用于在H2S压力下合成官能化硫醇的方法技术

本发明专利技术涉及一种合成官能化硫醇的方法，包括式R2‑

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在H2S压力下合成官能化硫醇的方法
[0001]本专利技术涉及一种合成官能化硫醇的方法，并且还涉及一种使得可以特别地实施该方法的组合物。
[0002]硫醇被用于许多工业领域，并且许多合成方法是已知的，诸如醇的硫巯基化、硫化氢在不饱和有机化合物上的催化或光化学加成，或使用硫化氢取代卤化物、环氧化物或有机碳酸酯(盐)。
[0003]然而，这些方法具有许多缺点，并且并不总是适合于官能化硫醇(也就是说，包含除硫醇基团(
‑
SH)之外的至少一个官能团的硫醇)的合成。这种类型的硫醇构成了一个具有巨大潜力的化学家族，尤其是具有硫醇官能团的氨基酸和衍生物，尤其是同型半胱氨酸。它们可以例如用作化妆品工业的合成中间体。然而，目前还没有适合生产这些官能化硫醇的有效合成方法，该方法在工业上是可行的，特别是对于落在商品化学品领域内的应用。
[0004]例如，在传统的化学方法中，用硫化氢取代经常需要高的温度和压力，并导致不希望的烯烃、醚、硫化物和/或多硫化物类型的副产物。硫化氢在不饱和化合物上的催化或光化学加成通常在稍微温和的条件下进行，但同样会导致许多通过起始材料的异构化、通过非区域选择性加成或通过导致产生硫化物和/或多硫化物的双重加成而形成的副产物。
[0005]因此，这些常规合成方法需要这样的运行条件，所述运行条件对化合物诸如官能化硫醇来说过于苛刻，并导致大量难以提质(upgrade)的硫化物和/或多硫化物的共同生产。
[0006]经由生物路线合成官能化硫醇是化学路线的已知替代方案。例如，半胱氨酸目前是通过发酵路线以生物方式产生的(Maier T.,2003.Nature Biotechnology,21:422
‑
427)。这些生物路线更温和，并且更好地适合多官能分子。然而，这些生物路线通常具有低产率和/或在工业规模上不容易换位或不可行。此外，在这里再次，感兴趣的硫醇的生产伴随着相应的硫化物和/或多硫化物诸如二硫化物(参见例如国际申请WO 2012/053777)。
[0007]因此，需要一种改进的合成官能化硫醇的方法，特别是通过生物路线。
[0008]特别地，需要一种合成官能化硫醇的方法，该方法使得可以获得令人满意的产率，或甚至至少20％、优选至少60％、更优选至少80％、更优选至少90％的产率。
[0009]还需要一种在温和的运行条件下在工业规模上可行的合成官能化硫醇的方法。
[0010]本专利技术的一个目的是提供一种用于合成官能化硫醇的改进方法，该方法特别地具有提高的产率，或甚至具有至少20％、优选至少60％、更优选至少80％、更优选至少90％的产率。
[0011]本专利技术的另一个目的是提供一种具有温和的运行条件且适于合成多官能硫醇的的工业方法。本专利技术的另一个目的是提供一种避免使用氢硫化物盐和/或硫化物盐作为试剂的方法，并且因此是更加环境友好的。
[0012]本专利技术完全或部分地实现了上述目的。
[0013]根据本专利技术，如下定义的式(I)的官能化硫醇，特别是L
‑
同型半胱氨酸，有利地通过在硫化氢解酶的存在下，在发生所述反应的反应器中的H2S的特定分压范围下，式(II)的化合物和H2S之间的反应而合成。特别地，所述H2S的分压在0.01至4巴之间，例如在0.01至3
巴之间，优选在0.1至3巴之间，例如在0.1至2.5巴之间，更优选在0.25至2巴之间。
[0014]本专利技术人因此发现，式(II)的化合物转化为式(I)的官能化硫醇在很大程度上取决于反应器中H2S的分压。令人惊讶地，本专利技术人已经发现，在反应器中H2S的特定分压范围内，获得至少20％、优选至少60％、更优选至少80％、更优选至少90％的转化率和/或产率。例如，转化率和/或产率在80％和100％之间，或甚至在90％和100％之间。特别地，转化率和/或产率为100％。
[0015]事实上，与预期相反，使反应器中H2S分压增加超过某个极限并不能增加反应的转化率和/或产率，而是限制或甚至抑制了后者。可以预期，反应器中H2S分压增加得越多，反应介质中H2S的量增加得越多(特别是在液体反应介质中以溶解的形式)，从而促进反应。然而，过高的H2S分压实际上对反应是有害的。
[0016]此外，根据本专利技术的反应器中H2S特定分压范围允许快速反应动力学。例如，可以在一小时内实现100％的产率。因此，反应时间可以在0.15小时至10小时之间，例如在0.25小时至4小时之间，优选在0.5小时至1小时之间。
