acide isogéronique (F. 199°) est à 197—198°.

Ce produit est impur et souillé par la semicarbazone de la fraction 2.

C10H19O3N3 Calculé C 52,38 H 8,35%Trouvé

„ 53,77 „ 8,60%

2. On fait de même la semicarbazone de la 2e fraction dont on obtient 25 mg quiaprès une recristallisation fond à 211—212°. L'analyse d'une semicarbazone identiquesera donnée plus loin.

B. En isolant Voxylactone intermédiaire.

2,36 g d'époxyde ont été chauffés 4 jours à 140° en tube scellé avec 3 cm3 de dioxanne,5 cm3 d'eau et 2 gouttes de CH3COOH. On dilue alors fortement à l'eau le contenu du

tube, relargue au NaCl, extrait à l'éther, lave au bicarbonate et à la saumure. Le produitobtenu est distillé (résidu 0,18 g):

têtes 0,49 g E0)05 72—75, liquide non examiné ;

fraction principale 1,66 g. E0i06 110—112°, cristallise en grande partie, lentement.

On prend cette fraction dans l'éther qu'on épuise avec NaOH 2-n. Celle-ci est acidi¬

fiée à l'H2S04 relarguée au (NH4)2S04 et extraite à l'éther, qui lavé et évaporé abandonne

1,20 g d'oxylactone brute, cristallisée (F. 83—87°). Recristallisée dans un mélange d'éther

et d'éther de pétrole, elle fond à 98—99°.

3,564 mg fournissent 8,488 mg C02 et 2,823 mg H20

CioHu03 Calculé C 65,19 H 8,75%Trouvé

„ 64,99 „ 8,86%Sel d'argent de Vacide glycolique correspondant et méthylation: suivant la technique

indiquée plus haut, avec les quantités suivantes :

a) 0,92 g oxylactone + 0,34 g KOH +4 cm3 CH3OH;+ 4 cm3 d'eau +1,03 g AgN03.

b) sel d'Ag + 1 g CH3I: on obtient 0,82 g d'ester glycolique brut.

Oxydation et réoxydation: Suivant la technique indiquée plus haut, avec les

quantités suivantes:

a) 0,82 g d'ester +5 cm3 C6He +1,68 g Pb(OAc}4.b) 0,9 g (traces de solvant) produit +5 cm3 alcool fin +1,30 g AgN03 +5 cm3 eau

+ 6,2 cm3 NaOH 1,9-n. (en 10 min.).

— 41 —

Saponification (et décarboxylation) : Au filtrat obtenu on ajoute 4 g de Ba(OH)2 • 8 H20et cuit une nuit, à reflux. On fait directement la semicarbazone de l'acide brut obtenu*).Recristallisée dans l'alcool elle fond à 214—215° (aiguilles blanches microscopiques).

3,156 mg fournissent 6,348 mg C02 et 2,188 mg H20

1,788 mg donne 0,246 cm3 N2 (0°, 760 mm)

CnHM03N3 Calculé C 54,75 H 7,94 N 17,42%Trouvé

„ 54,89 „ 7,76 „ 17,22%

Cette semicarbazone est identique à celle obtenue lors du premier essai, fondant à

211—212°.

CHAPITRE II.

Dérivés fonctionnels de l'acide allocyclofléranique.

Allocyclogéraniol.

3 g d'alloeyclogéraniate de méthyle sont dissous dans 40 cm3 d'alcool absolu bouil¬

lant, dans lequel on introduit par portions 2,5 g de Na. Ceci fait, on rajoute 20 cm3 d'al¬

cool et 1,3 g de Na. La réaction est accélérée dès le début par chauffage dans un bain

d'huile à 120° et s'effectue dans un ballon muni d'un réfrigérant de large diamètre inté¬

rieur, étanche à l'humidité de l'air. Quand tout le Na est dissous, on introduit 4 cm3 d'eau

et cuit à reflux encore y2 h. On distille le tout à la vapeur. On recueille d'abord 63 cm3

d'alcool 95% ne contenant pas d'allocyclogéraniol.Les 100 cm3 d'eau + allocyclogéraniol recueillis ensuite sont extraits à l'éther. Le

produit brut est distillé (résidu 0,17 g): on obtient 1,5 g passant à 101—104°/12 mm. Une

fraction d'analyse a les constantes:

E12102—103° n*81,4743 d*8 0,9180

RM calculé 47,24 (C10H19O, 1 C=C) RM trouvé 47,25

3,696 mg fournissent 10,528 mg C02 et 3,871 mg H20

C10H18O Calculé C 77,86 H 11,76%Trouvé

„ 77,74 „ 11,72%

L'allophanate fond à 183—184°.

3,740 mg fournissent 8,209 mg C02 et 2,755 mg H20

Ci2H20O3N2 Calculé C 59,98 H 8,39%Trouvé

„ 59,90 „ 8,24%

Le 3,5-dinitrobenzoate fond à 46—47° (recristallisé dans de l'éther de pétrole).

3,696 mg fournissent 7,958 mg C02 et 1,919 mg H20

C17H20O6N2 Calculé C 58,61 H 5,79%Trouvé

„ 58,76 „ 5,81%

NB. L'extraction du résidu basique de la distillation à vapeur à l'éther fournit 0,06 g

de neutre non volatile. L'acidification de la solution alcaline fournit 0,5 g d'acide allo-

cyclogéranique brut.

Allocyclocilral.

En sol. homogène: 0,6 g d'allocyclogéraniol sont dissous dans 6 cm3 d'acide acétiqueglacial pur, à 0°. On ajoute alors par portions une solution de 0,26 g de Cr03 dans 3,3 cm3

d'acide acétique 90% dans l'espace de 6 h. On refroidit alors à —15° et neutralise avec

*) La solution de réaction n'a pu être travaillée que 3 mois après. Le rendement

a été diminué par suite d'un accident; ont été obtenus 0,43 g d'acide brut et 0,135 g de

semicarbazone.

— 42 —

6,3 g de NaOH dans 20 cm3 d'eau. On extrait à l'éther qu'on lave à neutralité. Le neutre

obtenu est distillé (résidu 0,26 g) : 0,34 g,

E1295—99° (nj* 1,4752 d}4 0,9317)

0,1 g de ce produit donne 0,08 g de semicarbazone brute.

En deux phases: 0,53 g d'allocyelogéraniol sont dissous dans 4 cm3 de benzène qu'onémulsionne pendant 17 h. avec une solution de 0,28 g de Cr03 dans 2,6 cm3 d'eau et 4 cm3

d'acide acétique glacial pur, à temp. ambiante. On dilue avec de l'eau, sépare les couches,extrait au benzène qu'on lave à neutralité.

Le neutre obtenu est distillé (résidu 0,20 g) et passe à 96—99°/12 mm (nD 1,4768,

d}5 0,9360).

0,1 g de ce produit donne 0,64 g de semicarbazone brute qui, après recristallisations,fond à 167° (très petites aiguilles plates).

3,710 mg fournissent 8,578 mg C02 et 3,039 mg H20

CnH19ON3 Calculé C 63,12 H 9,15%Trouvé

„ 63,10 „ 9,17%

Essais modèles.

Sur le cyclohexine-(1J-éthanol.Cet alcool a été synthétisé d'après les données de Coolc et Dansi2"), mais en employant

10 mol. de Na au lieu de 6 comme indiqué. Le rendement obtenu a été de 76% (indiqué:55%). Le 3,5-dinitrobenzoate analytiquement pur fondait à 81° (lit. 80°).

Cyclohexène-(l)-acitaldéhyde: L'alcool ci-dessus a été oxydé à l'acide chromiqued'après Dimroth27). Le produit obtenu donne une2,4-dinitrophénylhydrazone non signaléedans la littérature, et qui fond à 193° (cristaux oranges) après recristallisations dans le

mélange CH3OH—CHC13.

