专利名称：五醇的异构化的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将Z-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇催化异构化成E-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇的方法，以下简称为“Z-五醇”至“E-五醇”的异构化。
已知的使3-甲基戊-1-烯-4-炔-3-醇进行酸催化的烯丙位重排可以在热力学平衡中得到Z-和E-五醇的异构体混合物，其中Z-五醇E-五醇的比例约为85∶15。如果需要，可以通过物理方法、例如通过分馏将这些立体异构体彼此分离而得到具有相当好纯度的各立体异构体。所产生并分离的较大比例的立体异构体即Z-五醇是一种有用的中间产物，例如用于制备维生素A，而较小比例的立体异构体即E-五醇也是一种有用的中间产物，例如可用于制备虾青素、玉米黄质和其它的类胡萝卜素。这种情况可以如下通过图解方式来解释，其中的一些通式在此用一般的线条来表示
反应图解
类胡萝卜素和维生素A终产物的相对产量与每种立体异构体的相对量有关，因而在经济上有必要改变上述E-和Z-五醇的热力学平衡以此来影响这两种有用的中间产物的立体异构体的比例；从如上所述的热力学平衡的混合物(约85∶15的Z-五醇∶E-五醇)中分离立体异构体在经济上几乎是不可行的。实际上，由于Z-五醇在热力学上是较为稳定的五醇产物，所以如果对虾青素、玉米黄质和其它类胡萝卜素的相对需要量明显超过了两种异构体总量的约15％，那么使这种平衡在Z---＞E-方向上移动需要输入适当的能量。例如，在将Z-五醇和E-五醇的混合物异构化的这种方法中，就需要在热力学平衡的Z-∶E-比例约为85∶15的混合物中使E-五醇的比例增加，即高于约15％。这种需要已经令人意外地通过本发明的催化异构化方法而实现，该方法包括使用溴基(Br)作为催化剂将这两种立体异构体的混合物中的Z-五醇异构化成E-五醇。
本发明提供了一种使Z-五醇和E-五醇这两种立体异构体混合物中的Z-五醇催化异构化成E-五醇的方法。该方法的特征在于用溴基(Br*)作为异构化催化剂且异构化过程在水相和五醇相的两相系统中通过混合反应混合物和在约-10℃-约100℃的温度下进行，其中所述的立体异构体五醇混合物在基本上与水不混溶的有机溶剂中可以存在或不存在。
一般来说，任何能生成实施本发明催化异构化方法所必需的溴基的体系均可采用所述的方法且每一种这样的化学体系均能对所述方法提出一种特定的实施方案。
生成溴基的所有普通的化学体系均是溴基的实际原料，合适的是碱金属或碱土金属溴化物或溴化铵。作为碱金属或碱土金属溴化物，特别要考虑用的分别是溴化钠或溴化钾、或溴化钙或溴化镁。优选用溴化钠或溴化钾作为溴基的原料。
所用的这类溴化物盐的量相对于起始物五醇(Z-和E-五醇的混合物)的量，按摩尔计合适的约为0.2摩尔-约5摩尔/摩尔、优选约为0.2摩尔-约1摩尔/摩尔、最优选约为0.2摩尔-约0.5摩尔/摩尔。
在本发明方法的一个实施方案中，用重金属盐作为促进溴基从其原料中产生的催化剂；此外，一般将氧用作促进溴基生成的助剂。这些盐中的重金属(阳离子成分)的实例是钛、钒、铬、锰、钴、镍、锆、铌、镨、铪和铅，而这些盐中的阴离子成分的实例是氯离子、溴离子、氧离子、硫酸根、氯氧根(OCl24-)和乙酸根。这类重金属盐的特殊实例是三氯化钛(TiCl3)、三氯化钒(CCl3)、二氧化钒(V2O4)、五氧化二钒(V2O5)、氯化铬(CrCl3)、溴化锰(MnBr2)、二氧化锰(MnO2)、硫酸锰(MnSO4)、乙酸锰[Mn(OCOCH3)2]、乙酸三价锰[Mn(OCOCH3)3]、溴化钴(CoBr2)、溴化镍(NiBr2)、二氯氧化锆(ZrOCl2)、五氧化二铌(Nb2O5)、氯化镨(PrCl3)、氧化镨(Pr6O11)、四氯化铪(HfCl4)和溴化铅(PbBr2)。优选将重金属溴化物用作催化剂。优选将锰盐、特别是二价锰(Mn2+)盐用作催化剂而与阴离子的性质无关。
