用于生产特定α,β-不饱和羧酸酯的改进方法与流程

用于生产特定
α
,
β-不饱和羧酸酯的改进方法
1.本发明涉及一种用于生产特定α,β-不饱和羧酸酯的方法。
2.旨在生产的特定α,β-不饱和羧酸酯由下式(i)表示
[0003][0004]
其中
[0005]
r1是c
1-c4烷基片段，优选地-ch3或-ch2ch3，并且
[0006]
r2是
[0007][0008]
(*示出键所位于的位置)。
[0009]
这些特定的α,β-不饱和羧酸酯是有用的化合物。它们可以原样使用，或者它们是用于生产其他化合物，例如维生素(尤其是维生素a乙酸酯(经由还原之后乙酰化))的有用中间体。
[0010]
因此，由于此类重要中间体的重要性，一直需要生产此类化合物的卓越方法。
[0011]
用于生产这些化合物的新方法包括钌催化剂和温和的反应条件。
[0012]
用于生产这些化合物的方法如下：
[0013]
在至少一种式(iv)的催化剂存在下使式(ii)化合物
[0014]
[0015]
与式(iii)化合物反应
[0016][0017]
其中r1和r2具有如上文针对式(i)化合物所定义的相同的含义，
[0018][0019]
其中
[0020]
r3、r4、r5和r6彼此独立地表示-ch3、-och3、-no2或卤素，并且
[0021]
w、x、y和z彼此独立地表示中性或离子配体，其中w、x、y和z可以是单齿或二齿的，前提条件是ru总是六次配位的，并且
[0022]
m、n、o和p表示整数0、1、2或3
[0023]
q表示整数1、2、3或4。
[0024]
催化剂总是电中性的。此外，显而易见的是，当配体w、x、y或z中的一者或两者是双齿的时，则仅存在三个或两个配体。
[0025]
在反应(第一循环)终止之后，式(iv)的催化剂已经被转化成以下式(iv')、(iv”)和/或(iv”')的形式
[0026]
[0027][0028]
其中所有取代基具有如上定义的相同含义，并且其中r7是h或c
1-c4烷基片段。
[0029]
所述式(iv')、(iv”)和(iv”')的化合物是新的。
[0030]
因此，本发明涉及一种用于生产式(i)化合物的方法(p)
[0031][0032]
其中
[0033]
r1是c
1-c4烷基片段，优选地-ch3或-ch2ch3，并且
[0034]
r2是
[0035][0036]
(*示出键所位于的位置)，并且其中
[0037]
在至少一种式(iv)的催化剂存在下使式(ii)化合物
[0038][0039]
与式(iii)化合物反应
[0040][0041]
其中r1和r2具有如上文针对式(i)化合物所定义的相同的含义，
[0042]
[0043]
其中
[0044]
r3、r4、r5和r6彼此独立地表示-ch3、-och3、-no2或卤素，并且
[0045]
w、x、y和z彼此独立地表示中性或离子配体，其中w、x、y和z可以是单齿或二齿的，前提条件是ru总是六次配位的，并且
[0046]
m、n、o和p表示整数0、1、2或3
[0047]
q表示整数1、2、3或4。
[0048]
式(i)化合物是优选的，其中
[0049]
r1是-ch3或-ch2ch3。
[0050]
因此，本发明涉及一种方法(p1)，所述方法是方法(p)，其中r1是
[0051]-ch3或-ch2ch3。
[0052]
式(i)化合物是优选的，其中
[0053]
r2是
[0054][0055]
因此，本发明涉及一种方法(p2)，所述方法是方法(p)或(p1)，其中
[0056]
r2是
[0057][0058]
式(ia)和式(ib)的化合物是最优选的，
[0059][0060]
非常优选的催化剂是式(iva)、(ivb)或(ivc)的催化剂
[0061][0062]
其中r7是h或ch3。
[0063]
因此，本发明涉及一种方法(p3)，所述方法是方法(p)、(p1)或(p2)，其中使用了式(iva)的催化剂
[0064][0065]
因此，本发明涉及一种方法(p3')，所述方法是方法(p)、(p1)或(p2)，其中使用了式(ivb)的催化剂
[0066][0067]
因此，本发明涉及一种方法(p3”)，所述方法是方法(p)、(p1)或(p2)，其中使用了式(ivc)的催化剂
[0068][0069]
其中r7是h或ch3。
[0070]
底物(起始材料)与催化剂的比率(基于摩尔)通常为5000:1至10:1，优选地1000:1至20:1。