3,688 mg fournissent 7,447 mg C02 et 1,719 mg H20

C14H1604N4 Calculé C 55,25 H 5,30%Trouvé

„ 55,10 „ 5,22%

Essais d'oxydation par échange sur le cyclohexène-éihanol.

L'appareil consiste en un ballon de 20 cm3 à 3 cols, pourvu d'un capillaire réglablepour l'air ou l'azote et d'un autre, moins fin, pourvu d'un robinet, ainsi que d'une colonne

à perles de verre communiquant à un réfrigérant descendant et relié à une trompe à eau,

par l'intermédiaire d'une spirale refroidie dans la neige carbonique. Dans le ballon on

introduit l'alcool à oxyder avec un équivalent d'isopropylate d'aluminium redistillé. On

chauffe sous pression normale ou dans le vide jusqu'à la fin du dégagement d'i-propanol,puis on introduit lentement 1,2—2 mol. d'oxydant (aldéhyde ou cétone aromatique, stabi¬

lisée avec 1—5% d'hydroquinone) par le capillaire à robinet en maintenant une tempéra¬ture telle que l'aldéhyde puisse aisément distiller, sous 10—20 mm de pression.

Des essais nombreux*) ont été effectués sur cet alcool avec les aldéhydes cinnamiqùeet anisique, avec les alcoolates d'aluminium et de magnésium, tous sans succès.

Dans les cas les plus favorables, on récupère jusqu'à 25% de l'alcool mis en œuvre,

mais pas trace d'aldéhyde. Le résidu dans les ballons est toujours un goudron brun.

Dans ces conditions, aucun essai n'a été effectué sur l'allocyclogéraniol.

Essais d'oxydation du citronellol d'après Oppenauer.

6 g de citronellol rectifié (E14109—110°) + 8 g d'i-propylate d'aluminium sont chauffés

en tube scellé avec de l'acétone et du benzène anhydres.

*) En collaboration avec A. Lauchenauer.

— 43 —

1. 14 h. à 195°, 30 h. à 185°; 50 cm3 d'acétone et 20 cm3 de benzène. Le tube

ouvert, les solvants sont évacués dans le vide, le résidu distillé à la vapeur. Le distillât

est relargué au NaCl et extrait à l'éther. On distille le produit brut et obtient :

a) 2,05 g E14 50— 94° huile mobile (isophorone î).

b) 1,5 g Eu 117—126° huile jaunâtre.

c) 1,24 g E14 130—141—155» huile jaune.

On fait de c) la 2,4-dinitrophénylhydrazone qui fond à 235° (constant) après recris¬

tallisation dans CH3OH—CHCI3 (petits cristaux rouge minium).

3,840 mg fournissent 8,832 mg C02 et 1,888 mg H202,549 mg donnent 0,294 cm3 N2 (0°, 760 mm)

Trouvée 62,77 H 5,50 N 14,39%

Ces valeurs correspondent à un mélange indéterminé.

2. 60 h. à 145°; 30 cm3 d'acétone et 45 de C6H6.

Le mélange de réaction est additionné d'eau, et filtré. On évapore les solvants et

distille le résidu.

a) 1,9 g E13 30— 35° oxyde de mésityle.

b) 0,7 g E13 91— 93° isophorone.

c) 3,4 g E13 105—110° citronellol.

d) 1,4 g E13 134°, E0,06 86—91° huile jaune,

(résidu 1,44 g).

La dinitrophénylhydrazone de d) est huileuse.

3. 2 jours à 125°, 2 jours à 155°, 7 jours à 165°; 35 cm3 d'acétone et 40 de benzène.

Même traitement que pour 2.

On obtient de même de l'oxyde de mésityle et de l'isophorone (2,66 g en tout), du

citronellol (2,04 g) et 1,01 g d'une huile jaune passant à 92—105°/0,06 mm. Cette fraction

est insoluble dans le méthanol et ne représente donc pas la dihydro-pseudo-ionone désirée.

Synthèses à partir de la 3,3-diméthyl-cyclohexanone.Condensation avec l'acétylène; Dans un ballon à 4 cols pourvu d'un agitateur, d'une

ampoule à robinet et de tubulures d'entrée et de sortie pour l'acétylène, se trouvent 80 cm3

d'éther absolu, refroidis à —15°. Pendant 30 min., on y fait barboter de l'acétylène sec.

On introduit alors en 15 min. 15 g de cétone dans 40 cm3 d'éther absolu, sature de

C2H2, puis laisse tomber goutte à goutte une solution de 4,7 g de potassium dans 12 cm3

d'alcool butylique tertiaire anhydre. On fait passer C2H2 pendant encore 3 h. La tempé¬rature est toujours maintenue à —15°. On laisse alors reposer une nuit (de —15° à la

temp. ambiante). On scinde avec 100 cm3 de solution de NH4C1 saturée, sépare les couches,lave avec de la saumure additionnée de peu de HC1 dilué, puis à la saumure seule; les

eaux de lavage sont acidifiées et extraites à l'appareil de Kutscher. Les éthers sont réunis

séchés sur Na2S04, et évaporés.

On distille le t-butanol et fractionne le résidu.

La cétone qui n'a pas réagi donnant un azéotrope avec le carbinol, on traite le tout

à la semicarbazide et obtient, outre 1,28 g de cétone impure séparée précédemment dans

les têtes, 3,15 g de semicarbazone brute, fondant après recristallisation à 198°. La distilla¬

tion fournit pour finir 8,66 g de 3,3-diméthyl-l-éthinyl-cyclohexanol-(l) passant à 80—

82°/ll mm. Une fraction d'analyse a les constantes:

Eu81° nj,5-61,4752 d^6 0,9372

RM calculé 45,70 (C10H16O 1 CsC) RM trouvé 45,75

3,640 mg fournissent 10,471 mg C02 et 3,375 mg H20

C10H16O Calculé C 78,89 H 10,60%Trouvé

„ 78,50 „ 10,38%

— 44 —

L'allophanate, recristallisé dans le mélange acétate d'éthyle-cyclohexane, fond à

157° (poudre blanche).

3,778 mg fournissent 8,390 mg C02 et 2,602 mg H20

C12H1803N2 Calculé C 60,48 H 7,61%Trouvé

„ 60,60 „ 7,71%

Réduction catalytique: 8,2 g du carbinol ci-dessus sont dissous dans 30 cm3 d'alcool

fin et additionnés de 0,33 g de catalyseur au palladium déposé sur CaC03 (10% de Pd)

préhydrogéné. La quantité voulue d'H2 (1380 cm3, 19°, 713 mm) est absorbée en 1 heure

sans diminution de la vitesse d'absorption. On filtre le catalyseur, distille l'alcool avec

une colonne et rectifie le résidu. Une fraction d'analyse a les constantes:

E13 76° n 1,4724 d]5 0,9177

RM calculé 47,27 (C10HlsO 1 C=C) RM trouvé 47,10

3,670 mg fournissent 10,424 mg C02 et 3,815 mg H20

C10H18O Calculé C 77,86 H 11,76%Trouvé

„ 77,51 „ 11,63%

Transposition allylique au PBr3: 4,81 g de l'alcool vinylique ci-dessus sont dissous

avec 0,6 cm3 de pyridine anhydre dans 5 cm3 d'éther absolu, et le tout est refroidi à —15°.

On ajoute goutte à goutte 3,5 g de PBr3 dans 5 cm3 d'éther absolu, puis laisse revenir à

la température ambiante. On décompose à l'eau glacée, qu'on extrait à l'éther, et lave

celui-ci à neutralité. On obtient ainsi 4,8 g de produit brut, qu'on fractionne (résidu 0,7 g) :

1. 1,5 g E13 55—57° huile limpide.2. 1,64 g E13 72—76° bromure.