所用的重金属盐的量，相对于五醇原料(Z-五醇与E-五醇的混合物)的用量，按摩尔计合适的是约0.001摩尔-约0.5摩尔/摩尔、优选约为0.001摩尔-约0.3摩尔/摩尔、最优选约为0.01摩尔-约0.03摩尔/摩尔。
如上所述，一般也用氧来促进溴基的生成。正如从重金属盐的性质中所证明的，各种氧化作用的能力(水平)由所述盐中的金属离子来代表分别从能力低的2+例如MnBr2、MnSO4和Mn(OCOCH3)2中的锰(II)(二价锰)到高的4+例如MnO2中的锰(IV)乃至例如V2O5和Nb2O5中的钒(V)和铌(V)这样的5+。如果用氧，其作用是提高重金属阳离子的氧化水平，使它们能有效地从存在的溴阴离子产生溴基。因此，具有高氧化水平的较低浓度的重金属阳离子足以产生溴基。例如，Mn2+离子可以用氧升至Mn3+，而较少量的这类Mn3+离子就能够产生溴基。实际上，如果当初存在的重金属阳离子有足够高氧化水平，那么甚至可以无需氧存在。作为另一个实例，Mn2+离子在没有氧存在的情况下不能够使溴化物产生溴基，而Mn3+离子可以做到这一点。
在用氧作为产生溴基的助剂的那些情况中，可以将它或将它与惰性气体成分(例如与空气中的氮气)混合使用。在异构化过程中这种氧气或优选至少含有5vol.％氧气的气体混合物以连续通过该两相反应介质为宜。合适的是，通氧气或氧气混合物的速度约为5升/小时-约200升/小时、优选约为20升/小时-约50升/小时。通氧气的技术并不重要，可以用常规的技术，诸如使用带有喷嘴的搅拌器，氧气经喷嘴通过并连续喷入搅拌的反应介质中。氧气或气体混合物可以在压力下、合适的是高达约为50巴(5MPa)的最大压力下使用，以加速异构化过程。
在本发明的方法中，五醇立体异构体的混合物可以形成五醇相，或可以将所述的立体异构体溶于基本上与水不相混溶的有机溶剂中。这类溶剂合适的是烷烃，例如戊烷、己烷或庚烷；芳香烃，例如苯或甲苯；氯化烷烃，例如二氯甲烷、氯仿或四氯化碳；或脂族醚，例如乙醚或二异丙醚。水相用于溶解碱金属溴化物、碱土金属溴化物或溴化铵(即溴基的原料)以及重金属盐，且是单一的水或可以是甲醇的水溶液。
本方法第一种实施方案的催化异构化方法易于在约0-约2.5的pH范围内进行。已经确定当在例如约pH2.5-约pH4.0这样的较高pH值下实施本方法时，所需E-五醇的产率随pH值升高而逐步降低。优选的pH范围约为0.5-约1。
为了调节上述pH值，在反应介质中需要存在强无机酸，即pKa值约小于2的无机酸，或存在乙酸这样的有机酸。为了这一目的，合适的是可以用盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸或高氯酸作为无机酸，或如上所述的乙酸，在引发异构化反应过程中如果必要的话，也可以加入足量所选择的酸，从而使pH到达或维持在上述范围内。如果使用乙酸，那么优选用约50％的乙酸水溶液。优选将氢溴酸用作强无机酸。
如上所述，本发明的催化异构化方法在约-10℃-约100℃的温度下进行。如果使用第一种实施方案，那么分批法和连续法的温度范围均在约0℃-约70℃更为合适，而在连续法的情况中，甚至可以在几分钟的短暂时间内将温度适当升高至约90℃。优选温度约为40℃-约60℃。
可以使用常规的程序来进行第一种实施方案的异构化方法。一种合适的程序包括下列步骤在强力混合的条件下、例如通过搅拌，将调节水中pH所需的溴化物盐、重金属盐和酸的混合物加热至所需的反应温度，然后加五醇立体异构体的混合物或其溶于基本上与水不混溶的有机溶剂中的溶液，并开始通氧气。在异构化过程中持续进行强力搅拌。
在异构化反应完成后，一般产生一种两相混合物，其中水相和有机相可以通过常规方法分离。水相主要含有重金属盐催化剂、溴化物盐和酸；且如果需要，可以将水相重新用于新Z-和E-五醇混合物的进一步异构化反应；如果必要，另外加入溴化物盐和/或通过添加更多的酸来调节pH。有机相主要含有E-异构体含量比原料五醇混合物中E-异构体含量高的Z/E-异构体混合物作为溶解的物质。可以通过常规方式用水将其洗涤至中性，且例如可以通过分馏法从其中分离纯的E-五醇和Z-五醇。然后按需要使用该分离出的E-五醇和Z-五醇分别用于生产虾青素、玉米黄质和其它类胡萝卜素和生产维生素A。
