4-烷酰氧基-2-甲基丁酸的生产方法技术

本发明专利技术涉及经改进的生产4-烷酰氧基-2-甲基丁酸的方法，以及这种化合物在有机合成中的用途，尤其是在形成中间体(构建组件)的过程中的用途，其中所述中间体用于合成包含异戊二烯单元的有机化合物，例如β-胡萝卜素或其它类胡萝卜素(例如角黄素、玉米黄素或虾青素)或者维生素E或维生素A以及其它结构相似的化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】4-烷酰氧基-2-甲基丁酸的生产方法本专利技术涉及经改进的生产4-烷氧基-2-甲基丁酸的方法，以及这种化合物在有机合成中的用途，尤其是在形成中间体(构建组件(buildingblock))的过程中的用途，其中所述中间体用于合成包含异戊二烯(isoprene(＝isoterpene))单元的有机化合物，例如β-胡萝卜素或其它类胡萝卜素(例如角黄素、玉米黄素或虾青素)或者维生素E或维生素A以及其它结构相似的化合物。异戊二烯具有如下的化学结构它是被称为类异戊二烯的一组化合物的重要化学单元。如上所述的类胡萝卜素和维生素E即为这样的类异戊二烯。由于这些化合物的重要性以及其合成复杂性，始终存在对经改进的它们的生产方法的需求。4-烷酰氧基-2-甲基丁酸(4-alkanoyloxy-2-methylbutanoicacid)是式(I)化合物其中R表示C1-C15烷基部分或C2-C18烯基部分，它是这种有机合成(用于生产类异戊二烯)中的重要化合物(构建组件、起始化合物)。当R是C1-C15烷基部分时，那么优选烷基部分是线性的。特别优选烷基部分是甲基、乙基和十五烷基。当R是C2-C18烯基部分时，存在一个或更多个C-C双键。优选烯基部分是直链的。式(I)化合物在现有技术即Ali和Alper，J.Mol.Catal.77(1992)，7-13中是已知的。其中还描述了获得式(I)化合物的方法。但其中公开和描述的生产方法只允许以低产率(12％)且与其它(主要)产物混合地获得式(I)化合物，以至于式(I)化合物必须被分离。本专利技术的目标是提供经改进的式(I)化合物的生产方法。出乎意料地发现：通过如下方法以及在氧化过程中至少一种过渡金属盐被用作催化剂时可以以极佳的产率得到式(I)化合物其中R表示C1-C15烷基部分或C2-C18烯基部分。因此，本专利技术涉及生产式(I)化合物的方法，式(I)中的R表示C1-C15烷基部分或C2-C18烯基部分，其中，使用含氧气体氧化式(II)化合物，式(II)中的R与式(I)化合物中定义的相同，其特征在于使用至少一种过渡金属盐作为催化剂。优选地，本专利技术涉及生产式(I)化合物的方法，式(I)中的R表示线性C1-C15烷基部分(优选地是甲基、乙基和十五烷基)，其中使用含氧气体氧化式(II)化合物，式(II)中的R与式(I)化合物中定义的相同，其特征在于使用至少一种过渡金属盐作为催化剂。在本专利申请的上下文中，术语“过渡金属”被定义为元素周期表的d区(其包括元素周期表中的第3族至第12族)中的任何元素。f区(镧系形式和锕系形式)也是该定义中的一部分。过渡金属是盐的阳离子，阴离子可以是有机的或无机的。优选的过渡金属是Cu、Co、Fe和Cr。过渡金属盐的阴离子对本专利技术不是重要的。任何常用的阴离子都可以是平衡离子。优选的阴离子是卤素(例如Cl-、Br-或I-)、PO43-、SO42-或-O(CO)CH3)。可以使用单一过渡金属盐或其混合物。优选的盐是Co(O(CO)CH3)2、Cu(O(CO)CH3)2、CoSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、CoCl2、CuCl2和FeCl3。因此，本专利技术涉及优选的生产式(I)化合物的方法，式(I)中R表示C1-C15烷基部分或C2-C18烯基部分，其中使用含氧气体氧化式(II)化合物，式(II)中的R与式(I)化合物中定义的相同，其特征在于使用选自以下的至少一种过渡金属盐作为催化剂：Co(O(CO)CH3)2、Cu(O(CO)CH3)2、CoSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、CoCl2、CuCl2和FeCl3。优选的式(I)化合物是因此，本专利技术涉及优选的生产式(Ia)化合物的方法，其中使用含氧气体氧化式(IIa)化合物，其特征在于使用选自以下的至少一种过渡金属盐作为催化剂：Co(O(CO)CH3)2、Cu(O(CO)CH3)2、CoSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、CoCl2、CuCl2和FeCl3。因此，本专利技术还涉及优选的生产式(Ib)化合物的方法，其中使用含氧气体氧化式(IIb)化合物，其特征在于使用选自以下的至少一种过渡金属盐作为催化剂：Co(O(CO)CH3)2、Cu(O(CO)CH3)2、CoSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、CoCl2、CuCl2和FeCl3。