La fraction 1 est rectifiée et passe à 92—96°/90 mm; vu sa volatilité et le test de

Beilstein négatif, elle consiste très probablement en un hydrocarbure (par déshydratationdu carbinol vinylique).

Acétate à partir du bromure: La fraction 2 ci-dessus ne réagissant pas à températureambiante, est cuite 6 h. à reflux dans 15 cm3 d'acétone anhydre avec 1,5 g d'acétate

de sodium sec. On filtre, distille l'acétone et fractionne le résidu (résidu 0,1 g) :

1. 0,4 g En 51° hydrocarbure (cf. opération précéd.).2. 0,25 g E12 71—75° bromure n'ayant pas réagi.3. 0,59 g E12 85° acétate.

Saponification de l'acétate et condensation: La fraction 3 est cuite 30 min. à reflux

avec 2 cm3 de potasse méthanolique 13% ; le solvant est chassé dans le vide, le résidu

est pris dans l'éther qu'on lave à l'eau sèche sur Na2S04 et évapore.Le résidu brut est dissous dans 5 cm3 d'acétone anhydre et 10 cm3 de benzène absolu

déthiophéné; le tout est cuit 53 h. à reflux, après adjonction d'l,0g d'i-propylate d'Al.

On scinde avec 10 cm3 d'H2S04 2-n., qu'on extrait à l'éther, réunit les couches organiques,lave à la saumure, sèche et chasse les solvants. Le résidu est fractionné. (Résidu: traces.)

1. 0,7 gEn48—85° têtes.

2. 0,06 g Eu 140° ( ?) cétone XXIV.

1. Consiste en un mélange de produits de condensation de l'acétone.

2. Donne 25 mg de 2,4-dinitrophénylhydrazone fondant à 210° (paillettes rouge

vif) et n'abaissant pas le point de fusion de celle obtenue lors de l'essai qui suit.

Transposition allylique d'après Dimroth: 2,5 g de carbinol vinylique sont cuits pen¬dant 1 h. avec 10 cm3 d'acétanhydride pur. Après refroidissement on ajoute 2,71 g d'acide

trichloracétique dissous dans 5,2 cm3 d'acide acétique glacial et chauffe le tout 100 min.

entre 55 et 60°.

On verse alors dans 50 cm3 d'eau froide, extrait à l'éther qu'on lave jusqu'à neutra¬

lité, sèche et évapore. Le résidu soit 4,2 g est saponifié directement par cuisson durant

une heure avec 2 g de KOH dans 15 cm3 de méthanol.

On extrait les parties neutres comme d'habitude et les fractionne.

— 45 —

Après 0,17 g de têtes on obtient 1,24 g d'alcool transposé passant à 99—106°/13 mm.Une fraction d'analyse présente les constantes :

E]3102—103° n*4'6 1,4848 d}4'6 0,9270

RM calculé 47,24 (C10H18O 1 C=C) RM trouvé 47,67

L'allophanate fond à 158—159°.

3,798 mg fournissent 8,357 mg C02 et 2,817 mg H20

C12H20O3N2 Calculé C 59,98 H 8,39%Trouvé

„ 60,05 „ 8,30%

Oxydation et condensation avec l'acétone: 0,95 g de l'alcool transposé ci-dessus avec

2 g d'i-propylate d'aluminium sont dissous dans 10 cm3 d'acétone et 20 cm3 de benzène

déthiophéné secs, et le tout est cuit 5 jours à reflux. Le mélange réactionnel est traité comme

lors du premier essai. Le produit brut est distillé (résidu 0,3 g) on obtient 0,28 g de têtes

à odeur d'isophorone et 0,59 g d'une huile jaune passant à 140—141°/11 mm et correspon¬

dant à la cétone désirée. On la rectifie et fait la dinitrophénylhydrazone sur une fraction

intermédiaire (EJ2142—144°) encore impure d'après l'analyse.Le dérivé obtenu très facilement fond à 210° (petits cristaux rouge vif).

3,767 mg fournissent 8,477 mg C02 et 2,223 mg H20

C19H2404N4 Calculé C 61,27 H 6,50%Trouvé

„ 61,41 „ 6,60%

CHAPITRE III.

Synthèse de l'acide géranique et de ses isomères cycliques.

A) Synthèse et cyclisations de l'ester et de l'acide oxydihydro-géranique.

Oxydihydro-géraniate d'èthyle. "La, condensation de la méthylhepténone (E12 56—58°)avec le bromoacétate d'èthyle en présence de Zn a été effectuée suivant les indications

de Ruziclca et Schinz3), sur une quantité de méthylhepténone allant jusqu'à 410 g traitée

en une fois. L'oxyester obtenu passe à 129—130°/12 mm.

Acide oxydihydro-géranique. 20 g d'oxyester et 8 g de KOH dissous dans 60 cm3 d'al¬

cool 96% sont cuits à reflux durant 1 h. On sépare le neutre suivant la technique habi¬

tuelle: 0,59 g huileux, odeur nette de méthylhepténone. L'acide brut obtenu est distillé

(résidu: 0,5 g): on en obtient 15,5 g passant à 122—125°/0,05 mm, huile très visqueusejaunâtre. Les constantes d'une fraction intermédiaire sont:

n*3'5 1,4734 dj3-5 1,0275

RM calculé 50,97 (C10H18O3,1 C=C) RM trouvé 50,86

Le sel de benzyl-isothiourée fond à 121—122°.

3,786 mg fournissent 8,503 mg C02 et 2,692 mg H20

Ci8H2803N2S Calculé C 61,33 H 8,00%Trouvé

„ 61,30 „ 7,97%

Cyclisations de Voxyacide.

A Vacide formique: On chauffe quatre heures au bain-marie bouillant la solution de

8,5 g d'oxyacide dans 50 g d'acide formique 98%, et laisse reposer la nuit à températureambiante. L'acide formique est distillé sous vide partiel, le résidu est fractionné (résidu0,96 g):

1. 5,3 g E0>01 81—85° huile.

2. 1,9 g E0)03 116—130° acide oxy.

La fraction 1 est cuite 2 h. 30 à reflux avec 13 cm3 de méthanol +1,3 cm3 d'acide

sulfurique concentré. On isole suivant la technique habituelle 0,5 g d'acide a-cyclogéra-

— 46 —

nique fondant à 102° après recristallisations dans le méthanol aqueux, et 5,04 g de neutre

qu'on fractionne (résidu 0,4 g) :

1. 3,13 g E15 105—107° huile limpide.2. 1,47 g E14128—129° huile limpide.

La fraction 1 est rectifiée. Une fraction d'analyse a les constantes:

n^4 1,4512 dj4 0,9795

RM calculé 58,71 (C12H2203) RM trouvé 58,94

3,698 mg fournissent 9,095 mg C02 et 3,277 mg H20

C12H2203 Calculé C 67,25 H 10,35%Trouvé

„ 67,12 „ 9,92%

Analyse Zeisel: 2,988 mg emploient 4,359 cm3 de thiosulfate 0,02-n.

C12H2203, 2 OCH3 OCH3 Calculé 14,48%

OCH3 Trouvé 15,09%

158 mg de substance dissous dans 1 cm3 d'acétate d'éthyle pur absorbent, en pré¬sence de 13 mg de Pt02, 4,4 cm3 d'H2 net, ce qui correspond à 26,6% de molécules avec

1 C=C.

La fraction 1 est donc un produit d'addition de méthanol à un mélange d'acide

géranique (26,6%) et allocyclogéranique, l'action du méthanol-H2S04 ayant été trop

prolongée.

La fraction 2 est à son tour rectifiée et consiste en oxydihydro-géraniate de méthyle:

n^ 1,4538 dj5 0,9802.