在本发明方法的另一个实施方案中，将过氧化物类型的氧化剂用作促进溴基生成的催化剂。更具体地说，这类催化剂是碱金属或碱土金属过氧化一硫酸盐、过氧化硼酸盐、过氧化二硫酸盐或过氧化二磷酸盐、或过氧化氢/碱金属或碱土金属硫酸盐体系。在每种情况中，合适的碱金属是钠或钾，合适的碱土金属是钙或镁。这些催化剂的实例是过氧化一硫酸钾、过氧化硼酸钠、过氧化二硫酸钠、过氧化二硫酸钾、过氧化二磷酸钾和过氧化氢/硫酸钠。该催化剂优选是过氧化二硫酸盐或过氧化氢/碱金属或碱土金属硫酸盐体系、最优选的是后者该催化剂体系。
用于异构化反应的强过氧化物类型的氧化剂(催化剂)的量，相对于五醇原料的量，按摩尔计合适的是约0.01-约0.5摩尔/摩尔、优选约为0.015-约0.2摩尔/摩尔。在过氧化氢/硫酸盐催化剂体系的情况中，方便的是使用过氧化氢的水溶液形式、其优选的浓度约为30％，且有利的是所用硫酸盐的量约为五醇原料摩尔量的0.1摩尔％-约50摩尔％。
与上述第一种实施方案相反，本实施方案不需要氧作为促进溴基生成的助剂。实际上，另一种实施方案可以在例如氮气或氩气这样的惰性气体中进行。
在本实施方案中，异构化方法优选在两相介质中进行，其中水相主要含有溶解的碱金属溴化物、碱土金属溴化物或溴化铵(即溴基的来源)，并且可以加或不加任何调节pH所必需的酸；有机相由五醇立体异构体的混合物形成，可以溶或不溶在有机溶剂中。所述有机溶剂合适的是氯化烷烃，例如二氯甲烷、氯仿或四氯化碳；低级链烷醇、尤其是C1-6链烷醇，例如甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇或叔丁醇；脂族酮，例如异丁基甲基酮；脂族酯，例如乙酸乙酯；乙腈；有机碳酸酯，例如碳酸二甲酯；脂环烃，例如甲基环己烷；或芳香烃，例如甲苯。在反应介质中使用有机溶剂表现出五醇立体异构体分解的趋向减少，也显示出反应后容易分离产物的优点。
无论是否使用溶解五醇立体异构体混合物的有机溶剂，通常每摩尔这类五醇立体异构体混合物中的水的体积均为约50ml-约800ml水/摩尔五醇立体异构体混合物、优选约50ml-约200ml水/摩尔五醇立体异构体混合物。如果使用水的体积较小即约50-100ml，那么进行异构化反应的温度适当稍高于使用体积约在100ml以上时的温度，以便补偿反应混合物的较低热容量。
这另一种实施方案(与第一种实施方案不同)的催化异构化方法几乎不受反应介质的pH影响，且实际上一般可以在约0-约10的宽pH范围内进行；因此，为调节pH而向所述介质中添加酸通常是不必要的。然而，优选的pH范围约为0-约7。在中性pH范围内即pH7左右进行异构化反应，可明显减少五醇立体异构体的部分分解，而在酸性pH范围(＜pH7)内要发生一定程度的分解。如果调节pH，那么可以向该反应介质中添加与上述实施方案给出的相同类型的酸。
用分批法和连续法的这另一种实施方案中，该催化异构化过程适合于在约-10℃-约70℃的温度下进行；在连续法的情况中，甚至可以将温度升至约100℃、短时间停留几分钟，即使如此，在这高温范围内不必持续加热也会出现五醇立体异构体的高温分解。该催化异构化反应优选在约40℃-约60℃的温度下进行。
这另一种实施方案的异构化方法也可以使用常规的程序进行。特别合适的方法包括下列步骤在用诸如氮气或氩气这样的惰性气体充气和强力搅拌混合的条件下，将由五醇立体异构体、水溴化物盐和调节pH所需的任一种酸组成的两相介质加热至所需的反应温度，然后加入结晶固体或水溶液形式的催化剂。在使用过氧化氢/碱金属或碱土金属硫酸盐系统作为催化剂的情况中，上述特别合适方法的差别在于为在充气和强力搅拌条件下加热至所需反应温度，两相介质中包含硫酸盐，然后加入过氧化氢水溶液。在所有情况中，所述的反应混合物均需进一步搅拌混合，且如果必要，还应定期调节pH，直到已可确定异构化反应已进行至大体上达到恒定的异构化平衡为止。此后，将混合物适当冷却、优选冷却至室温左右并进行产物的分离。
