形成大环麝香化合物的方法，包括以下步骤：i)在包含亚烷基配体的均相过渡金属催化剂的存在下使第一烯烃和第二烯烃进行交叉复分解反应，以形成所述第一和第二末端烯烃的杂‑二聚体中间体和均‑二聚体的统计混合物，ii)从杂‑和均‑二聚体的统计混合物中分离所述杂‑二聚体，和iii)环化所述杂‑二聚体中间体，以形成大环麝香化合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及利用交叉复分解反应制备大环麝香化合物的方法。本专利技术还涉及用于所述形成大环麝香化合物的方法中的新的中间体。麝香的气味也许是最普遍受到赞赏的香味。合成麝香可分为主要的三类━芳族硝基麝香、多环麝香化合物和大环麝香化合物。在人类和环境样品中检测到硝基-和多环-化学基团引发了使用这些化合物的公开辩论。一些研究已经表明，这些麝香化合物在环境中不分解并且可以在人体内蓄积。因此，近年来对大环麝香化合物愈发重视。普通的大环麝香化合物包括黄葵内酯(9-黄葵内酯和7-黄葵内酯)、诺瓦内酯(nirvanolide)、环十五烯内酯、天籁麝香、麝香烯酮、环十六烯酮、环十七烯酮和5-环十六烯-1-酮(globanone)。7-黄葵内酯天然存在于麝香葵籽油中(M.Kerschbaum，Chem Ber.1927，60B，902)，并且因为其期望的气味是一个有价值的香基。9-黄葵内酯同样是一个令人大加赞赏的香料成分(C.Collaud，Helv.Chim.Acta 1942，25，965)。其目前在工业上是从紫胶桐酸合成的。然而，紫胶桐酸是通过皂化由虫胶得到，并且由于有关虫胶供应和价格的增加的工业关注，有必要设计新的合成途径以得到受到高度重视的有价值的9-黄葵内酯。烯烃复分解反应已成为合成有机化学领域中的重要工具。烯烃复分解反应的一种变体━所谓的交叉复分解反应━是两种不同的烯烃在有机金属催化剂的存在下的反应，其中一个烯烃双键与另一个改变位置。更具体地，它是由碳-碳双键的断裂和再生使得烯烃片段再分配的有机反应。该反应的机理被认为是通过带有烯烃的底物与金属亚烷基催化剂的2+2环加成来进行，形成了金属化环丁烷中间体，其进行裂环作用以产生装配有金属卡宾的底物，其进一步与第二烯烃反应以生产复分解产物并释放金属亚烷基催化剂。示意性地，烯烃复分解反应可表示如下：该反应可用于将两种烯烃底物偶合在一起以形成一个新的烯烃化合物，其是两种底物的二聚体。反应示意性地如上所示出。含A底物和含B底物可以反应以形成杂-二聚体(所示出的)，但是，含A底物和含B底物二者都可以与其本身反应以形成均-二聚体。烯烃复分解反应的另一种变型是所谓的闭环复分解反应(RCM)。此反应作为形成环结构的一种手段广泛建立。逆反应可用于使环结构开环：简单地，RCM是一个二烯的分子内烯烃复分解反应，得到环烯烃和挥发性烯烃副产物(乙烯，在上述示意性的情况下)。RCM作为生产大环化合物的手段已被广泛研究。事实上，利用使用钌亚烷基催化剂的闭环复分解反应(RCM)的实验室方法已经在文献中报道(J.Am.Chem.Soc.2013，135，94；Chem.Europ.J.2013，19，2726-2740，J.Org Chem.1996，61，3942-3943，和WO2012167171)。然而，RCM的一个问题是，分子内闭环反应是在与分子间聚合反应竞争，并且前者只在高稀释度时有利，因此由于经济的原因，就申请人所知，这种化学方法还没有找到在工业上作为生产大环麝香化合物的应用。与广泛研究的闭环复分解反应相反，交叉复分解反应一直相对地在研究中。这种化学方法充满困难。在起始材料中催化剂诱导的双键迁移表示一贯的挑战。此外，起始材料的烯烃基团的反应性差异可导致所需产物的产率差。更进一步地，以纯形式分开和分离不可避免的含有均-二聚体和杂-二聚体的复杂混合物可能是困难、费时和昂贵的，特别是当反应和纯化必须是在工业上可放大的时候。本专利技术解决了现有技术中的问题，并利用交叉复分解反应提供了大环麝香化合物及其开链中间体的有效和高收率的合成。因此，本专利技术在第一方面提供了形成大环麝香化合物的方法，所述方法包括以下步骤：使第一烯烃和第二烯烃在含有亚烷基配体的均相过渡金属催化剂的存在下进行交叉复分解反应，以形成所述第一和第二烯烃的杂-二聚体中间体，和环化所述杂-二聚体中间体，以形成大环麝香化合物。在本专利技术的一个具体实施方案中，所述第一和第二烯烃的一种或两种可以是具有末端双键的烯烃。在本专利技术的一个具体实施方案中，制备大环麝香化合物中的第一步，其中第一和第二烯烃以交叉复分解反应进行反应以产生杂-二聚体中间体，示意性地如下所示出。基团R包含含有3-10个碳原子的保护的羟基基团；R1是含有3-11个碳原子的羧酸酯基团；其中酯基团和保护的羟基基团中的碳原子数一起应小于15；和其中M＝表示含有亚烷基配体的过渡金属催化剂。所述第一或第二烯烃中的一个可由式(I)表示其中OR2是保护的羟基基团，其可以选自烷基醚基团；酯基团；甲硅烷基醚基团；或碳酸酯基团；R3是H或甲基；且n是1-8的整数。合适的醚保护基包括含有1-5个碳原子的支链或无支链的烷基部分，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、t-Bu或叔戊基。合适的酯保护基包括C(O)R4，其中R4＝氢，或含1-7个碳原子的支链或无支链的烷基部分，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基或叔戊基。合适的甲硅烷基醚保护基包括Si(R5)3；其中R5是支链或无支链的烷基部分，其可以包括甲基、乙基和丙基和叔丁基。