RM calculé 55,71 (CnH20O3 1 C=C) RM trouvé 55,32

3,884 mg fournissent 9,361 mg C02 et 3,460 mg H20

CnH20O3 Calculé C 65,97 H 10,07%Trouvé

„ 65,77 „ 9,97%

A l'acide sulfurique 70% : On laisse reposer pendant six semaines à 0° une solution

de 4,8 g d'oxyaoide dans 20 cm3 d'acide sulfurique à 70%. On dilue alors fortement à

l'eau, sature de sulfate d'ammonium et extrait à l'éther. On isole 0,25 g de neutre huileux.

L'acide brut obtenu est distillé (résidu: 0,62 g) et passe à 78—92°/0,02 mm. On en obtient

2,88 g (huile limpide), qu'on estérifie directement par cuisson à reflux durant 2 h. avec

8 cm3 de méthanol contenant 10% d'acide sulfurique conc. On isole 1,28 g d'acide a-cyclo-

géranique cristallisé brut n'ayant pas réagi (F. 103—104° après recristallisations). Le

neutre est distillé (résidu: 0,1 g) et passe à 96—99°/13 mm (1,46 g) et consiste en allocyclo-géraniate de méthyle, impur d'après l'analyse d'une fraction intermédiaire. Une portion(346 mg) est hydrogénée comme ci-dessus et n'absorbe que 61% du volume d'H2 net

voulu (soit 26 cm3). Après évaporation du solvant, on saponifie l'ester hydrogéné par

cuisson durant 2 h. avec 2 cm3 de potasse méthanolique à 10%, sépare le neutre (traces)et fait le sel de benzyl-isothioûrée de l'acide brut: F. brut 150°, F. 155° après 3 recristalli¬

sations dans l'alcool, pas de dépression à l'essai de mélange avec le sel authentique de

l'acide dihydro-allocyclogéranique.A l'acide sulfurique 80% : On laisse reposer 5 jours à 0° la solution de 5,27 g d'acide

oxydihydro-géranique dans 15 cm3 d'acide sulfurique 80% ; suivant la technique indiquéeci-dessus, on isole 1,39 g de neutre huileux et 2,94 g d'acide brut très visqueux.

Les parties neutres sont distillées (résidu: 0,05 g): 1,17 g E14 132—134°. A la recti¬

fication, une fraction d'analyses a les constantes:

E13131—132° n^81,4731 d48 1,0406

RM calculé 45,63 (C10H16O2) RM trouvé 45,38

3,574 mg fournissent 9,365 mg C02 et 3,024 mg H20

C10H16O2 Calculé C 71,39 H 9,59%Trouvé

„ 71,51 „ 9,47%

— 47 —

Analyse de saponification: 24,660 mg sont cuits 14 h. avec de la potasse alcoolique0,5-n., dont ils consomment 0,2818 cm3 (1,409 cm3 KOH 0,1-n.).

C10H16O2 PM Calculé 168,228Trouvé 175,000

Ce corps ne jaunit pas le tétranitrométhane et consiste donc en une Iactone; traitée

à l'hydrate d'hydrazine suivant la technique indiquée pour la Iactone obtenue à partirde l'acide allocyclogéranique, on obtient l'hydrazide de l'oxyacide correspondant fondant

à 134°, identique, à l'essai de mélange, â celle obtenue à partir de la Iactone mentionnée.

3,778 mg fournissent 8,274 mg C02 et 3,408 mg H20

C10H20O2N2 Calculé C 59,97 H 10,07%Trouvé

„ 59,77 „ 10,09%Les parties acides sont distillées (résidu 0,95 g): 1,64 g passant à 85—86°/0,01 mm

(huile limpide). Cette fraction est estérifiée par cuisson à reflux durant 1 h. 45 avec 6 cm3

de méthanol+0,3 cm3 d'acide sulfurique concentré. On isole suivant la technique habi¬

tuelle 0,55 g d'acide ct-cyclogéranique brut cristallisé et par distillation du neutre 1,01 gd'une fraction passant à 94—98°/17 mm, mélange ne se laissant pas purifier par distillation.

Action de l'acide formique sur l'ester oxydihydro-géranique: 10 g d'oxydihydro-géra-niate d'éthyle sont digérés trois heures au bain-marie bouillant avec 50 cm3 d'acide for¬

mique 98%. On distille HCOOH sous vide partiel et fractionne le résidu (résidu non distil-

lable: 1,75 g): on sépare 4,82 g passant à 104—117°/13 mm et.3,04 g E13 135—145°.

On saponifie les deux fractions réunies à nouveau par cuisson durant 3 h. avec 28 cm3

de potasse alcoolique 15%, sépare suivant la technique habituelle 0,5 g de neutre huileux

ayant l'odeur de l'ester a-cyclogéranique. On fractionne l'acide brut (résidu 0,35 g) :

1. 3,78 g E0,7 113—116° huile.

2. 1,33 g E0]02 118—125° acide oxydihydro-géranique.310 mg de la fraction 1 absorbent en présence de Pt02 dans CH3COOH 22,4 cm3

d'H2 net soit les 54% de la quantité voulue pour la saturation d'une double liaison d'un

acide C10H16O2. Le sel de benzyl-isothioiirée de l'acide hydrogéné fond à 138—139° (cons¬tant) et donne à l'analyse des valeurs correctes pour celui d'un acide tétrahydro-géranique,dont le sel authentique fond cependant à 148°.

3,784 mg fournissent 8,867 mg C02 et 2,989 mg H20Ci8H30O2N2S Calculé C 63,86 H 8,93%

Trouvé„ 63,95 „ 8,84%

Cette substance n'a pas été examinée de plus près.

B) Déshydratations de l'ester oxydihydro-géranique*).Par le mélange pyridine — PBr3, avec dissolvant.

Dans un ballon de 500 cm3 à cinq cols, pourvu d'un agitateur, d'un réfrigérant, d'uneampoule à robinet et d'un thermomètre coudé, se trouvent 15 g de tribromure de phos¬phore, 1,5 cm3 de pyridine (séchée par cuisson et distillation sur BaO) et 15 cm3 d'éther

de pétrole léger (E 60° distillé sur Na).On introduit alors, goutte à goutte, en maintenant la température de réaction choi¬

sie, un mélange de 20 g d'oxydihydro-géraniate d'éthyle avec 9 cm3 de pyridine et 17 cm3

d'éther de pétrole léger. Quand tout a passé, on rajoute encore 9 cm3 de pyridine. On

agite encore 10 minutes, laisse revenir à température ambiante et chauffe le tout au bain-

marie à 40° durant 30 min. en agitant à nouveau.

La masse réactionnelle est décomposée par 230 cm3 d'eau glacée; on sépare les

couches, relargue au NaCl, extrait à l'éther. Les couches organiques réunies sont lavées

à neutralité avec del'HC12-n., puis à l'eau. Le produit brut est distillé, la fraction d'ester

déshydraté est alors reprise dans l'éther et lavée au carbonate, puis à l'eau. Le produitobtenu est redistillé.

*) En collaboration avec Ch. Balant, travail de diplôme E.P.F. (1947).

— 48 —

Essai à —15°: Le ballon est refroidi extérieurement par le mélange glace —NaCI.On isole 13,5 g d'ester déshydraté à la première distillation (En 110—112°), 11,8 g

après lavage et redistillation (E9104—106°, nJJ'5 1,4587).10 g de cet ester sont cuits 1 h. 30 à reflux avec 40 cm3 de potasse alcoolique (10%).

L'alcool est distillé lentement à travers une colonne Vigreux et remplacé au fur et à me¬

sure par de l'eau. On isole suivant la technique habituelle 1,82 g d'ester a-eyclogéranique

(E12 98—99°, n^0'5 1,4609) soit 18,2% et 5,75 g d'acide (Eu 143—144°, ng^5 1,4739).