在这另一种实施方案的异构化反应完成后，一般产生一种两相混合物，在某些情况中，它含有由诸如各种硫酸盐、硫酸氢盐等这样的不溶性盐组成的固体残余物。任何固体成分均可以通过过滤等方法而容易除去，剩余的两相液体介质含五醇的Z/E-异构体混合物，其中有机相含高含量的E-异构体，而水相中的剩余的溶解盐则用基本上与上述第一种实施方案的最终分离步骤相关的方法处理，得到分离的E-五醇和Z-五醇。同样在这种情况中，如果需要，可以将含有溶解的盐的水相或从其中分离的盐重新用于新的Z-和E-五醇混合物的进一步异构化反应。
无论所用的实施方案如何，达到异构化平衡的反应时间很大程度上取决于所用的特定反应条件，可以几分钟至几小时计。作为一个实例，在约85℃下使用水和二氯甲烷的两相溶剂系统进行异构化反应的某些情况下，约2分钟迅速达到异构化平衡。例如溴化物盐的浓度和所用的催化剂的量这样的反应条件在任一种情况中均对反应时间具有很强的影响。
通过下面的实施例来解释本发明的方法实施例1将149.55g溴化钾、5.85g乙酸锰四水合物、250ml水和200ml冰醋酸依次加入反应器中，然后将该混合物搅拌并温热至50℃。以20升/小时的速率使气体通过所得的搅拌溶液并在10分钟内逐滴加入108.54g(主要为)Z-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇[根据气相层析法(GC)，Z-异构体为98.7％，E-异构体为1.0％]。
在反应1小时后，将该混合物冷却至室温并在每种情况中通过分批加入500ml水和500ml二氯甲烷而将其萃取入有机相。在30℃和减压条件下将合并的有机相浓缩，从而产生176.16g暗棕色液体。根据GC，所述的液体含有47.4％的Z-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇和5.9％的E-异构体。这相当于从起始存在的Z-异构体中得到了8.7％E-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇的产率。
实施例2将低含氧气体(5vol.％O2和95vol.％N2)以20升/小时的速率通过烧结玻璃滤器(该滤器是有烧结玻璃基底的夹套反应器)引入，随后加入99.7g溴化钾、2.72g硫酸锰一水合物和300ml的0.25N硫酸并将该混合物搅拌并温至70℃。然后将低含氧气体的导入速率提高到50升/小时，且在10分钟内引入72.36g(主要是)Z-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇(如实施例1中的组成)。在70℃搅拌1小时后，停止引入低含氧气体，所得的两相反应混合物通过烧结玻璃滤器底的出料管从所述反应器中放出。
将放出的反应混合物的暗棕色有机相从水相中分离并用水洗涤，且将水相用30ml二异丙醚洗涤。对合并的有机和二异丙醚相的GC分析表明从起始存在的Z-异构体中产生11.8％的E-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇。
实施例3将450ml水、149.55g溴化钾和6.99g溴化锰四水合物依次导入夹套式反应器中，将该混合物搅拌并温至50℃。在用6.0ml的30％氢溴酸将pH调节至1.0后，使气体以20升/小时的速率通过该混合物并在10分钟内分批加入109.11g(主要是)Z-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇(根据GC分析98.6％的Z-异构体和0.6％的E-异构体)。搅拌1小时并在50℃下使气体通过后，将该混合物冷却至25℃并将两相彼此分离。
将有机相用45ml水洗涤并用45ml二异丙醚萃取水相。对合并的有机和二异丙醚相的GC分析表明从起始存在的Z-异构体中产生13.5％的E-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇。
实施例4将149.55g溴化钾、2.28g二氧化锰和450ml的0.25N硫酸依次导入夹套式反应器中，然后将该混合物搅拌并温至50℃。将4.5ml的62％氢溴酸加入到该混合物中以便完全溶解二氧化锰，由此溶液的pH为0.8；且在此后的15分钟内分批加入121.77g(主要是)Z-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇(含有水；根据GCZ-异构体为87.8％，E-异构体为1.1％)。在50℃下搅拌1小时后，将该混合物冷却至25℃并将两相彼此分离。