[0017]还观察到，根据本专利技术的方法使得可以获得比使用氢硫化物盐和/或硫化物盐作为试剂的方法更好的产率。因此，硫化氢的使用使得可以限制或甚至简化纯化和管理流出物的步骤，这些步骤在使用此类盐时是必要的。因此，根据本专利技术的方法更环境友好。
[0018]因此，本专利技术涉及一种合成至少一种以下通式(I)的官能化硫醇的方法：
[0019]R2‑
X
‑
C*H(NR1R7)
‑
(CH2)
n
‑
SH(I)
[0020]其中，
[0021]‑
R1和R7相同或不同，是氢原子或1至20个碳原子的芳族或非芳族、直链、支链或环状的饱和或不饱和的烃链，该烃链可以包含一个或多个杂原子；
[0022]‑
X选自
–
C(＝O)
‑
、
–
CH2‑
或
–
CN；
[0023]‑
R2：
[0024](i)当X表示
‑
CN时不存在，
[0025](ii)或是氢原子，
[0026](iii)或是
‑
OR3，R3是氢原子或1至20个碳原子的芳族或非芳族、直链、支链或环状的饱和或不饱和的烃链，该烃链可以包含一个或多个杂原子，
[0027](iv)或是
–
NR4R5、R4和R5，它们相同或不同，是氢原子或1至20个碳原子的芳族或非芳族、直链、支链或环状的饱和或不饱和的烃链，该烃链可以包含一个或多个杂原子；
[0028]n等于1或2；并且*表示不对称碳；
[0029]所述方法包括以下阶段：
[0030]a)提供至少一种以下通式(II)的化合物：
[0031]R2‑
X
‑
C*H(NR1R7)
‑
(CH2)
n
‑
G(II)
[0032]其中*、R1、R2、R7、X和n如针对式(I)所定义的，并且
[0033]G表示(i)R6‑
C(O)
‑
O
‑
、或(ii)(R7O)(R8O)
‑
P(O)
‑
O
‑
、或(iii)R9O
‑
SO2‑
O
‑
；
[0034]其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种合成至少一种以下通式(I)的官能化硫醇的方法：R2‑
X
‑
C*H(NR1R7)
‑
(CH2)
n
‑
SH(I)其中，
‑
R1和R7相同或不同，是氢原子或1至20个碳原子的芳族或非芳族、直链、支链或环状的饱和或不饱和的烃链，所述烃链可以包含一个或多个杂原子；
‑
X选自
–
C(＝O)
‑
、
–
CH2‑
或
–
CN；
‑
R2：(i)当X表示
‑
CN时不存在，(ii)或是氢原子，(iii)或是
‑
OR3，R3是氢原子或1至20个碳原子的芳族或非芳族、直链、支链或环状的饱和或不饱和的烃链，所述烃链可以包含一个或多个杂原子，(iv)或是
–
NR4R5、R4和R5，它们相同或不同，是氢原子或1至20个碳原子的芳族或非芳族、直链、支链或环状的饱和或不饱和的烃链，所述烃链可以包含一个或多个杂原子；n等于1或2；并且*表示不对称碳；所述方法包括以下阶段：a)提供至少一种以下通式(II)的化合物：R2‑
X
‑
C*H(NR1R7)
‑
(CH2)
n
‑
G(II)其中*、R1、R2、R7、X和n如针对式(I)所定义的，并且G表示(i)R6‑
C(O)
‑
O
‑
、或(ii)(R7O)(R8O)
‑
P(O)
‑
O
‑
、或(iii)R9O
‑
SO2‑
O
‑
；其中R6是氢原子或1至20个碳原子的直链、支链或环状的饱和或不饱和的烃链，所述烃链可包含一个或多个芳族基团，并可被选自
–
OR
10
、(＝O)、
‑
C(O)OR
11
、
‑
NR
12
R
13
的一个或多个基团取代；R
10
、R
11
、R
12
和R
13
独立地选自：H，或1至20个碳原子的直链、支链或环状的饱和或不饱和的烃链；R7和R8相同或不同，是质子、碱金属、碱土金属或铵；R9选自质子、碱金属、碱土金属或铵；b)提供H2S；c)在选自硫化氢解酶、优选与所述式(II)的化合物相关联的硫化氢解酶的至少一种酶存在下的所述至少一种式(II)的化合物和H2S之间的反应；所述反应在反应温度下在具有0.01至4巴之间，例如在0.01至3巴之间，优选在0.1至3巴之间，例如在0.1至2.5巴之间的所述反应器的气体顶部空间中的H2S的分压的反应器中进行；d)获得至少一种式(I)的官能化硫醇；e)任选分离在阶段d)中获得的所述至少一种式(I)的官能化硫醇；和e)在阶段d...

【专利技术属性】
技术研发人员：JC，
申请(专利权)人：阿科玛法国公司，
类型：发明
国别省市：