200 mg de cet acide, après redistillation catalytique sont hydrogénés dans 2 cm3

d'acide acétique glacial Ciba en présence de 20 mg de Pt02, durant 1 h. 30 (95% en 45 min.)42,8 cm3 d'H2 net ont été absorbés, ce qui correspond à un mélange de 39% d'acide allo-

cyclogéranique et de 61% d'acide géranique.Essai à 0°: Le ballon est refroidi par de la glace. A la deuxième distillation on obtient

13,2 g d'ester déshydraté (En 109—113°, nj4 1,4613).Cette fraction est saponifiée en totalité. On obtient 2,3 g d'ester a-eyclogéranique

et 8,4 g d'acide (E13 147—150°, nj,7 1,4766).300 mg d'acide redistillé sont hydrogénés comme ci-dessus et absorbent 43,3 cm3

d'H2 net, ce qui correspond à 37,5% d'acide allocyclogéranique et 62,5% d'acide géranique.Essai à +20°: Le ballon est refroidi par courant d'eau. La masse réactionnelle est

plus épaisse et plus foncée. On obtient 12 g d'ester déshydraté redistillé (E12110—112°,

n^9 1,4596).La saponification de cette fraction livre 1,35 g d'ester a distillé et 8,62 g d'acide

(E12 147—148°, 4,8 1,4783).109 mg de l'acide redistillé sont hydrogénés et absorbent 30,8 cm3 d'H2 net, ce qui

correspond à 27% d'acide allocyclogéranique et à 73% d'acide géranique.Essai à +45°: La température est maintenue par refroidissement extérieur à l'eau.

On réchauffe au début le ballon à la température voulue. L'addition des produits est

menée rapidement. Comme la masse est beaucoup plus épaisse, on ajoute à la fin 20 cm3

d'éther de pétrole supplémentaires et agite pendant une heure à 45°. Ceci fait, on décom¬

pose à l'eau et poursuit comme indiqué.

On isole 13.12 g d'ester déshydraté redistillé (Eu 110—112°, nj,8 1,4595).Cette fraction donne à la saponification 0,7 g d'ester a distillé et 10 g d'acide

(En 146—149°, n^7 1,4770).154 mg d'acide redistillé sont hydrogénés comme ci-dessus et absorbent 34,2 cm'

d'H2 net, ce qui correspond à 33,8% d'acide allocyclogéranique et à 66,2% d'acide géra¬nique.

Déshydratations par le mélange pyridine — PBr3 sans dissolvant.

Essai à 0°: Les mêmes quantités d'oxyester, de pyridine et de PBr3 sont employées,mais sans éther de pétrole. Le mélange de réaction a tendance à s'échauffer, ce qui néces¬

site un refroidissement énergique. L'addition terminée, on laisse revenir à températureambiante et agite encore 20 min. après réchauffement à 50°.

La scission à l'eau de la masse réactionnelle, croûte brune semi-solide, donne une

suspension granuleuse orangée, que l'on chauffe 45 min. au bain-marie, puis extrait aprèsrefroidissement.

On obtient 13,6 g d'ester déshydraté redistillé (E10 109—112°, n|° 1,4628).A la saponification, on sépare 0,35 g de neutre insaponifiable et 9,79 g d'acide

(En 146—149°, n|0'5 1,4762—1,4789).

107,6 mg de cet acide redistillé (np'5 1,4779) absorbent 25,3 cm3 d'H2 net, ce qui

correspond à 23,4% d'acide allocyclogéranique et à 76,6% d'acide géranique.Essai à 50—60°: L'addition de la solution d'ester oxy dans la pyridine (quantités

habituelles) s'effectue en 15 min., sans refroidissement extérieur. La température monte

— 49 —

à 50—60". A la fin on ajoute 5 cm3 de pyridine pour rendre le tout plus homogène. On

laisse refroidir et scinde directement la masse brune obtenue, sans chauffage au bain-

marie.

La décomposition du produit brut lors de sa distillation est, comme à l'essai précé¬dent, considérablement retardée par rapport avec les essais avec dissolvant. Dans cet

essai-ci, la fraction passant avant la décomposition, soit 8,93 g (E,0 108—114°) et celle

passant après (E10 112—116°) ont été saponifiées séparément, la première directement, la

deuxième après rectification.

Les fractions neutres réunies consistent en traces négligeables (quelques mg) d'un

produit cristallisé, non examiné.

La première fraction donne 6,35 g d'acide (E10 146—148°, n„ 1,4765—1,4781).

152,4 mg d'une fraction intermédiaire absorbent 35,7 cm3 d'H2 net, ce qui correspondà 24% d'acide allô et à 76% d'acide géranique.

La deuxième fraction donne 4,15 g d'acide (E10 146—149», n^8 1,4783—1,4790).

180 mg de cet acide absorbent 44,3 cm3 d'H2 net, ce qui correspond à 15% d'acide allo-

cyclogéranique et à 85% d'acide géranique.

Autres méthodes de déshydratation*).

Traitement de l'acide oxydihydro-géranique à Vanhydride acétique.

Premier essai: 16,3 g d'oxyacide sont cuits à reflux 6 h. avec 20 g d'anhydride acé¬

tique et 5 g d'acétate de sodium anhydre. On rajoute de l'eau, sépare les couches, extrait

la couche aqueuse à l'éther qu'on lave à l'eau après réunion avec la couche et avec un peu

organique de carbone, sèche et évapore. Le résidu est distillé (résidu 3 g) : on obtient 2 g

de fraction de tête (E12 60—110°) et 7,8 g de cœur et queue (En 125—170°), mélanged'acide déshydraté et non déshydraté.

Deuxième essai: A cette dernière fraction on ajoute 21,8 g d'acide oxydihydro-géra¬nique, 30 g d'anhydride acétique et 10 g d'acétate de sodium anhydre. On cuit le tout

à reflux durant une nuit. On ajoute de l'eau, extrait à l'éther, qu'on lave abondamment

à l'eau, sèche et évapore. On distille le produit brut (résidu 4,2 g), et obtient:

1. 5,5 g E10 jusqu'à 114°.

2. 7,3 g E10 115—138».

3. 6,0 g E10 147—152».

La fraction 1 contient entr'autre de l'acétanhydride. Elle n'a pas été examinée de

plus près.

La fraction 2, neutre, a été rectifiée deux fois. Une fraction d'analyse présente les

constantes :

E8114,5» nj>5,5 1,5275 df-5 0,9792

RM calculé 45,26 (C10HuO, 2 C=C) RM trouvé 47,20

3,693 mg fournissent 10,750 mg C02 et 2,992 mg H20

C10HU0 Calculé C 79,95 H 9,39%Trouvé

„ 79,45 „ 9,07%

La 2,4-dinitrophénylhydrazone de cette substance fond à 185» après recristallisations

dans le mélange CHC13 alcool.

3,786 mg fournissent 8,056 mg C02 et 1,797 mg H20

Ci6H1804N4 Calculé C 58,17 H 5,49%

Trouvé,, 58,07 „ 5,31%

Le point de fusion mélangé avec le dérivé de la pipériténone de Naves accuse une

dépression de 1° (autre pourcentage de forme limonénique?).

*) En collaboration avec Ch. Balant, loc. cit.

4

— 50 —

A l'hydrogénation, 140 mg de cétone dissous dans 1,5 cm3 d'acide acétique glacialabsorbent en présence de 10 mg de Pt02 66,2 cm3 d'H2 net (calculé pour 3 C=C 62,8 cm3)en 5 h. Le premier tiers est absorbé en 10 min., le deuxième en 40 min.

Les tests effectués sur cette substance sont exposés dans la partie théorique.La fraction S, acide, est rectifiée elle-aussi. Une fraction passant à 145—146°/9 mm

(nj) 1,4800) est hydrogénée comme d'habitude: 166 mg absorbent 39,4 cm3 d'H2 net

ce qui correspond à 78% d'acide géranique.

Traitement de l'ester oxydïhydro-géranique à l'anhydride acétique.Une solution de 54 g d'oxyester dans 72 g d'anhydride acétique est cuite 6 h. à

reflux. Après refroidissement, on ajoute de l'eau, puis extrait à l'éther qu'on lave abon¬

damment au carbonate, puis à la saumure. Le produit brut est distillé (résidu 2 g): on

sépare une fraction de tête (4,7 g E9116—136°) et une fraction principale (52,4 g Eu 142—

143°) correspondant à l'acétate de l'ester oxydihydro-géranique. On le rectifie: Une frac¬

tion de cœur, présente les constantes: Ej 112°, n"'5 1,4516, dJJ'5 0,9905.

RM calculé 69,45 (C14H2404, 1 C=C) 'RM trouvé 69,77

125,8 mg d'acétate dans 1,5 cm3 d'acide acétique absorbent, en présence de 10 mg

de Pt02, 10,4 cm3 d'H2 net (calculé pour une C=C 10,9 cm3).

Essais sur l'acétate de l'oxydihydro-géraniate d'éthyle.Traitement à la pyridine: 10 g d'acétate sont cuits 2 h. à reflux avec 7 g de pyridine.

On dilue à l'eau, extrait à l'éther, qu'on lave soigneusement à neutralité, sèche et évapore.La distillation du résidu fournit 6,3 g de produit passant à 133—143°/9 mm et consistant

en majeure partie en acétate inchangé (nD 1,4515).Traitement à la collidine: 11 g d'acétate sont traités avec 10,5 g de collidine (purifiée

par lavage de sa solution chlorhydrique à l'éther; E80 93—102°). Le bain d'huile est main¬

tenu 2 h. à 200° et sa température est poussée à 250° durant deux autres heures. Aprèsdilution, extraction et lavage comme ci-dessus, on obtient 9,5 g de produit brut qu'on

distille (résidu 0,2 g): 5 g (nD 1,4592) passent à 110—127°/8 mm et consistent partielle¬

ment en géraniate d'éthyle; 4,3 g (nD 1,4530) passent à 128—141°/8 mm et représententen majeure partie de l'acétate inchangé.

Traitement en KOH: 11 g d'acétate sont cuits 1 h. 30 à reflux avec une solution de

7,5 de KOH dans 55 cm3 d'alcool. Suivant la technique habituelle, on isole la fraction

acide que l'on distille (résidu 0,4 g): on obtient 6,8 g d'acide passant à 143—150°/8 mm.

A la rectification, on isole une fraction de queue qui est hydrogénée (njj 1,4826, à\ '"'

0,9661): 111 mg absorbent 25,3 cm3 d'H2 net, ce qui correspond à 72% d'acide géranique.Décomposition thermique: 30 g d'acétate sont distillés lentement à pression atmo¬

sphérique. La première fraction (E 120—230°) soit 8 g consiste en majeure partie en acide

acétique, la deuxième (E 234—239°) soit 21 g correspond au géraniate d'éthyle. On les

prend les deux dans l'éther, les lave à neutralité et distille le produit neutre obtenu. (Ré¬

sidu 0,9 g): la fraction de cœur passe à 113—116°/9 mm (20,9 g, n^ 1,4631).

Cette fraction est saponifiée par cuisson à reflux durant 1 h. 30 avec une solution

de 7,5 g de KOH dans 50 cm3 d'alcool. Après éloignement du neutre (env. 0,5 g), la frac¬

tion acide est distillée (résidu 1 g) : on obtient 8,9 g d'acide passant à 144—145°/9 mm

(n^7 1,4800) et 4,8 g passant à 146—150°/9 mm (n^7 1,4812).

La première fraction est hydrogénée: 132,8 mg 35,4 cm3 d'H2 net ce qui équivautà la quantité calculée pour l'acide géranique 100%.

Cette même fraction donne à la rectification en atmosphère d'azote une fraction de

cœur présentant les constantes: E9 114°, n^'4 1,4831, d4M 0,9702

RM calculé 48,98 (C10H16O2, 2 C=C) RM trouvé 49,56

(«acide B»)

— 51 —

Le sel de benzyl-isothioûrée après 5 recristallisations fond à 141°.

3,774 mg fournissent 8,936 mg C02 et 2,656 mg H20

Ci8H2602N2S Calculé C 64,63 H 7,84%Trouvé

„ 64,62 „ 7,88%

A l'essai de mélange, il n'abaisse pas le point de fusion du sel de l'acide géraniqueobtenu par oxydation du citral.

Traitement de Voxydïhydro-géraniate à"éthyle successivement au PBra et à la pyridine.

Action du PBr3: 22 g d'oxyester rectifié sont dissous dans 50 cm3 d'éther de pétrole(distillé sur Na) et refroidis à —15°. On ajoute goutte à goutte (en 45 min.) une solution

de 10 g de PBr3+ 0,5 cm3 de pyridine dans 10 cm3 d'éther de pétrole en agitant périodique¬ment, puis on laisse reposer 16 h. en laissant revenir à température ambiante. On décom¬

pose à l'eau glacée, extrait à l'éther qu'on lave à neutralité, sèche et évapore ; le produitbrut est distillé en atm. d'azote.

1. 8,41 g E0i02_li0 65—84° huile jaunâtre.2. 10,4 g E0,6100—104°.Il semble qu'il y ait décomposition durant la distillation, la pression augmentant

avec la température du bain.

La fraction 1 est rectifiée deux fois: on isole ainsi une fraction de cœur (3,7 g)ayant les constantes :

EM262—65° n'4 1,4598 d*6'4 0,9420

et consistant probablement en un mélange d'ester géranique et de son hydrobromure (testBeilstein positif).

On en prend 3,5 g qu'on chauffe durant 6 h. avec 1,5 cm3 de pyridine anhydre. La

solution devient laiteuse. On la scinde à l'eau, extrait à l'éther qu'on lave à neutralité

et sèche. Evaporé, il abandonne un résidu liquide qu'on distille (résidu 0,07 g) : on obtient

3,16 g passant à 60—61/0,03 mm (njf'5 1,4573).Ce produit est saponifié par cuisson à reflux durant 1 h. 30 avec 1,5 g de KOH

dans 10 cm3 d'alcool. L'aeide, débarrassé de traces de neutre bout à 92—93°/0,07 mm

(2,5g,nD' 1,4741). Aussi bien cet acide rectifié que son sel de benzyl-isothioûrée (F cons¬

tant 125°) sont encore impurs à l'analyse. A l'hydrogénation, 191 mg d'acide rectifié ab¬

sorbent, dissous dans 3 cm3 d'acétate d'éthyle pur et en présence de 34 mg de Pt02 28,3 cm3

d'H2 net soit les 55% de la quantité calculée pour C10H16O2, 2 C=C. Le sel de benzyl-isothioûrée de cet acide hydrogéné fond à 146—147°. L'analyse correspond à celui de

l'acide tétrahydro-géranique:

3,672 mg fournissent 8,574 mg C02 et 2,949 mg H20

C18H30O2N2S Calculé C 63,86 H 8,93%Trouvé

„ 63,72 „ 8,93%L'essai de mélange avec une préparation (P. 149°) authentique accuse une légère dé¬

pression de 1° (F. mél. 145—146°) due probablement à la présence de traces d'impuretés.La fraction 2 est rectifiée trois fois. On isole à la fin une fraction de cœur (E0i07 82—

83°, n^>0'3 1,4762):

C12H2j02Br Calculé C 51,99 H 7,64%Trouvé

„ 54,15 „ 7,92%

Son constituant principal est donc le bromure correspondant à l'ester oxydihydro-géranique.