[0071]
因此，本发明涉及一种方法(p4)，所述方法是方法(p)、(p1)、(p2)、(p3)、(p3')或(p3”)，其中底物(起始材料)与催化剂的比率(基于摩尔)是5000:1至10:1。
[0072]
因此，本发明涉及一种方法(p4')，所述方法是方法(p)、(p1)、(p2)、(p3)、(p3')或(p3”)，其中底物(起始材料)与催化剂的比率(基于摩尔)是1000:1至20:1。
[0073]
根据本发明的方法是在没有任何溶剂的情况下或在至少一种非极性质子惰性有机溶剂中进行的。
[0074]
作为溶剂，在本发明的范围内可以使用一般的非极性质子惰性有机溶剂，特别是脂肪族、环状和芳族烃，例如c
7-c
10
烷烃、c
5-c7环烷烃、苯、甲苯和萘，以及此类溶剂与彼此的混合物，例如石蜡油(饱和脂肪族烃的混合物)。以及羧酸酯，例如乙酸乙酯。
[0075]
因此，本发明涉及一种方法(p5)，所述方法是方法(p)、(p1)、(p2)、(p3)、(p3')、(p3”)、(p4)或(p4')，其中所述方法在没有任何溶剂的情况下进行的。
[0076]
因此，本发明涉及一种方法(p6)，所述方法是方法(p)、(p1)、(p2)、(p3)、(p3')、(p3”)、(p4)或(p4')，其中所述方法是在至少一种非极性质子惰性有机溶剂中进行的。
[0077]
因此，本发明涉及一种方法(p6')，所述方法是方法(p)、(p1)、(p2)、(p3)、(p3')、(p3”)、(p4)或(p4')，其中所述非极性质子惰性有机溶剂选自由以下组成的组：脂肪族烃、环烃、芳族烃和羧酸酯。
[0078]
因此，本发明涉及一种方法(p6”)，所述方法是方法(p6')，其中所述非极性质子惰性有机溶剂选自由以下组成的组：c
7-c
10
烷烃、c
5-c7环烷烃、苯、甲苯、萘、石蜡油和乙酸乙酯。
[0079]
根据本发明的方法通常在非常温和的反应条件下进行。反应温度通常介于-5℃与60℃之间，优选地介于0℃与50℃之间，更优选地介于5℃与45℃之间，最优选地介于5℃与40℃之间。
[0080]
因此，本发明涉及一种方法(p7)，所述方法是方法(p)、(p1)、(p2)、(p3)、(p3')、(p3”)、(p4)、(p4')、(p5)、(p6)、(p6')或(p6”)，其中所述方法是在介于-5℃与60℃之间的温度下进行的。
[0081]
因此，本发明涉及一种方法(p7')，所述方法是方法(p)、(p1)、(p2)、(p3)、(p3')、(p3”)、(p4)、(p4')、(p5)、(p6)、(p6')和(p6”)，其中所述方法是在介于0℃与50℃之间的温度下进行的。
[0082]
因此，本发明涉及一种方法(p7”)，所述方法是方法(p)、(p1)、(p2)、(p3)、(p3')、(p3”)、(p4)、(p4')、(p5)、(p6)、(p6')或(p6”)，其中所述方法是在介于5℃与45℃之间的温度下进行的。
[0083]
因此，本发明涉及一种方法(p7”')，所述方法是方法(p)、(p1)、(p2)、(p3)、(p3')、(p3”)、(p4)、或(p4')、(p5)、(p6)、(p6')或(p6”)，其中所述方法是在介于5℃与40℃之间的温度下进行的。
[0084]
将所有反应物一起加入并混合。将反应混合物加热至发生基于过渡金属的催化重排反应的温度，以提供所得混合物。
[0085]
此外，新戊酸酐、式(v)化合物
[0086][0087]
可以加入到所述反应混合物中。
[0088]
新戊酸酐可以以0.01-0.75mol当量(相对于式(ii)化合物)，优选地0.05-0.4mol当量(相对于式(ii)化合物)、0.1-0.25mol当量(相对于式(ii)化合物)的量加入。
[0089]
因此，本发明涉及一种方法(p8)，所述方法是方法(p)、(p1)、(p2)、(p3)、(p3')、(p3”)、(p4)、(p4')、(p5)、(p6)、(p6')、(p6”)、(p7)、(p7')、(p7”)或(p7”')，其中将式(v)化合物
[0090][0091]
加入到反应混合物中。
[0092]
因此，本发明涉及一种方法(p8')，所述方法是方法(p8)，其中式(v)化合物以0.01-0.75mol当量(相对于式(ii)化合物)的量加入。
[0093]