因此，本专利技术还涉及优选的生产式(Ic)化合物的方法，其中使用含氧气体氧化式(IIc)化合物，其特征在于使用选自以下的至少一种过渡金属盐作为催化剂：Co(O(CO)CH3)2、Cu(O(CO)CH3)2、CoSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、CoCl2、CuCl2和FeCl3。本专利技术的方法是催化氧化。在所述方法中使用的氧化剂是包含O2的气体。它可以是纯的氧气，也可以是包含O2的混合物(例如空气)。优选地，使用空气作为氧化剂实施根据本专利技术的方法。根据本专利技术的方法可以在压力(高至20bar)下实施，也可以在环境压力下实施。优选地，在环境压力下实施根据本专利技术的方法。使用催化量的过渡金属盐催化剂(以及这种盐的混合物)。通常使用0.0005-0.1摩尔当量(与式(II)化合物的摩尔相关)的过渡金属盐催化剂(以及这种盐的混合物)。因此，本专利技术涉及优选的生产式(Ia)化合物的方法，其中使用含氧气体氧化式(IIa)化合物，其特征在于使用0.0005-0.1摩尔当量(与式(IIa)化合物的摩尔相关)的至少一种选自以下的过渡金属盐作为催化剂：Co(O(CO)CH3)2、Cu(O(CO)CH3)2、CoSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、CoCl2、CuCl2和FeCl3。因此，本专利技术还涉及优选的生产式(Ib)化合物的方法，其中使用含氧气体氧化式(IIb)化合物，其特征在于使用0.0005-0.1摩尔当量(与式(IIb)化合物的摩尔相关)的至少一种选自以下的过渡金属盐作为催化剂：Co(O(CO)CH3)2、Cu(O(CO)CH3)2、CoSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、CoCl2、CuCl2和FeCl3。因此，本专利技术还涉及优选的生产式(Ic)化合物的方法，其中使用含氧气体氧化式(IIc)化合物，其特征在于使用0.0005-0.1摩尔当量(与式(IIc)化合物的摩尔相关)的至少一种选自以下的过渡金属盐作为催化剂：Co(O(CO)CH3)2、Cu(O(CO)CH3)2、CoSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、CoCl2、CuCl2和FeCl3。通常在-10℃-150℃，优选地0℃-80℃，更优选地15℃-70℃的温度下实施根据本专利技术的方法。通常在极性非质子溶剂或极性质子溶剂以及这种溶剂的混合物中实施根据本专利技术的方法。合适的溶剂是酯(例如乙酸乙酯)、碳酸酯(例如碳酸亚乙酯)、羧酸(例如乙酸、甲酸)、醇(例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇)、DMSO、DMF、丙酮、二氯乙烷、二氯甲烷和氯仿。还可以不使用任何溶剂实施所述方法。根据本专利技术的方法的产物(式(I)化合物)可被用于有机合成。式(I)化合物通常被用于合成中间体，然后中间体被用于合成维生素E、维生素A或β-胡萝卜素、角黄素、玉米黄素或虾青素。这种方法在现有技术中是已知的。本专利技术的实施例用于阐释本专利技术。除非另有说明，在实施例中给出的所有份涉及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产式(I)化合物的方法，其中使用含氧气体氧化式(II)化合物，其特征在于使用至少一种过渡金属盐作为催化剂，式(I)中R表示C1‑C15烷基部分或C2‑C18烯基部分，式(II)中的R与式(I)化合物中定义的相同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.05 EP 12170781.41.一种生产式(I)化合物的方法，其中使用含氧气体氧化式(II)化合物，其特征在于使用至少一种过渡金属盐作为催化剂，其中所述过渡金属盐选自Co(O(CO)CH3)2、Cu(O(CO)CH3)2、CoSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、CoCl2、CuCl2和FeCl3，式(I)中R表示C1-C15烷基部分或C2-C18烯基部分，式(II)中的R与式(I)化合物中定义的相同，其中在酯、碳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃纳尔·邦拉蒂，简·斯彻特兹，贝蒂娜·乌斯腾伯格，托马斯·内切尔，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL