本發(fā)明的上下文中,多不飽和醛和酮是包含至少兩個(gè)C-C雙鍵的醛和酮。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,C-C雙鍵也可以是共軛的。
多不飽和醛和酮(具有共軛C-C雙鍵),例如α,β-不飽和醛和酮,是相當(dāng)穩(wěn)定的化合物。
作為根據(jù)本發(fā)明方法的結(jié)果的反應(yīng)產(chǎn)物是生產(chǎn)重要有機(jī)化合物(例如維生素A或類胡蘿卜素)的有用中間體。
已知的特定多不飽和醛和酮的乙炔化是化學(xué)計(jì)量的方法,例如Grignard反應(yīng)。這種公知的反應(yīng)由于需要化學(xué)計(jì)算量而在反應(yīng)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生大量廢料。此外,這種方法中使用的化合物不易于處理。
現(xiàn)在的目標(biāo)是找到改進(jìn)的乙炔化特定多不飽和醛和酮的方法,所述特定多不飽和醛和酮通過下式(I)來表示:
其中
R1表示-H、-CH3或-CH2CH3,且
R2表示-H、-CH3或-CH2CH3,且
R3表示片段
出乎意料地發(fā)現(xiàn),這些特定(至少α,β-不飽和的)多不飽和醛和酮可以被催化乙炔化。
通過使用至少一種溶劑和至少一種催化劑,在壓力下利用乙炔(=電石氣;HCCH)進(jìn)行乙炔化。
其中
R1、R2、R3如上文所限定,且
R是K或Cs、優(yōu)選地K。
因此,本發(fā)明涉及在式ROH的催化劑存在的情況下,利用乙炔進(jìn)行式(I)的化合物的催化乙炔化(CE)
其中
R1表示-H、-CH3或-CH2CH3,且
R2表示-H、-CH3或-CH2CH3,且
R3表示片段
其中R表示K或Cs,且其中
NH3被用作溶劑。
如上所述,式(I)的這種重要的特定化合物的催化乙炔化在現(xiàn)有技術(shù)中是未知的。
這種新方法是乙炔化的替代方法,催化過程具有顯著的優(yōu)點(diǎn)(起始材料較少、廢物較少、工藝安全等)。
優(yōu)選的是如上所述的催化乙炔化,其中式(I)
R1表示-H或-CH3,
R2表示-H或-CH3。
因此,本發(fā)明涉及催化乙炔化(CE1),其是乙炔化(CE),其中式(I)
R1表示-H或-CH3,
R2表示-H或-CH3、優(yōu)選地-H。
更優(yōu)選的是式(Ia)的化合物的催化乙炔化
相應(yīng)的乙炔化化合物是式(IIa)的化合物
更優(yōu)選的是式(Ib)的化合物的催化乙炔化
相應(yīng)的乙炔化化合物是式(IIb)的化合物
更優(yōu)選的是式(Ic)的化合物的催化乙炔化
相應(yīng)的乙炔化化合物是式(IIc)的化合物
因此,本發(fā)明還涉及催化乙炔化(CE2),其是乙炔化(CE),其中式(I)的化合物是式(Ia)的化合物
因此,本發(fā)明還涉及催化乙炔化(CE3),其是乙炔化(CE),其中式(I)的化合物是式(Ib)的化合物
因此,本發(fā)明還涉及催化乙炔化(CE4),其是乙炔化(CE),其中式(I)的化合物是式(Ic)的化合物
通常將催化劑(KOH或CsOH以及這些化合物的混合物)以水溶液的形式(基于催化劑水溶液的總重量,30-60重量%、優(yōu)選地40-50重量%)加入反應(yīng)混合物中。
根據(jù)本發(fā)明的催化劑優(yōu)選為KOH(R為K)。
因此,本發(fā)明還涉及催化乙炔化(CE5),其是乙炔化(CE)、(CE1)、(CE2)、(CE3)或(CE4),其中R是K
因此,本發(fā)明還涉及催化乙炔化(CE6),其是乙炔化(CE)、(CE1)、(CE2)、(CE3)、(CE4)或(CE5),其中將催化劑以水溶液的形式(基于催化劑水溶液的總重量,30-60重量%、優(yōu)選地40-50重量%的催化劑)加入反應(yīng)混合物中。
根據(jù)本發(fā)明的催化乙炔化通常在壓力下進(jìn)行。壓強(qiáng)在2bar-15bar、優(yōu)選地5bar-12bar、更優(yōu)選地6bar-10bar的范圍內(nèi)。
因此,本發(fā)明還涉及催化乙炔化(CE7),其是乙炔化(CE)、(CE1)、(CE2)、(CE3)、(CE4)、(CE5)或(CE6),其中壓強(qiáng)在2bar-15bar(優(yōu)選地5bar-12bar、更優(yōu)選地6bar-10bar)的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的催化乙炔化通常在-40℃至10℃、優(yōu)選地-30℃至5℃的反應(yīng)溫度下進(jìn)行。
因此,本發(fā)明還涉及催化乙炔化(CE8),其是乙炔化(CE)、(CE1)、(CE2)、(CE3)、(CE4)、(CE5)、(CE6)或(CE7),其中在-40℃至10℃(優(yōu)選地-30℃至5℃)的反應(yīng)溫度下進(jìn)行所述方法。
獲得的反應(yīng)產(chǎn)物是有機(jī)合成(例如生產(chǎn)維生素A(或維生素A乙酸酯)或類胡蘿卜素)的有用中間體。
以下實(shí)施例進(jìn)一步闡釋了本發(fā)明,但本發(fā)明不限于此。除非另外指出,給出的所有百分比和份都與重量相關(guān),且溫度以℃給出。
實(shí)施例
實(shí)施例1:假紫羅酮(式(Ic)的化合物)的乙炔化
在1L高壓釜中進(jìn)行反應(yīng),所述高壓釜在其使用之前用N2洗滌。然后將150g NH3加入高壓釜中并冷卻至-20℃。在該溫度下加入電石氣(乙炔),使得壓強(qiáng)為5.6bara。
然后加入1.68g KOH(作為44重量%的水溶液),隨后加入354.45g式(Ic)的化合物。反應(yīng)時(shí)間4小時(shí)后,用100ml正庚烷稀釋反應(yīng)混合物。
將獲得的產(chǎn)物(式(IIc)化合物)
純化,其以32%的產(chǎn)率獲得。
實(shí)施例2:式(Ia)的化合物的乙炔化
在1L高壓釜中進(jìn)行反應(yīng),所述高壓釜在使用之前用N2洗滌。然后加入150g NH3并冷卻至-20℃。在該溫度下加入電石氣(乙炔),使得壓強(qiáng)為5.6bara。加入1.68g KOH(作為44重量%的水溶液)。
然后加入溶解在5g甲苯中的5g式(Ia)的化合物。反應(yīng)時(shí)間6小時(shí)后,用100ml甲苯稀釋反應(yīng)混合物。
將獲得的產(chǎn)物(式(IIa)的化合物)
純化,其以57%的產(chǎn)率獲得。