经处理的易位底物材料和制备和使用所述材料的方法_5

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醋纯度=100X(M9D的摩尔数)/(在产物混合物中所有醋化 合物的总摩尔数);
[0284] ? 9-0DDAMEY[% ]指十八碳-9-締-二簇酸二甲醋收率:十八碳-9-締-二簇 酸二甲醋(9-0DDAME)收率=100X巧-0DDAME的摩尔数)/[(在甘油S醋中癸締酸醋前体 的初始摩尔数)/2]。
[0285]
[0286]
[0287]
[028引表 33.
[0289]基于得自实施例16的结果,观察到在反应过程期间,通过向反应混合物缓慢加入 催化剂,在通过催化剂X022进行经A化3A1处理的甘油=醋的乙締醇分解的情况下,可进一 步降低催化剂装载量。 阳290] 连施俩I 17-:34
[0291]材料巧方法
[029引9, 12-十S碳二締酸甲醋和1-癸締巧1. 4% )得自Materia。9-DAME样品在与美 国专利申请公布2011/0113679 (其全文并入本申请作为参考)中描述的那些类似的条件下 由天然油原料得到,并且取决于来源和处理,含有不同类型和数量的杂质。除非另外指定, 否则用于W下实施例的9-DAME为源自Materia,Inc. (Pasadena,化lifo;rnia,USA)的材料。
[029引1-辛締得自Alfa-Aesar。分子筛(4/\,珠粒,8-12目)和氧化侣(活化的,中 性,BrockmannI,~150目,安8A孔尺寸)得自Sigma-Al化ich。通过在如下两个方式之 一加热来活化分子筛:(曰)250°(:,0.05托,或者化)150°(:,在空气中。在250°(:下在真空下 (<0. 1托)或者在375°C下在氮气流(0. 5-2L/分钟)下干燥活化的氧化侣。在使用前可将 底物(例如,癸締酸醋)存放在活化的分子筛之上并经由KarlFischer滴定监测,直至水 分值<10ppm。在一些实施方式中,揽动并移动至新鲜的分子筛床可有助于加快达到期望的 水分值所需的时间。此外,在一些实施方式中,分子筛粉尘的凝聚和/或过滤可能影响时 间。准备柱,利用真空或压力运行W使底物渗滤通过吸附剂。使用自动滴定仪(Metrohm888 Titrando),通过滴定测定过氧化物值[毫当量过氧化物/kg样品(meq/kg)]。使用Metrohm 756KF库仑计(Coulometer),通过库仑KarlFischer滴定测定水分含量。除非另外指定, 否则所有易位反应都在环境溫度下、在手套箱内W1克规模进行。 阳294] 连施例17-9-DAME牵9-0DDAME的大规横自易仿
[0295] 9-0416的纯化:将9-0416在10%重量的未活化的4蓮分子筛之上储存24小时。 该程序将残余的水分含量从21化pm降至31ppm。随后将材料转移至溶剂球形风格烧瓶,通 过3个累送-吹扫周期脱气并引入手套箱。材料通过活化的氧化侣柱(20%重量)渗滤= 次。该程序将水分含量降至5ppm,发现过氧化物值处于或低于空白样品的过氧化物值。在 手套箱内,将材料放在10%重量的活化的4乂分子筛之上。将分子筛在25(TC下在真空下 (<〇. 1托)干燥。活化的氧化侣在250°C下在真空(<0. 1托)中干燥。
[0296] 9-0DDAME的合成:在充有氮气的手套箱中,将配备磁力揽拌棒的1升圆底烧瓶装 入250g9-DAME,其已经由通过活化的氧化侣柱干燥,随后在活化的4A分子筛之上储存。 如下制备X004 的溶液:将 40.ImgMo(NAr) (CHCMezPh) (Me2pyr)2与 16. 7mg2,6-二苯基苯 酪在ImL甲苯中合并,接着在环境溫度下将溶液揽拌30分钟。将催化剂溶液加入到醋中, 揽拌混合物,向手套箱气氛敞开达6小时,此后将混合物放置在动态真空下达2小时,在此 期间观察到散发出气体。