将暗棕色有机相用45ml水洗涤并用45ml二异丙醚萃取水相。对合并的有机和二异丙醚相的GC分析表明从起始存在的Z-异构体中产生6.0％的E-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇。
实施例5在氩气环境中将196g(主要是)Z-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇(根据GC，约98％的Z-异构体和1％的E-异构体)、244.3溴化钾和703.5g的0.25N硫酸依次加入夹套式反应器中，然后将该混合物搅拌并温至50℃。接着尽快加入50g的乙酸锰二水合物，使反应混合物的pH从0.5升至3.7。添加50％的硫酸将pH调节至0.9，在该pH值下使反应再进行3小时。在该反应期后接着冷却至室温，然后进行GC分析，它表明从起始存在的Z-异构体中产生E-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇，将其从混合物的两个液体相中取出，总计为12.9％。
实施例6在氩气环境中将303.75g溴化钾、435ml的0.135N氢溴酸、109.11g(主要是)Z-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇(如实施例3中的组成)和10ml水依次加入夹套式反应器中，然后将该混合物搅拌并温至50℃。接着一步加入16.2g的过氧化二硫酸钾并在50℃下进一步搅拌15分钟后将该混合物冷却至20℃。
在减压条件下将在20℃下放置时从混合物中沉淀出的固体盐滤出并将两液体相彼此分离。将有机相用45ml洗涤并将水相与沉淀的盐一起用50ml二异丙醚萃取。对合并的有机和二异丙醚相的GC分析表明从起始存在的Z-异构体中产生13.5％的E-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇。
实施例7在氩气环境中将147.96g溴化钾、424ml的0.135N氢溴酸、106.71g(主要是)Z-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇(根据GC，97.6％的Z-异构体和1.1％的E-异构体)和10ml水依次加入夹套式反应器中，然后将该混合物搅拌并温至50℃。接着一步加入24.77g的过氧化二硫酸钾，将该反应混合物的pH从0.6升至5.4。使用30％的氢溴酸将pH调节至1.0并在整个4小时的异构化反应期间维持使用所述pH值的状态。在该反应期间后将该混合物冷却至25℃。
然后将两相彼此分离。将有机相用45ml水洗涤，水相用45ml二异丙醚萃取。对合并的有机和二异丙醚相的GC分析表明从起始存在的Z-异构体中产生7.0％的E-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇。
实施例8在氩气环境中将151.87g溴化钾、370ml的0.159N氢溴酸、109.11g(主要是)Z-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇(如实施例3中的组成)和10ml水依次加入夹套式反应器中，然后将该混合物搅拌并温至50℃。在50℃下使用剂量泵在30分钟内将19.01g过氧化一硫酸钾在65ml水中的溶液(47％)分批加入到所述的反应混合物中。接着再反应3.5小时，然后将该混合物冷却至25℃。
将两液体相彼此分离。将有机相用45ml水洗涤并将水相用45ml二异丙醚萃取。对合并的有机和二异丙醚相的GC分析表明从起始存在的Z-异构体中产生3.6％的E-3-甲基戊-2-烯4-炔-1-醇。