因此，本发明涉及一种方法(p8”)，所述方法是方法(p8)，其中式(v)化合物以0.05-0.4mol当量(相对于式(ii)化合物)的量加入。
[0094]
因此，本发明涉及一种方法(p8”')，所述方法是方法(p8)，其中式(v)化合物以0.1-0.25mol当量(相对于式(ii)化合物)的量加入。
[0095]
在反应后，可以通过通常已知的方法分离催化剂(式(iv')、(iv”)和(iv”')的化合
物)
[0096][0097][0098]
其中所有取代基具有如上定义的相同含义。
[0099]
此外，所述式的催化剂(式(iv')、(iv”)和(iv”')的化合物)都是新的
[0100][0101][0102]
其中
[0103]
r3、r4、r5和r6彼此独立地表示-ch3、-och3、-no2或卤素，并且
[0104]
w、x、y和z彼此独立地表示中性或离子配体，其中w、x、y和z可以是单齿或二齿的，
前提条件是ru总是六次配位的，并且
[0105]
m、n、o和p表示整数0、1、2或3
[0106]
q表示整数1、2、3或4。
[0107]
因此，本发明的另一个实施方式是式(iv')、(iv”)和(iv”')的化合物
[0108][0109]
[0110]
其中
[0111]
r3、r4、r5和r6彼此独立地表示-ch3、-och3、-no2或卤素，并且
[0112]
w、x、y和z彼此独立地表示中性或离子配体，其中w、x、y和z可以是单齿或二齿的，前提条件是ru总是六次配位的，并且
[0113]
m、n、o和p表示整数0、1、2或3
[0114]
q表示整数1、2、3或4。
[0115]
优选的式(iv')、(iv”)和(iv”')化合物是式(iva)、(ivb)、(ivc')和(ivc”)化合物
[0116][0117]
[0118]
以下实施例进一步说明了本发明，但并不限制本发明。除非另有说明，否则所有给出的百分比和份数都与重量有关并且温度以℃给出。
实施例
[0119]
实施例1：
[0120]
在氩气气氛下将3-甲基-1-(2,6,6-三甲基环己-1-烯-1-基)戊-1-烯-4-炔-3-醇(2.33g，10mmol)和2,2-二甲基丙酸(1.53g，15mmol，1.5当量)溶解在无水乙酸乙酯(10ml)中。在氩气的逆向流中，加入61mg(0.1mmol，1.0mol％)的[(dppe)ru(2-甲基烯丙基)2]，其形成式(iva)的催化剂。于20℃搅拌24h后，将浅黄褐色的反应混合物减压浓缩(旋转蒸发仪，20℃水浴温度)。将粗产物在20毫巴下干燥另外2h，得到浅棕色油状物。以99％的产率获得了式(ia)的产物
[0121][0122]
在下表中，已经通过与实施例1相同的方式生产了更多的式(ia)化合物。已经改变了其他反应时间和/或反应温度和/或乙酸乙酯(溶剂)的量。
[0123][0124]
实施例2：
[0125]
在氩气气氛下，将3-甲基-1-(2,6,6-三甲基环己-1-烯-1-基)戊-1-烯-4-炔-3-醇(2.18g，10mmol)、2,2-二甲基丙酸(1.32g，11mmol)和2,2-二甲基丙酸酐(0.4ml，2mmol)溶解在无水乙酸乙酯(10ml)中。在氩气的逆向流中，加入61mg(0.1mmol，1.0mol％)的[(dppe)ru(2-甲基烯丙基)2]在无水丙酮(5ml)中的溶液，这形成了式(iva)的催化剂。于20℃搅拌18h后，观察到了89％的3-甲基-1-(2,6,6-三甲基环己-1-烯-1-基)戊-1-烯-4-炔-3-醇的转换。
[0126]
在下表中，已经通过与实施例3相同的方式生产了更多的式(ia)化合物。其他添加剂和/或溶剂已经改变。
[0127][0128]
实施例3：
[0129]
在氩气气氛下，将2,2-二甲基丙酸(1.0g，9.8mmol)和60mg(0.1mmol)的式(iv)的钌催化剂溶于无水乙酸乙酯(15ml)中。在0.5h后，将溶剂蒸发2小时(40℃)。将剩余的固体在回流下溶于无水正己烷中，并使其从60℃逐渐冷却至-20℃以形成黄色锐晶，从而获得式(ivb)的钌催化剂。
[0130]
实施例4：
[0131]
在氩气气氛下，将2,2-二甲基丙酸(5.0g，49mmol)和60mg(0.1mmol)的式(iv)的钌催化剂溶于无水乙酸乙酯(10ml)中。在0.5h后，将溶剂蒸发2小时(40℃)。将剩余的固体溶于丙酮中，并建立正己烷的缓慢扩散以形成黄色锐晶，从而获得式(ivc')的钌催化剂。