静置过夜后,在装配具有针阀的入口转接器之后,将烧瓶从手套箱 移除。将混合物在50°C硅油浴中烙融,在动态真空下放置1小时,在此期间观察到散发出更 多的气体。观察到的GC转化率为92% (18, 400T0N)。加入中性活化的氧化侣(12. 5g),将 混合物揽拌30分钟,随后通过过滤除去氧化侣。通过真空蒸馈(12(rC/0.3mmHg)除去混 合物的轻质组分,随后将塔底物再次用12. 5g中性活化的氧化侣处理,W除去绿色杂质。分 离的产出为186. 91g(80. 9%收率)。 阳297] 连施例18
[029引先前已发现0. 04摩尔%的钢催化剂X027[Mo(N-2,6-ipr2-C品)(CHCMez化)(化 咯烧)(0-2,e-tBuzCsHs)]仅将 9-DAME转化为 9-0孤AME0. 2 % (5T0N),所述 9-DAME通过 热方法(在200°C下热处理,接着在氧化侣上揽拌,在250°C下真空干燥;PV从0. 56降至 <0. 06 (空白))纯化。此外,使用相同的底物,发现0. 04摩尔%的X007[Mo(N-2,6-ipr2-C化) (CHCMezPh)化5-二甲基化咯烧)[(时-3, 3' -二漠-2' -(叔下基二甲基甲硅烷氧 基)-5, 5',6,6',7, 7',8,8' -八氨-1,1' -联糞-2-酪盐)]]类似地得到低转化率(3. 5 % ; 88T0N)。发现加入10重量%已在275°C下真空活化的4A分子筛将水分含量从76PPm降至 12口口111。干燥后,0.04摩尔%乂027将得到91.9%转化率(22981'0脚,而0.04摩尔%乂007将 得到88. 0%转化率(2200T0N)。
[029引连施例19
[0300]研究在9-DAME的纯化中消除热预处理步骤。在20重量%干燥氧化侣(250°C,真 空)之上揽拌9-DAME,接着加入20重量%活化的4遠分子筛,将过氧化物值从0. 64降至 0. 16毫当量过氧化物/kg样品(meq/kg),将水分含量从194ppm降至:3ppm。 阳30。连施例20
[0302]未经热预处理制备的9-0416与0.02摩尔%的乂027反应导致87.4%转化率 (4368T0N)。将物料热预处理(参见W上实施例18),观察到77. 6%转化率(3880T0N)。在 0. 01摩尔%催化剂装载量下,使用未经热预处理的进料可实现47. 3 %转化率(4726T0N), 而使用经热预处理的进料,仅有22.8%转化率(22771'0脚。
[030引连施例21
[0304] 经由通过氧化侣柱渗滤和在分子筛之上储存,纯化9, 12-十=碳二締酸甲醋。该 程序将过氧化物值从12. 75降至0. 06,将水分含量从16化pm降至5卵m。 阳30引连施例22
[0306] 发现通过20重量%干燥氧化侣柱重复渗滤9-DAME将过氧化物值从0. 56降至 <0. 06 (空白)。加入20重量% 4泉分子筛将水分含量从194ppm降至7ppm。 防307] 连施例23
[030引发现 0. 004 摩尔 % 的X004[Mo(N-2, 6-平。-〔6&) (CHCMez化)(2, 5-二甲基化咯烧) (0-2,6斗&(:班3)]对渗滤通过氧化侣并且在分子筛之上干燥的9-0416得到25.4%转化率 巧350T0N)。 阳30引连施例24
[0310] 倾析由分子筛床纯化的9-DAME,并且将其放置在新鲜的10重量%的分子筛床上 允许0.004摩尔%乂004实现46.8%转化率(116931'0脚。
[03川连施例25
[0312] 经由通过干燥氧化侣柱(I5(rc,在空气中)并且在手套箱中在活化的4臭分子筛 之上储存来纯化1-癸締巧1. 4% ),该1-癸締的过氧化物值为35. 89meq/kg并且水分含量 为259卵m。所述程序将过氧化物值降至0. 16meq/kg,将水分降至5卵m。 阳31引连施例26