实施例9在氩气环境中将29.21g溴化钾、7.57g硫酸钠、50ml水和96.66g(主要是)Z-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇(根据GC，98.5％的Z-异构体和0.9％的E-异构体)依次加入磺化烧瓶中，然后搅拌将该混合物温至50℃。接着在15分钟内逐滴加入10.4ml的30％过氧化氢并在50℃下将该反应混合物搅拌4小时。在该反应期间使所述混合物的pH从5.3升至6.1。
然后将该混合物冷却至20℃并通过过滤滤出沉淀的盐。对两液体相的GC分析表明从起始存在的Z-异构体中产生14.3％的E-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇。
实施例10在氩气环境中将262.63g溴化钠、250ml水和109.53g(主要是)Z-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇(如实施例7中的组成)依次加入夹套式反应器中，然后将该混合物搅拌并温至50℃。通过强力搅拌将预先通氩气的14.12g的过氧化二硫酸钠在200ml水中的溶液加入到反应器的混合物中，从而使pH从5.65下降至2.25。在50℃下进一步搅拌30分钟后完成异构化。对两液体相的GC分析表明从起始存在的Z-异构体中产生14.3％的E-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇。
实施例11-24使用与实施例1-4中所述类似的方法，用各种重金属盐(溴基生成的助催化剂)并对所得的Z--->E-异构体转化的产率进行定量。在这些实验中使用如下的标准反应条件对于14.42g(0.15摩尔)3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇(根据GC，98.5％的Z-异构体和0.5％的E-异构体)，每摩尔所述原料使用0.021摩尔的重金属盐和1.117摩尔的溴化钾。在每种情况中使用60ml的0.135N氢溴酸完成反应混合。通空气的速率为20升/小时。在约50℃的反应温度下使异构化进行2-3小时。
将助催化剂的性质和每种情况中的产率列在下表中表
权利要求
1.一种在Z-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇和E-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇这两种立体异构体混合物中将Z-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇催化异构化成E-3-甲基戊-2-烯-4-炔-1-醇的方法，其特征在于用溴基作为异构化催化剂并在水相和立体异构体混合物相的两相体系中在约-10℃-约100℃的温度下将反应混合物混合使之进行异构化反应，其中所述的立体异构体混合物可存在或不存在于基本上与水不混溶的有机溶剂中。
2.一种根据权利要求1的方法，其特征在于溴基的来源一般是碱金属溴化物或碱土金属溴化物或溴化铵、优选溴化钠或溴化钾。
3.一种根据权利要求2的方法，其特征在于所用的溴化物的量相对于立体异构体混合物原料的用量，按摩尔计约为0.2摩尔-约5摩尔/摩尔、优选约为0.2摩尔-约1摩尔/摩尔、最优选约为0.2摩尔-约0.5摩尔/摩尔。
4.一种根据权利要求1-3中任意一项的方法，其特征在于用重金属盐作为促进溴基从其原料中生成的催化剂，另外可以用氧作为促进溴基生成的助剂。
5.一种根据权利要求4的方法，其特征在于所述盐中的重金属(阳离子成分)选自钛、钒、铬、锰、钴、镍、锆、铌、镨、铪和铅，所述盐中的阴离子成分选自氯离子、溴离子、氧离子、硫酸根、氯氧根和乙酸根。
6.一种根据权利要求5的方法，其特征在于所述的盐是三氯化钛(TiCl3)、三氯化钒(CCl3)、二氧化钒(V2O4)、五氧化二钒(V2O5)、氯化铬(CrCl3)、溴化锰(MnBr2)、二氧化锰(MnO2)、硫酸锰(MnSO4)、乙酸锰[Mn(OCOCH3)2]、乙酸三价锰[Mn(OCOCH3)3]、溴化钴(CoBr2)、溴化镍(NiBr2)、二氯氧化锆(ZrOCl2)、五氧化二铌(Nb2O5)、氯化镨(PrCl3)、氧化镨(Pr6O11)、四氯化铪(HfCl4)和溴化铅(PbBr2)。