2 g de ce bromure sont chauffés 3 h. avec 1 cm3 de pyridine anhydre à 125—130°.

Tout se prend en masse. Le produit brut obtenu comme ci-dessus (franction 1) soit 1,57 g,est saponifié directement par cuisson durant 1 h. à reflux avec 0,9 g de KOH dans 6 cm3

d'alcool. On sépare env. 10 mg de neutre à odeur de méthylhepténone et 1,2 g d'acide

brut, qu'on distille et rectifie. Une fraction de cœur (E0-2 87—89°, n^'' 1,4780) est hydro-

— 52 —

gênée comme ci-dessus: 221 mg absorbent 57 cm3 d'H2 net, soit les 96% de la quantitécalculée pour C10H16O2, 2 C=C. Le sel de benzyl-isothiourée de cet acide hydrogéné fond

à 148° et ne donne aucune dépression à l'essai de mélange avec le sel de l'acide tétra-

hydro-géranique authentique.

Acide géranique à partir du titrai.

Le citral de départ provenait de la_ rectification soignée du produit commercial. Une

fraction de cœur, analytiquement pure a été utilisée. Elle avait les constantes:

E13 104° n*4-4 1,4887 d}4.4 0,8900

RM calculé 47,46 (C10H16O, 2 C=C) RM trouvé 49,34

L'oxydation à l'oxyde d'Ag a été effectuée exactement d'après la technique indiquéepar Bernhauer et Forsteris), avec le même rendement.

La rectification de l'acide géranique obtenu fournit une fraction de cœur ayant les

constantes:

Eu 149—150° n*>5'3 1,4891 df'3 0,9593

RM calculé 48,98 (C^H^Oa, 2 C=C) RM trouvé 50,69«Acide A»

4,044 mg fournissent 10,593 mg C02 et 3,404 mg H20

C10H16O2 Calculé C 71,39 H 9,59%Trouvé

„ 71,48 „ 9,43%

Le sel de benzyl-isothiourée de cet acide fond à 143°.

Le spectre d'absorption de cet acide dans l'ultraviolet (programme normal dans

l'alcool) présente les caractéristiques: log e = 1,0 à 2950Â, log £max = 4,05 à 2250 À.

Point intermédiaire: log e = 2,64 à 2600 Â.

C) Position des doubles liaisons de l'acide géranique.

Ozonation de la méthylhepténone de départ; 2 g de la méthylhepténone ayant servi à

la synthèse des acides traités plus bas, sont dissous dans 20 cm3 .de CC14 (distillé sur P205)et ozones par un courant d'oxygène ozone jusqu'à saturation envers le tétranitrométhane.

La solution de réaction est maintenue à 0°. Les gaz sortant barbotent dans un peu d'eau.

Cette eau est recueillie, son vol. complété à 50 cm3 et on la réchauffe à 50°. On ajoutealors une solution chaude de 0,6 g de dimédone dans 12 cm3 d'eau, et laisse reposer un

moment. On filtre à chaud, sèche le précipité à l'air et obtient 5 mg du produit de conden¬

sation du formaldéhyde avec deux mol. de dimédone. Recristallisé une fois dans l'alcool,

il fond à 191°. Si l'on admet44) que les 30% environ du formaldéhyde réellement formé

sont ainsi déterminés, la méthylhepténone employée contient alors 0,4% de forme isopro-pénique («limonénique») et 99,6% de forme isopropylidénique («terpinolénique»).

Traitement à"un mélange d'acides géraniques et allocyclogéranique.

Ces acides proviennent de l'essai de déshydratation de l'ester oxydihydro-géraniquepar le mélange PBr3-pyridine à 0° sans dissolvant. Le mélange contient 23,4% d'acide

allocyclogéranique et 76,4% d'acide géranique dont environ 5% de forme méthylénique.Estérification: 3,9 g d'acide (E10 5145—148°) sont traités au diazométhane en solu¬

tion éthérée, à 0°. L'ester méthylique isolé bout à 104—106°/10 mm (3,6 g, nJJ 1,4637).Réduction d'après Bouveault-Blanc: 3,6 g d'ester sont traités avec 4,5 g de Na et

70 cm3 d'alcool absolu, d'après la technique indiquée pour la réduction de l'allocyclogéra-niate de méthyle en allocyclogéraniol (cf. chap. II). On isole 2,25 g d'alcools passant à

102—109°/10 mm (n^8 1,4622).Une fraction rectifiée et passant en majeure partie à 106—108° est hydrogénée:

120 mg dissous dans 1,5 cm3 d'alcool fin catalytique absorbant, en présence de 11 mg

de Pt02, 20,4 cm3 d'H2 net, ce qui correspond à un pourcentage de 23% d'alcools non

saturés en /?-y (rapporté à la portion non cyelisée du mélange).

— 53 —

La même fraction est alors ozonisée suivant la technique indiquée pour la méthyl-

hepténone. A partir de 1,75 g d'alcools, on isole 20,7 mg de dérivé du formaldéhyde, ce

qui correspond à 2,3% d'alcool méthylénique (rapporté à la portion non cyclisée du mé¬

lange, après décompte de la forme limonénique).

Traitement de l'acide géranique B.

Cet acide provient donc de la décomposition thermique de l'acétate de l'ester oxy-

dihydro-géranique et ne contient pas d'acide cyclisé.Ozonation: Suivant la technique indiquée, à partir de 1,5 g de cet acide, on isole

60,6 mg du dérivé du formaldéhyde, ce qui, après corrections, correspond à 7,3% de l'iso¬

mère méthylénique XXXIV.

Estérification: 4 g d'acide livrent après action d'une solution éthérée de diazométhane

3 g d'ester méthylique passant à 101—102°/9 mm.

Réduction d'après Bouveault-Blanc: 2,5 g d'ester sont traités comme indiqué plushaut, avec 3,5 g de Na et 35 cm3 d'alcool. On isole 1,5 g d'alcools bouillant à 101—110°/

9,5 mm (njj 1,4600), dont l'odeur est extrêmement proche de celle du citronellol.

L'allophanate de cette fraction fond à 104°.

3,790 mg fournissent 8,269 mg C02 et 3,074 mg H20

C12H2203N2 Calculé C 59,48 H 9,15%Trouvé

„ 59,57 „ 9,08%

Ces alcools sont hydrogénés comme ci-dessus. 112 mg absorbent 18,7 cm3 d'H2 net

ce qui correspond à 14,3% d'alcools non saturés en /3-y.

Après ozonation de 0,9 g de la même fraction, on isole 20 mg de dérivé du formal¬

déhyde, ce qui correspond, après corrections, à 3,5% d'alcool méthylénique.

Traitement de l'acide géranique A.

Cet acide provenant de l'oxydation du citral à l'oxyde d'argent n'a été soumis qu'àl'ozonation. A partir de 1,5 g on obtient 14,6 mg de dérivé du formaldéhyde, ce qui cor¬

respond à 1,9% de la forme isopropénique.Le citral de départ a également été ozone. 1,5 g donnent 17,2 mg du dérivé du formal¬

déhyde, ce qui correspond à 2,0% de forme isopropénique.

Cyclisations comparées.

Acide géranique A (du citral): 1 g d'acide géranique A est dissous dans 1,7 cm3

d'acide formique pur +0,1 cm3 d'acide sulfurique concentré. On laisse reposer 1 h. à

température ambiante et inocule avec quelques cristaux d'acide cyclogéranique. Tout se

prend en masse. Après une nuit de repos à température ambiante, on filtre les cristaux

qu'on lave à l'acide formique 50%, puis à l'eau. On isole ainsi 0,73 g d'acide a-cyclogéra-

nique fondant brut à 101°*). 0,03 g se séparent encore dans les eaux-mères. Celles-ci sont

diluées fortement et extraites à l'éther. On isole ainsi 0,02 de neutre huileux d'odeur

menthée agréable et 0,15 g d'acide, huile jaune très épaisse, non examiné.