[0314] 发现0.001摩尔%X004将与纯化的1-癸締(参见W上)反应,63. 1 %转化为 9-十八碳締。
[031引连施例27
[0316] 将5重量%在150°C下在空气中干燥的4A分子筛加入到1-辛締中将水分含量从 42ppm降至:3卵m。发现W10-kg规模,0. 00225摩尔%的X004(150ppm重量)将该干燥的 1-辛締W86. 9 %转化率转化为7-十四碳締。
[0317] 连施例28
[031引用2. 5重量%的4泉分子筛干燥9-DAME。运将水分含量从68ppm降至15ppm。使 用0. 01摩尔%X004,该材料试图的自易位导致W<0. 1%转化率转化为9-0DDAME。 阳31引连施例29
[0320] 通过氮气压力,将用分子筛预干燥的9-DAME通过填充氧化侣的不诱钢(在375°C 下活化,使用氮气吹扫)柱渗滤。随后收集材料,并且在活化的(275°C,真空)4蓋分子筛 床上储存。随后发现水分含量为5ppm。使用0. 01摩尔%X004的易位将20. 1%的9-DAME 转化为9-0DDAME,高于在氧化侣处理之前痕量的转化。该9-DAME后来用于8-kg规模的反 应,发现0. 0149摩尔% (eOOppm重量)的X004将得到从9-DAME到9-0DDAME的91. 2%转 化率。
[03引]连施例30
[0322] 经由在实施例17中描述的程序,完成8kg Mo-催化的源自Elevance的9-DAME自 易位转化为9-ODDAME。使用60化pmwtX004的初始催化剂投料,反应进行至91. 2%转化率。 另外10化911?^乂004的投料导致95.4%的最终转化率。先前的研究已表明,使用相同的催 化剂,20099111机的催化剂装载量足^实现9-0416到9-000416的不同样品的〉90%的转化 率,其中进料的大致水分含量巧ppm。确定在材料中不存在质子或含憐杂质。 防32引连施例31
[0324] 实施实验W探究向干燥的源自Elevance的9-DAME施用TEAL是否允许使用较低 的催化剂装载量。如图1所示,初始结果表明TEAL确实具有有益效果,但是过量很多的TEAL 不利地影响转化率。随后探究了通过吸附在AI2O3上而除去过量的TEAL。
[0325] 图2显示干燥的源自Elevance的9-DAME的TEAL处理的筛选数据,采用和不采 用氧化侣后处理。用于运些实验的程序是使用规定量的TEAL(为1. 0M的己烧溶液)处理 9-DAME达30分钟,随后加入5重量%的干燥的活化的中性氧化侣,并且揽拌另外的30分 钟。通过玻璃纤维过滤器过滤除去氧化侣。测试两种不同的TEAL载荷一620和SlOppmwt, 不加入TEAL的作为对照。对照反应显示,不存在与仅使用氧化侣处理材料(所述材料已在 经热处理的氧化侣柱上处理)相关的有益效果。 防32引连施例32
[0327] 图3显示改变用于后处理经TEAL处理的9-DAME的氧化侣的量的效果。用于运些 实验的程序是使用规定量的TEAL(为1. 0M的己烧溶液)处理9-DAME达30分钟,随后加入0重量%、1重量%或5重量%的干燥的活化的中性氧化侣,揽拌另外的30分钟。通过玻璃 纤维过滤器过滤,除去氧化侣。样品随后使用403或20化pmw的X004进行易位。发现氧化 侣处理W除去未反应的TEAL(和/或TEA与杂质的可能的反应产物)可对催化剂效力有益。 防32引连施例33-9-DAME的TEAL化理,Pi 0. 5kg规横
[0329] 实施9-DAME的0. 5kg规模的TEAL纯化。在材料已如W下描述的处理后,如在实施 例18中描述的进行采用20化pmX004的0. 25kg的自易位。4小时后,转化率已达到91.6%。
[0330] 用310卵mTEAL处理干燥的(<10卵m&0) 9-DAME导致实现〉90 %转化率至 9-0DDAME所要求的必需的钢催化剂狂004)降低S倍(从60化pm到20化pm)。发现过量的 TEALO10摩尔当量)降低催化剂效力,因此,需要通过在氧化侣上吸附而纯化。如W下所 述,预处理已按比例至0.化邑。