7.一种根据权利要求4-6中任意一项所述的方法，其特征在于所用的重金属盐的量相对于立体异构体混合物原料的用量，按摩尔计约为0.001摩尔-约0.5摩尔/摩尔、优选约为0.001摩尔-约0.3摩尔/摩尔、最优选约为0.01摩尔-约0.03摩尔/摩尔。
8.一种根据权利要求4-7中任意一项的方法，其特征在于在重金属阳离子的氧化水平足以从溴化物阴离子产生溴基的那些情况下不使用氧。
9.一种根据权利要求4-8中任意一项的方法，其特征在于将立体异构体混合物溶于基本上与水不相混溶的有机溶剂而得到立体异构体混合物相，所述的溶剂是烷烃，例如戊烷、己烷或庚烷；芳香烃，例如苯或甲苯；氯化烷烃，例如二氯甲烷、氯仿或四氯化碳；或脂族醚，例如乙醚或二异丙醚。
10.一种根据权利要求4-9中任意一项的方法，其特征在于该方法在pH约为0-约2.5、优选约0.5-约1的范围内进行。
11.一种根据权利要求1或2的方法，其特征在于用强过氧化物类型的氧化剂作为促进溴基生成的催化剂，这类催化剂尤其是碱金属或碱土金属过氧化一硫酸盐、过氧化硼酸盐、过氧化二硫酸盐或过氧化二磷酸盐、或过氧化氢/碱金属或碱土金属硫酸盐体系，所述的碱金属是钠或钾而所述的碱土金属是钙或镁。
12.一种根据权利要求11的方法，其特征在于所述的催化剂是过氧化一硫酸钾、过氧化硼酸钠、过氧化二硫酸钠、过氧化二硫酸钾、过氧化二磷酸钾或过氧化氢/硫酸钠。
13.一种根据权利要求11或12的方法，其特征在于所用的强过氧化物类型的氧化剂(催化剂)的量相对于以立体异构体混合物原料的量，按摩尔计约为0.01-约0.5摩尔/摩尔、优选约为0.015-约0.2摩尔/摩尔。
14.一种根据权利要求11或12的方法，其特征在于所述的催化剂是过氧化氢/碱金属或碱土金属硫酸盐体系，其中使用过氧化氢的水溶液形式，其优选的浓度约为30％，且所用硫酸盐的量约为立体异构体混合物原料摩尔量的约0.1摩尔％-约50摩尔％。
15.一种根据权利要求11-14中任意一项所述的方法，其特征在于将所述的立体异构体混合物溶于有机溶剂而得到立体异构体混合物相，所述的溶剂是氯化烷烃，例如二氯甲烷、氯仿或四氯化碳；低级链烷醇、尤其是C1-6链烷醇，例如甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇或叔丁醇；脂族酮，例如异丁基甲基酮；脂族酯，例如乙酸乙酯；乙腈；有机碳酸酯，例如碳酸二甲酯；脂环烃，例如甲基环己烷；或芳香烃，例如甲苯。
16.一种根据权利要求11-15中任意一项的方法，其特征在于每摩尔立体异构体混合物原料中水的体积约为50ml-约800ml水/摩尔立体异构体混合物、优选约50ml-约200ml水/摩尔立体异构体混合物。
17.一种根据权利要求11-16中任意一项的方法，其特征在于在用诸如氮气或氩气这样的惰性气体充气和通过强力搅拌混合的条件下，通过搅拌将由立体异构体混合物原料、水、溴化物盐和调节pH所需的任一种酸组成的两相介质加热至所需的反应温度，然后加入结晶固体或水溶液形式的催化剂，由此在使用过氧化氢/碱金属或碱土金属硫酸盐体系作为催化剂的情况中，为在充气和强力搅拌条件下加热至所需反应温度，所用的两相介质中包括硫酸盐，然后加入过氧化氢水溶液。
全文摘要
一种在Z－3－甲基戊－2－烯－4－炔－1－醇和E－3－甲基戊－2－烯－4－炔－1－醇这两种立体异构体的混合物中将Z－3－甲基戊－2－烯－4－炔－1－醇催化异构化成E－3－甲基戊－2－烯－4－炔－1－醇的方法,用溴基作为异构化催化剂并在水相和立体异构体混合物相的两相体系中、在约－10℃－约100℃的温度下将反应混合物混合使之进行异构化反应。该方法所产生和分离出的大部分立体异构体即Z－五醇和较小比例的立体异构体即E－五醇均是有用的中间产物,例如前者可用于制备维生素A,而后者可用于制备虾青素、玉米黄质和其它的类胡萝卜素。
文档编号C07B61/00GK1330059SQ0111755
公开日2002年1月9日 申请日期2001年6月29日 优先权日2000年6月30日
发明者阿诺德·格洛尔, 汉斯乔尔格·格伦德勒, 沃纳·西蒙 申请人:霍夫曼-拉罗奇有限公司