Acide géranique B (de l'acétate) : 2 g de cet acide sont cyclisés avec 3,4 cm3 d'HCOOH

+ 0,2 cm3 d'H2S04 conc. Comme ci-dessus, tout se prend en masse après inoculation. On

isole 1,39 g d'acide a-cyclogéranique fondant brut à 101° et en récupère 0,03 g dans les

eaux-mères. Celles-ci, extraites à l'éther, abandonnent 0,08 g de neutre d'odeur menthée

et 0,47 g d'acide brut, huileux. La distillation de celui-ci fournit 0,23 g d'acide bouillant

à 90—92°/0,02 mm qui cristallise presque complètement après inoculation avec un peu

d'acide a-cyclogéranique, qui en est donc le principal constituant.

Acide géranique C (voir remarque ci-dessous): 2,1 g de cet acide sont traités exacte¬

ment comme l'acide B. Mais rien ne cristallise. L'acide formique est alors distillé sous vide

partiel. Le résidu est séparé en parties neutres (0,09 g d'huile d'odeur menthée) et acides

*) Le spectre UV. de cet acide, analytiquement pur (F. 104°) a les caractéristiques:

log e = 1,0 à 2550 Â, log e = 2,5 à 2340 À, log e = 2,8 à 2200 À. Pas de maximum.

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qu'on distille (résidu 0,47 g): 1,11 g passe à 139°/12 mm et cristallise partiellement. Cet

acide est estérifié par cuisson durant 1 h. 30 avec 2,5 cm3 de méthanol + 0,2 cm3 d'H2S04conc. On obtient ainsi 0,41 g de neutre (rendement total 18% ; à partir de l'acide distillé

34%) (allocyclogéraniate de méthyle) et 0,6 g d'acide a-cyclogéranique fondant brut à

193° et à 101° après sublimation (55—60° sous 0,12 mm).

Remarque: L'acide C provenait d'un essai de déshydratation de l'oxyester(20g) avec

e mélange PBr3 (15 g)-pyridine (15 cm3), sans dissolvant. La réaction avait été menée

très vivement, de sorte que, malgré le refroidissement à la glace et au NaCl, le ballon s'était

nettement échauffé. La température interne n'ayant alors pu être contrôlée, cet essai n'a

pu être répété.On obtenait ainsi 14,1 g d'ester déshydraté rectifié (Eu 110—112°), qui à la saponi¬

fication donnait 0,27 g de neutre et 10,5 g d'acide, passant à 148—153°/15 mm. On le

rectifie et isole une fraction de cœur présentant les constantes :

E14 151—152° n^3'5 1,4816 d]3'5 0,9648.

Le sel de benzyl-isothioiirée fond à 141° après 8 recristallisations dans l'alcool dilué.

3,710 mg fournissent 8,774 mg C02 et 2,600 mg H20

C]sH2602N2S Calculé C 64,63 H 7,84%Trouvé

„ 64,54 „ 7,84%

Il ne donne pas de dépression avec les sels des acides A et B.

Cette fraction est hydrogénée: 226 mg absorbent 57,2 cm3 d'H2 net (0°, 760 mm)co qui correspond à 10% d'acide allocyclogéranique et à 90% d'acide géranique.

Le sel de benzyl-isothioiirée fond à 148° (constant) après 6 recristallisations dans

l'alcool dilué.

3,644 mg fournissent 8,515 mg C02 et 2,907 mg H20

C18H3002N2S Calculé C 63,86 H 8,93%Trouvé

„ 63,77 „ 8,93%

11 s'agit donc bien du sel pur de l'acide tétrahydro-géranique.

— 55 —

RÉSUMÉ.

Ce travail est consacré à l'étude d'un nouvel isomère cyclique de

l'acide géranique, Vacide allocyclogéranique. Ses propriétés et sa con¬

stitution, ses dérivés et son mode de formation font l'objet des trois

chapitres qu'on a lus.

Au chapitre 1er sont exposés les propriétés du nouvel acide. La dé¬

gradation selon Barbier-Wieland (jusqu'à l'homologue inférieur C9H1602)ainsi que la synthèse de l'acide dihydro-allocyclogéranique permet¬tent de lui attribuer la constitution de l'acide (3,3-diméthylcyclo-hexyl)-acétique encore inconnu jusqu'ici. L'emplacement de la double

liaison de l'acide allocyclogéranique est discuté ensuite. Ses propriétéschimiques et physiques font admettre avec une très grande vraisem¬

blance qu'elle se trouve dans le cycle, en fi—y du groupe carboxyle.Mais ni les dégradations au permanganate ni les dégradations ménagéesn'ont permis d'isoler de produit connu à l'état pur (p. ex. acide géro-nique ou isogéronique) d'où tirer une conclusion sûre. Les premièresmènent entr'autre à un acide monohydroxylé C10H16O4 (ester méthy-lique F. 83—84°), les secondes à une oxylactone C10H16O3 (F. 98—99°),ainsi qu'à un céto-acide C10H16O3 (semicarbazone F. 214°).

Le chapitre II expose la synthèse de quelques dérivés fonctionnels

de l'acide allocyclogéranique, à partir de lui (allocyclogéraniol, allo-

cyclocitral), ainsi qu'à partir de la 3,3-diméthylcyclohexanone (entreautres allocyclogéraniol non saturé en a—/S et produit de condensation

d'un allocyclocitral non saturé en <x—fi avec l'acétone). Sont décrits

encore un certain nombre d'essais infructueux d'oxydation par échangesur le citronellol et le cyclohexène-(l)-éthanol.

Le chapitre III est consacré à l'étude de la synthèse et de la cycli-sation de l'acide géranique. La déshydratation de l'ester et de l'acide

fi- oxy-a, /5-dihydro-géranique a été examinée de très près, après qu'ilse soit avéré qu'il y avait cyclisation partielle à ce stade déjà. Les

facteurs influençant celle-ci ont été étudiés systématiquement. Une

méthode de déshydratation permettant de l'éviter et donnant un ex¬

cellent rendement est décrite. Preuve est donnée d'autre part de l'exis¬

tence jusqu'ici insoupçonnée des deux isomères de l'acide géraniquenon saturés en fi—y. Sont exposés ensuite de nombreux essais de

cyclisation des acides géraniques et oxydihydro-géranique, d'où résulte

entr'autre que ce dernier peut cycliser, suivant les conditions, en acides

a-cyclogéranique et allocyclogéranique, ou encore en pipériténone{A l,4(8)-menthadiénone). Enfin, quelques hypothèses sur le phéno¬mène de la cyclisation sont discutées.

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6°) A. Kirmann et Ch. Prévost, Bl. (4) 53, 253 (1933).

CUBBIOULUM VITAE.

Fils de Paul-Léon Vodoz, originaire de La Tour de Peilz

(Vaud), et de Marcelle, née Perret, je, Charles-Antoine Vodoz,suis né à Yverdon le 10 décembre 1922. J'y ai suivi toutes

mes classes jusqu'au certificat d'études, après quoi, dès l'au¬

tomne 1938, j'ai été élève du Gymnase classique cantonal à

Lausanne, où j'ai passé en été 1940 l'examen fédéral de ma¬

turité (type A). En automne de la même année je me suis

inscrit à la Section X de l'Ecole polytechnique fédérale à

Zurich, dont j'ai suivi les cours avec quelques interruptionsdues au service militaire jusqu'au moment de l'examen de

diplôme (direction chimie et physique), passé en avril 1945.

De juin 1945 à octobre 1947 j'ai travaillé à la présente thèse

au Laboratoire de Chimie organique de l'E.P.F., sous la

direction de Monsieur le professeur L. Ruzicka.