[0331] 在手套箱中,在配备磁力揽拌棒的1升圆底烧瓶中称重已事先用经热处理 (375°C)的氧化侣和 4A分子筛(PV> 0 化0 = 4. 9卵m)处理的 500g9-DAME(2. 713mol)。 向揽拌的醋中加入1. 36mL1.OMTEAL的己烧溶液(1. 36mmol;0. 05摩尔%;310卵mwt)。继 续揽拌1小时,随后加入5g(l重量% )已在250°C、真空下干燥的中性活化的氧化侣,引起 少量气体的散发。将混合物揽拌另一个小时。经由通过中等孔隙率的烧结玻璃釉(sintered glass化it)过滤,除去氧化侣,随后将经纯化的醋在玻璃瓶中储存。
[033引连施例34
[033引 W0. 25kg规模,通过200卵mwtX004,经TEAL/AI2O3处理的9-DAME的自易位:在 充有氮气的手套箱中,称重0.25kg9-DAME(参见W上)并转移至配备磁力揽拌棒和具有特 氣龙阀的入口转接器的1-LSchlenk烧瓶中。制备50.OmgX004在1. 5血甲苯中的溶液, 并且转移至气密的注射器中。将烧瓶从手套箱移除,随后与Schlenk管线连接,W及通过浸 没在硅油浴中升溫至50°C。随后在氮气冲洗下,将X004催化剂溶液加入所述醋中。然后将 混合物在50°C下揽拌,敞开至Schlenk管线硅油鼓泡器。立即观察到散发出乙締,并且持 续约15分钟。气体的散发减慢后,将与Schlenk管线氮气轨道连接的入口转接器关闭,并 且借助与Schlenk管线连接的数字真空调节器,将顶空压力调节至200托。数字真空调节 器配备排空至硅油鼓泡器的1/3PSI泄压阀。2小时后气体的散发再次减慢,将顶空压力调 节至100托。再过1小时(3小时反应时间)后,随后将烧瓶敞开至完全真空,在1小时期 间,压力从5托缓慢降至0.5托。共计4小时后,将烧瓶敞开至空气,W泽灭催化剂。通过 GC-FID分析混合物,显示其含91.6% 9-0孤AME。
[0334]连施例35
[0335] 根据分析测量,发现由天然油得到的9-DAME(此处称为"粗制的"9-DAM巧含有 268. 9ppmwt(对应于0. 275摩尔% )水,过氧化物值(PV,参见W上)高达3.Omeq/kg,并且 对甲氧基苯胺值(pAV,参见W上)为9.6meq/kg。
[0336] 为了降低"粗制的巧-DAME的初始水含量,将其用活化的分子筛(10重量% )处理 24小时,其中水含量降至40ppmwt。使用另一个10重量%新活化的分子筛重复干燥过程。 该程序导致9-DAME(此处称为"预干燥的巧-DAM巧的水含量为28ppmwt且具有低于检测限 (<0.001 摩尔 % )的PV。
[0337] 化合物X051、X052、X123或X154指具有在W上【具体实施方式】部分描述的结构的钢 和鹤催化剂。
[033引 S辛基侣(25%,在正己烧中;目录号386553) (OC3AI)、乙酸酢(ACS试剂,目录号 242845)、Cu粉(目录号12806)和Mg切屑(目录号403148)购自Sigma-Al化ich。
[033引分子筛(3盖,珠粒,~2mm;目录号1. 05704. 1000)、分子筛(3違,粉末;目录号 1. 05706. 0250)和氧化侣(碱性,0. 063-0. 200mm;目录号 1. 01076. 2000)购自Merck。为了 活化,将分子筛和氧化侣在300°C下在1毫己下加热24小时,冷却,并且在干燥的氮气气氛 下储存。