合适的碳酸酯保护基包括-C(O)OR6，其中R6是支链或无支链的烷基部分，例如甲基、乙基或丙基。所述第一或第二烯烃的另一个可以由式(II)表示其中R7是含有1-5个碳原子的支链或无支链的烷基部分，并且优选甲基或乙基，且m是1-10的整数，优选7。当在上述式(I)和(II)中特别提及的第一和第二烯烃进行本专利技术的交叉复分解反应时，杂-二聚体中间体可以由式(III)表示其中R2、R7、m和n如上所定义，并且其中根据需要双键的构型可以是E或Z。本文定义的杂-二聚体中间体及其通过交叉复分解反应的制备各自代表本专利技术的其它方面。在本专利技术的一个具体实施方案中，所述杂-二聚体中间体是由式(IV)表示的化合物其中R7如上所定义，尤其是甲基。t-Bu醚保护基的优点是多方面的，并导致了大环麝香合成的总效率。特别地，t-Bu保护基是有利的，因为它导致了杂-二聚体产物可以比较容易地在相对低的温度例如低于约100-220℃、在约1-10mbar的压力下通过蒸馏从在交叉复分解反应中形成的均-二聚体副产物中分离。此外，该杂-二聚体比较容易在随后的大环化步骤中在温和的条件下裂解以形成大环麝香。复分解反应完成后，取决于保护基的性质，羟基保护基可以通过不同的合成方法被裂解，所有这些都是本领域技术人员所公知的。所得到的α-ω羟基酯可环化以形成大环内酯。在以上保护形式(IV)中所表示的α-ω羟基酯的具体情况时，相应的大环麝香化合物是内酯E/Z9-黄葵内酯(结构如下所示)。当保护基是酯时，由复分解反应形成的杂-二聚体可以立即进行大环反应化而无需在前的保护基裂解。合成步骤的实例不需要在这里进行详尽说明，而是在下面的实施例中更具体地描述。之后，大环化反应可以根据本领域中已知的技术来进行。进行环化步骤的具体方法如下进行：从羟基酯(其是未保护的复分解反应的杂-二聚体)形成聚酯，并使所述聚酯连续酯交换成挥发性内酯，并且一旦根据公开在US专利2234551中的众所周知的Collaud化学(其在此引入作为参考)形成内酯则在较高温度和减压下除去它们。关于该化学方法的进一步细节在下文的实施例中阐述。尽管如上所述的杂-二聚体中间体可以环化以形成9-本文档来自技高网...
【技术保护点】
形成大环麝香化合物的方法，包括以下步骤：i)在包含亚烷基配体的均相过渡金属催化剂的存在下使第一烯烃和第二烯烃进行交叉复分解反应，以形成所述第一和第二末端烯烃的杂‑二聚体中间体和均‑二聚体的统计混合物，ii)从杂‑和均‑二聚体的统计混合物中分离所述杂‑二聚体，和iii)环化所述杂‑二聚体中间体，以形成大环麝香化合物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.13 GB 1404468.91.形成大环麝香化合物的方法，包括以下步骤：i)在包含亚烷基配体的均相过渡金属催化剂的存在下使第一烯烃和第二烯烃进行交叉复分解反应，以形成所述第一和第二末端烯烃的杂-二聚体中间体和均-二聚体的统计混合物，ii)从杂-和均-二聚体的统计混合物中分离所述杂-二聚体，和iii)环化所述杂-二聚体中间体，以形成大环麝香化合物。2.根据权利要求1的方法，其中所述第一烯烃具有式(I)其中OR2是保护的羟基基团，其可以选自烷基醚基团；酯基团；甲硅烷基醚基团；或碳酸酯基团；R3是H或甲基；和n是1-8的整数。3.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述第二烯烃具有下式其中R7是含有1-5个碳原子的支链或无支链的烷基部分，并且优选甲基或乙基，和m是1-10的整数，优选7。4.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述杂-二聚体具有下式5.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述杂-二聚体具有下式6.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述杂-二聚体具有下式7.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述第一烯烃和第二烯烃以1:x的摩尔比反应，以产生2x:1:1x2比例的杂-二聚体:第一均-二聚体:第二均-二聚体。8.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述杂-二聚体以与保护的醇均-二聚体和羧酸酯均-二聚体混合的形式形成。9.根据权利要求8的方法，其中杂-二聚体和各均-二聚体的混合物以2:1:1的摩尔比形成。10.根据前述权利要求任一项的方法，其中通过在100-220℃的温度和1-10mbar的压力下的蒸馏将所述杂-二聚体与所述均-二聚体分离。11.根据前述权利要求任一项的方法，其中通过与乙烯的复分解反应将所述均-二聚体循环以再生所述第一和第二烯烃。12.根据权利要求11的方法，其中用1bar-20bar的乙烯气体处理所述均-二聚体。13.根据前述权利要求任一项的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·N·达维，M·A·洛维施克，A·戈克，K·罗林茨，F·托特，L·欧蒂，
申请(专利权)人：奇华顿股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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