[0340] 分别对"粗制的"和"预干燥的"9-DAME样品进行研究,献则定用于补偿各种杂质 (例如水、有机氨过氧化物等)的不利影响的=辛基侣的最优需要量,此时在运些底物的易 位反应中可达到最高转化率。对于基于Mo的催化剂X052,结果示于表34和图4,对于基于 W的络合物X123,结果示于表35和图5。对于"粗制的"9-DAME,使用1. 0摩尔%OC3AI,得 到最高可达到的转化率,而无论是施用Mo-催化剂还是W-催化剂,而对于"预干燥的"底物, 仅需要0.1摩尔% =辛基侣用于最优转化率,同样是对于每一种催化剂络合物的情况。两 个更多观察到的优点注意事项:(1)"预干燥的"底物得到更好的转化率,或(2)基于W的催 化剂X123比基于Mo的X052催化剂得到更高的转化率。
[0341]0. 0-5.0摩尔%Oc^l:所有操作均在充有氮气的手奪箱的惰性气氛下连 施。在10血排空的小瓶中,在25 °C下,向"粗制的"9-DAME巧RS345-103)或"预干燥 的"9-DAME巧01GBE387_2)加入所需量的OcsAl,将反应混合物揽拌20小时,随后加入 10iiL(〇. 1M)催化剂狂052、X01ABI331)的储液,将反应混合物在25°C和1大气压下再揽拌 4小时。随后,将混合物从室中取出,用湿化OAc泽灭。加入内标1.0血在化OAc中的十五 烧(C= 60. 40mg/血)和1. 0血在化OAc中的均S甲基苯(C= 60. 20mg/血),反应混合物用 乙酸乙醋补齐至lOmL。从反应得到的储液中,将1.OmL倒在二氧化娃柱(1.OmL)的顶部,用 乙酸乙醋(10血)洗脱。从收集的洗脱液中,将1〇〇化稀释至l.OmL,从中注射1.0化,并 且通过GCMS-GCFID分析。结果示于表34和图4。
[0342]
[0344]表:34
[0345]0.0-5.0摩尔% 0c,Al:所有操作在充有氮气的手套箱的惰性气氛下实 施。在10血排空的小瓶中,在25 °C下,向"粗制的"9-DAME巧RS345-103)或"预干燥 的"9-DAME巧01GBE387_2)加入所需量的OC3AI,将反应混合物揽拌20小时,随后加入 10iiL(〇. 1M)催化剂狂123、X01FT册33)的储液,将反应混合物在25°C和1大气压下再揽拌 4小时。随后,将混合物从室中取出,用湿化OAc泽灭。加入内标1.0血在化OAc中的十五 烧(C= 60. 44mg/mL)和1. 0血在EltOAc中的均S甲基苯(C= 60. 48mg/mL),反应混合物用 乙酸乙醋补齐至lOmL。从反应得到的储液中,将1.OmL倒在二氧化娃柱(1.OmL)的顶部,用 乙酸乙醋(10血)洗脱。从收集的洗脱液中,将1〇〇化稀释至l.OmL,从中注射1.0化,并 且通过GCMS-GCFID分析。结果示于表35和图5。
[0346]
[0347]表 35 阳34引 连施例36
[0349] 实施实验来观察在底物的易位反应中,使用基于Mo的X051或基于W的X154催 化剂,在初始1. 0摩尔%OcsAl处理"粗制的"9-DAME之后施用3. 0重量%活化的氧化侣 (Al2〇3)是否有益,并且导致更高的转化率。将得到的结果与其中单独使用1. 0摩尔%OcjAl作作预处理剂的类似实验相比较。对于催化剂X051,结果示于表36和图6,而对于催化剂 X154,结果示于表37和图7。
[0350]1. 0摩尔%Oc^l:所有操作在充有氮气的手套箱的惰性气氛下实施。在lOmL排 空的小瓶中,在25°C下,向"粗制的"9-DAME巧RS:345-10:3)加入1.0摩尔%OcsAl,将反应 混合物在环境溫度下揽拌20小时,随后加入10y1(0. 1M)催化剂狂051或X154)的储液, 将反应混合物在25°C和1大气压下再揽拌4小时。随后,将混合物从室中取出,用湿化OAc 泽灭。加入内标1. 0血在化OAc中的十五烧(C= 60. 08mg/mL)和1. 0血在化OAc中的均 S甲基苯(C= 61. 84mg/mL),反应混合物用乙酸乙醋补齐至10血,从中将1. 0血倒在二氧 化娃柱(l.OmL)的顶部,用乙酸乙醋(lOmL)洗脱。从收集的洗脱液中,将lOOiiL稀释至 1. 0血,从中注射1. 0yL,并且通过GCMS-GCFID分析。结果示于表36和37 (图6和7)。
[0351]1. 0摩尔%Oc^l+3重量%Al/)^所有操作在充有氮气的手套箱的惰性气氛下实 施。在25°C下,向"粗制的"9-DAME巧RS:345-103)加入1. 0摩尔%OC3AI,将反应混合物在 环境溫度下揽拌20小时。随后加入3.0重量%活化的氧化侣,将反应混合物揽拌2小时, 随后滤除氧化侣。在lOmL排空的小瓶中,向等分量的滤液加入10y1(0. 1M)催化剂狂051、 X01ERE220)的储液,将反应混合物在25°C和1大气压下再揽拌4小时。随后,将混合物从 室中取出,用湿化OAc泽灭。加入内标1. 0血在化OAc中的十五烧(C= 60. 08mg/mL)和 1. 0血在化OAc中的均S甲基苯(C= 61. 84mg/mL),反应混合物用乙酸乙醋补齐至10血, 从中将l.OmL倒在二氧化娃柱(l.OmL)的顶部,用乙酸乙醋(lOmL)洗脱。从收集的洗脱液 中,将lOOyL稀释至1.0血,从中注射l.OyL,并且通过GCMS-GCFID分析。结果示于表36 和37 (图6和7)。
[0352]
[0353]表 36
[0354]
[0355]表 37 防35引 连施例37
[0357] 在本实施例中,对于基于Mo的X052和基于W的X123的易位催化剂,研究催化剂 装载量的效果。如W下详细描述的,在大气压下,在25°C下进行易位反应4小时。在催化 剂X052的情况下,结果示于图8,在X123催化剂的情况下,结果示于图9。结果显示催化 剂装载量可能已降至低至20ppmwt,但仍具有相当大的检测到的转化率。结果显示与"粗制 的巧-DAME相比,使用"预干燥的"9-DAME更有利,并且在所有情况下,基于W的催化剂X123 比起其Mo-为中屯、的类似物X052提供更高的转化率。 防35引 1. 0摩尔%巧对0. 1摩尔%Oc^Al加hX052:所有操作在充有氣气的丰奪箱的 惰性气氛下实施。在lOmL排空的小瓶中,在25°C下,向"粗制的"9-DAME巧RS:345-103或E01GBE387_2)加入1. 0摩尔%或0. 1摩尔%OC3AI,将反应混合物在25°C下揽拌20小时, 随后加入10y1(1. 0M)催化剂狂052、X01ABI385)的储液,将反应混合物在25°C和1大气压 下再揽拌4小时。随后,将混合物从室中取出,用湿化OAc泽灭。加入内标l.OmL在化OAc 中的十五烧(C= 60. 08mg/mL)和1.OmL在EltOAc中的均S甲基苯(C= 60. 48mg/mL),反应 混合物用乙酸乙醋补齐至10血,从中将1.0血倒在二氧化娃柱(1.0血)的顶部,用乙酸乙 醋(lOmL)洗脱。从收集的洗脱液中,将100化稀释至l.OmL,从中注射1.0化,并且通过 GCMS-GCFID分析。结果收集于表38和图8。
[0359]
[0361]表 38
[0362]1.0摩尔%巧对0. 1摩尔%加hX052:所有操作在充有氣气的丰奪箱的惰忡 气氛下实施。在10血排空的小瓶中,在25 °C下,向"粗制的"9-DAME巧RS: 345-103或 E01GBE387_2)加入1. 0摩尔%或0. 1摩尔%OC3AI,将反应混合物在25°C下揽拌20小时, 随后加入10y1(1. 0M)催化剂狂123、X01FT册44)的储液,将反应混合物在25°C和1大气压 下再揽拌4小时。随后,将混合物从室中取出,用湿化OAc泽灭。后处理(work-up):加入内 标1. 0血在化OAc中的十五烧k= 60. 08mg/mL)和1. 0血在化OAc中的均S甲基苯k= 60. 48mg/mL),反应混合物用乙酸乙醋补齐至10血,从中将1. 0血倒在二氧化娃柱(1.
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