專利名稱：：烯丙基伯醇的新穎反應的制作方法烯丙基伯醇的新穎反應維生素和類胡蘿卜素的合成在工業(yè)上是非常重要的。一些關(guān)鍵性的中間體是烯丙基伯醇和叔醇。從香葉醇(geraniol)和/或橙花醇(nerol)生產(chǎn)芳樟醇(linalool)是這些工業(yè)上重要的反應之一。異植醇的一種合成從檸檬醛開始，所述檸檬醛通過氫化被轉(zhuǎn)化為橙花醇/香葉醇，隨后通過重排成為芳樟醇。通過Carroll反應將芳樟醇自身C3-伸長為香葉基丙酮。香葉醇/橙花醇到芳樟醇的轉(zhuǎn)化通常由鎢催化劑催化。許多這些催化反應中的缺點是低產(chǎn)率和/或低選擇性。另一種可能是使用均相的酸，然而這些酸可能引起環(huán)境問題。
發(fā)明內(nèi)容目前發(fā)現(xiàn)將烯丙基伯醇與下述化合物反應可以改善這種狀況，所述化合物含有金屬、氧化劑和共氧化劑，所述金屬選自由Ag、Au、Ce、Mn、Ni、Ru、Re、Zn禾tlCo組成的組，優(yōu)選地為Ag，所述氧化劑如TEMPO(2，2，，6,6，-四-甲基哌P定-l-氧基)或其衍生物，所述共氧化劑選自過氧化重硫酸鹽(PDS)、H2S05、H202、NaOCl、02、KOCl和空氣。在WO2005/084800中，JohnsonMatthey報道了聚合物支持的TEMPO(2，2'，6，6'-四-甲基哌啶-1-氧基)的反應導致伯醇如辛醇的氧化。在J.Catal.2000,194,345-351(Hmderich等人)中已報道了用相似的反應條件(TEMPO、水相中的過氧化重硫酸鹽、基于Ag的催化劑)來處理糖?？梢杂^察到與相似氧化條件下游離的TEMPO相比，存在被支持的TEMPO時醇的表現(xiàn)有差異。令人驚訝的是，對香葉醇而言，使用聚合物催化劑支持的TEMPO時，看起來主要的產(chǎn)物為3，7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇=芳樟醇(選擇性47.7%)和3，7-二甲基-6-辛烯-1-醇(選擇性40,6%)，轉(zhuǎn)化率為70.4%(表1和表2，Nr.JE280)。這兩種產(chǎn)物可來自于香葉醇結(jié)構(gòu)的重排反應。非常令人吃驚的是伯醇在存在氧化體系時基本上不產(chǎn)生常規(guī)的氧化產(chǎn)物如醛或酸，而是產(chǎn)生其他在工業(yè)上非常重要的中間體產(chǎn)物。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及包括將烯丙基伯醇與下述化合物反應的工藝，所述化合物含有金屬、氧化劑和共氧化劑，所述金屬選自由Ag、Au、Ce、Mn、Ni、Ru、Re、Zn和Co組成的組，優(yōu)選地為Ag，所述氧化劑如TEMPO(2，2',6，6，-四-甲基哌啶-1-氧基)或其衍生物，所述共氧化劑選自過氧化重硫酸鹽(PDS)、H2S05、H202、NaOCl、02、KOCl和空氣。在所述工藝的一個優(yōu)選的實施方案中，反應試劑含有PDS。在一個實施方案中，PDS以0.01到0.8mo1/1、優(yōu)選地0.1-0.5mo1/1的量存在。在所述工藝的一個優(yōu)選的實施方案中，試劑為TEMPO?？梢杂^察到與相似氧化條件下游離的TEMPO相比，存在聚合物支持的TEMPO(PS-TEMPO)時醇的表現(xiàn)有差異。在下文中，該術(shù)語包括兩種物質(zhì)。在所述工藝的一個優(yōu)選的實施方案中，使用根據(jù)WO2005/084800合成的PS-TEMPO。在所述工藝的另一個優(yōu)選的實施方案中，可使用可商業(yè)得自FLUKA的材料。在本發(fā)明的若干例子中，優(yōu)選地使用1-5g/1的PS-TEMPO。在一個優(yōu)選的實施方案中，催化劑負荷在2到15mmol/g之間。在本發(fā)明的另一個實施方案中，以每mmol烯丙基伯醇0.5x10—3mmol至U15x10—3mmolTEMPO的量使用TEMPO物質(zhì)。在所述工藝的一個優(yōu)選的實施方案中，化合物是鹽，例如硝酸鹽、硫酸鹽和碳酸鹽的鹽，優(yōu)選地為堿性鹽，更優(yōu)選地為碳酸鹽。在所述工藝的一個優(yōu)選的實施方案中，化合物是載體上的銀或銀鹽。所用的載體上的銀或銀鹽的一種有用量是每克烯丙基伯醇1到20mg之間Ag。在所述工藝的一個優(yōu)選的實施方案中，所述化合物是催化劑，優(yōu)選地是非均相催化劑，其具有大于50mVg、優(yōu)選地在50和600m"g之間、更優(yōu)選地在50和250m々g之間的表面積。合適的催化劑包括Ag-7-Al203Ag-Si02Ag-硅藻土催化劑可由載體支持。在本發(fā)明中可成功使用的載體可選自A1203、Si02、沸石、硅藻土(celite)、水滑石(hydrotalcite)、MS-類的多孔材料(如MCM41或MCM48)，更優(yōu)選地為含有0)3陰離子的水滑石和硅藻土，最優(yōu)選地為八1203。在一個實施方案中，以下述濃度含有催化劑，所述濃度在每克催化劑1到250mg金屬之間，優(yōu)選地為每克催化劑10到250mg金屬、更優(yōu)選地為每克催化劑10到150mg金屬，最優(yōu)選地為每克催化劑50-100mg金屬。如果金屬要與PDS—起使用，其可以每克催化劑10-1000mgPDS的量使用。優(yōu)選地使用每克催化劑100到500mgPDS。在所述工藝的一個優(yōu)選的實施方案中，反應在至少0°C、優(yōu)選地至少15°C、更優(yōu)選地30。C、最優(yōu)選地至少6(TC的溫度下進行。在所述工藝的一個優(yōu)選的實施方案中，反應在不高于150°C、優(yōu)選地不高于120°C、更優(yōu)選地不高于10(TC和最優(yōu)選地不高于80。C的溫度下進行。在所述工藝的一個優(yōu)選的實施方案中，反應在高于大氣壓、優(yōu)選地高于2bar、更優(yōu)選地高于3bar、最優(yōu)選地高于5bar的壓強下進行。在所述工藝的一個優(yōu)選的實施方案中，烯丙基醇含有5-60個碳原子，優(yōu)選地5-25個碳原子，優(yōu)選地選自植醇、癸異戊二烯醇(decaprenol)、異癸異戊二烯醇(isodecaprenol)、香葉醇、橙花醇、法尼醇、橙花叔醇和茄尼醇(solanisol)。在所述工藝的一個優(yōu)選的實施方案中，反應包括重排，優(yōu)選地為異構(gòu)化。在一個優(yōu)選的實施方案中使用溶劑。一種優(yōu)選的溶劑是水或甲苯。在另一個優(yōu)選的實施方案中，使用水和一種溶劑的混合物，所述溶劑選自甲苯、二氯甲烷、甲醇、己垸、乙酸、THF和離子液體，最優(yōu)選地使用甲苯。還在本發(fā)明的另一個實施方案中，使用水和不溶于水的有機溶劑的混合物。不溶于水的有機溶劑的例子包括芳香族烴、脂肪族烴，優(yōu)選地為甲苯。在本發(fā)明的一個實施方案中，水與有機溶劑的比例至少為100:1。在另一個實施方案中，該比例不大于100:1、優(yōu)選地50:1、更優(yōu)選地20:1、最優(yōu)選地10:1。在所述工藝的一個優(yōu)選的實施方案中，反應產(chǎn)物被分離。在所述工藝的一個優(yōu)選的實施方案中，反應產(chǎn)物包含至少一種叔醇，優(yōu)選地達到下述范圍，所述范圍以反應產(chǎn)物的重量為基礎(chǔ)大于20%選擇性，更優(yōu)選地大于50%，最優(yōu)選地大于70%選擇性。在所述工藝的一個優(yōu)選的實施方案中，叔醇與其他反應產(chǎn)物的摩爾比例為20:80，優(yōu)選地為30:70，更優(yōu)選地為50:50，最優(yōu)選地為70:30或甚至更高的比例。在所述工藝的一個優(yōu)選的實施方案中，產(chǎn)率以浸提物為基礎(chǔ)至少大于5%，優(yōu)選地大于10%，最優(yōu)選地在10%和20%之間。在所述工藝的一個優(yōu)選的實施方案中，產(chǎn)率以浸提物為基礎(chǔ)不大于50%，優(yōu)選地不大于40%，最優(yōu)選地不大于30%。在所述工藝的一個優(yōu)選的實施方案中，使所述反應產(chǎn)物進行反應成為維生素A、維生素E、類胡蘿卜素、泛醌或香料化合物。在所述工藝的一個優(yōu)選的實施方案中，反應產(chǎn)物被反應成/3-胡蘿卜素或角黃素。在所述工藝的一個優(yōu)選的實施方案中，反應產(chǎn)物被反應成橙花叔醇?？捎^察到與相似氧化條件下游離的TEMPO相比，存在被支持的TEMPO時三種醇的表現(xiàn)均有差異。另一個催化體系也被用于這些反應。其由二氧化硅支持的離子液體中固定的金屬鹽形成。用于該反應的其他催化劑是氧化鋁上的Mn或Zn-Ru-Al-水滑石。這些催化劑具有低反應性，但是具有高選擇性。其他可能的應用是植醇到異植醇、癸異戊二烯醇到異癸異戊二烯醇、維生素A的異構(gòu)化，茄尼醇的異構(gòu)化(對CoQ10是重要的)。實施例在以下的實施例中進一步描述了本發(fā)明的若干實施方案。合適催化劑的一般制備步驟向水中的合適銀鹽中添加載體材料，并將混合物在室溫下攪拌15小時。將固體過濾并在12(TC下干燥2小時。之后將得到的固體在50(TC下加熱IO小時。烘箱的加熱和冷卻速率被選擇為1(TC/分鐘。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>固體在10mlTHF中攪拌，并添加0.6g4-乙酰胺基-TEMPO。在一個小時期間，向溶液中逐滴添加10mlTHF中的5mlTEOS，并將得到的混合物在6(TC下攪拌5小時。過濾后在索氏提取器中用THF將固體抽提24小時。在本發(fā)明的另一個實施方案中，如下制備催化劑-在室溫攪拌下向20mlH20和10ml濃縮的NH3中添加以下組分2mlTEOS禾口5mlAPTMS。將得到的混合物在室溫下攪拌24小時。形成了輕微混濁的溶液，容器邊緣上具有小量殘余的白色固體。在8(TC下旋轉(zhuǎn)去除溶劑。將得到的固體在烘箱中于16(TC下干燥9小時，得到0.6g輕微泛黃的白色粉末。將0.5g該粉末在6ml甲醛中于6(TC下攪拌2小時。形成了黃色的固體，將其過濾并在120。C下干燥3小時，得到0.27g固體。將0.2g該固體添加進0.013gAgN03和8mlH20的溶液中，并在60'C下攪拌2小時?；旌衔镒?yōu)樽厣梁谏＿M一步過濾后獲得澄清溶液和O.llg棕色固體。實施例1在乙酸中使用聚合物支持的TEMPO的香葉醇反應在schlenk管中稱重0.102g聚合物支持的TEMPO以及58mgCo(N03)2、79mgMn(CH3COO)2。用純氧將schlenk管吹掃若干次。然后添加10mlAcOH和1ml香葉醇。在氧氛圍下將schlenk加熱至40°C。實施例2在(有機相、水、PDS、非均相催化劑)中的香葉醇反應在圓底燒瓶中稱重36mgTEMPO、2.4gPDS、17mgAg-C03，A1203。添加10ml溶劑和2ml香葉醇。在大氣壓下進行反應。表l:反應之前和之后的催化劑負荷在反應期間，催化劑負荷基本保持恒定。進行若干對照實驗(3.2ml香葉醇、15mgAg/Al203、0.1gPS-TEMPO、5gPDS、50ml水，80。C，24h)測定穩(wěn)定性。另外，熱失重法測量確定了反應后催化劑上無有機殘余物*<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實施例3在有機相、水相、非均相催化劑中醇的反應在圓底燒瓶中稱重36mgTEMPO、2.4gPDS、17mg催化劑。添加10ml水、20mlAcOEt和2ml底物。反應在大氣壓下進行。表2:催化劑中不同金屬的影響(反應條件0.6g香葉醇、0.003g金屬催化劑、0.02gPS-TEMPO、1gPDS、10ml7jC，80°C、2h)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實施例4在8(TC油浴中，與15mmol橙花醇一起在50ml1120和25ml甲苯的混合物中加熱5gPDS、0.1gPSTEMPO(Fluka)、15mgAg/Al203。150分鐘后回收9%芳樟醇。在8(TC油浴中，與15mmol香葉醇一起在50ml1120和25ml甲苯的混合物中加熱5gPDS、0.1gPSTEMPO(Fluka)、15mgAg/Al203。150分鐘后回收20%芳樟醇。在80。C油浴中，與15mmol法尼醇一起在50ml&0和25ml甲苯的混合物中加熱5gPDS、0.1gPSTEMPO(Fluka)、15mgAg/Al203。150分鐘后回收8%橙花叔醇。權(quán)利要求1.一種工藝，包括將烯丙基伯醇與下述化合物反應，所述化合物含有a)、b)和c)，所述a)為選自由Ag、Au、Ce、Mn、Ni、Ru、Re、Zn和Co組成的組的金屬，優(yōu)選地為Ag，所述b)為氧化劑，如TEMPO(2，2’，6，6’-四-甲基哌啶-1-氧基)或其衍生物，所述c)為選自過氧化重硫酸鹽(PDS)、H2SO5、H2O2、NaOCl、O2、KOCl和空氣的共氧化劑。2.權(quán)利要求1的工藝，其中所述共氧化劑是PDS，并以0.01到0.8mo1/1的量存在，優(yōu)選地以0.1-0.5mo1/1的量存在。3.權(quán)利要求l的工藝，其中所述氧化劑是PS-TEMPO，并且以l-5g/1的量存在，和/或其中所述氧化劑的催化劑負荷為2到15mmol/g。4.權(quán)利要求1的工藝，其中所述化合物包括鹽，如硝酸鹽、硫酸鹽和碳酸鹽，優(yōu)選地為堿性鹽，更優(yōu)選地為碳酸鹽。5.權(quán)利要求l的工藝，其中所述化合物為載體上的Ag鹽或Ag，并且以每克丙烯基伯醇1到20mgAg的量存在。6.權(quán)利要求1或2的工藝，其中所述化合物是催化劑，優(yōu)選地是非均相催化劑，所述催化劑具有大于0.5m2/g、優(yōu)選地在50和600m々g之間、更優(yōu)選地在50和250m2/g之間的表面積。7.權(quán)利要求4的工藝，其中所述催化劑由載體支持，所述載體優(yōu)選地為A1203、Si02、沸石、硅藻土、水滑石、MS-類的多孔材料如MCM41或MCM48，更優(yōu)選地為含有C03陰離子的水滑石和硅藻土，最優(yōu)選地為A1203。8.權(quán)利要求4的工藝，其中所述反應在至少0'C、優(yōu)選地至少15'C、更優(yōu)選地3(TC、最優(yōu)選地至少6(TC的溫度下進行。9.權(quán)利要求1的工藝，其中所述反應在不高于15(TC、優(yōu)選地不高于120°C、更優(yōu)選地不高于10(TC且最優(yōu)選地不高于8(TC的溫度下進行。10.權(quán)利要求1的工藝，其中所述反應在高于大氣壓、優(yōu)選地高于2bar、更優(yōu)選地高于3bar、最優(yōu)選地高于5bar的壓強下進行。11.權(quán)利要求1的工藝，其中所述烯丙基醇含有5-60個碳原子，優(yōu)選地5-25個碳原子，優(yōu)選地選自植醇、癸異戊二烯醇、異癸異戊二烯醇、香葉醇、橙花醇、法尼醇、橙花叔醇和茄尼醇。12.權(quán)利要求1的工藝，其中所述反應包括重排，優(yōu)選地包括異構(gòu)化。13.權(quán)利要求1的工藝，其還包含溶劑，優(yōu)選地包含水或水和烴的混合物，更優(yōu)選地包含水和一種選自甲苯、二氯甲烷、甲醇、己烷、乙酸、THF和離子液體的溶劑的混合物，最優(yōu)選地包含甲苯。14.權(quán)利要求1的工藝，其還以100:1、優(yōu)選地50:1、更優(yōu)選地20:1、最優(yōu)選地10:1的比例包含溶劑。15.權(quán)利要求1的工藝，其還包括分離反應產(chǎn)物。16.權(quán)利要求1的工藝，其中所述反應產(chǎn)物包含至少一種叔醇，優(yōu)選地達到下述范圍，所述范圍以反應產(chǎn)物的重量為基礎(chǔ)大于20%選擇性，更優(yōu)選地大于50%，最優(yōu)選地大于70%選擇性。17.權(quán)利要求1的工藝，其中叔醇與其他反應產(chǎn)物的摩爾比例為20:80，優(yōu)選地為30:70，更優(yōu)選地為50:50，最優(yōu)選地為70:30或甚至更高的比例。18.權(quán)利要求1的工藝，其中產(chǎn)率以浸提物為基礎(chǔ)至少大于5%，優(yōu)選地大于10%,最優(yōu)選地在10%和20%之間。19.權(quán)利要求1的工藝，其中產(chǎn)率以浸提物為基礎(chǔ)不大于50%，優(yōu)選地不大于40%，最優(yōu)選地不大于30%。20.權(quán)利要求13或14的工藝，還包括將反應產(chǎn)物反應為維生素A、維生素E、類胡蘿卜素、泛醌或香料化合物。21.權(quán)利要求15的工藝，其中所述類胡蘿卜素是^-胡蘿卜素或角黃素。22.權(quán)利要求15的工藝，其中所述香料化合物是橙花叔醇。全文摘要本發(fā)明涉及烯丙基伯醇與下述化合物的反應工藝，所述化合物含有a)、b)和c)，所述a)為選自由Ag、Au、Ce、Mn、Ni、Ru、Re、Zn和Co組成的組的金屬，優(yōu)選地為Ag，所述b)為氧化劑，如TEMPO(2，2’，6，6’-四-甲基哌啶-1-氧基)或其衍生物，所述c)為選自過氧化重硫酸鹽(PDS)、H₂SO₅、H₂O₂、NaOCl、O₂、KOCl和空氣的共氧化劑。文檔編號C07C29/00GK101616884SQ200880005247公開日2009年12月30日申請日期2008年2月15日優(yōu)先權(quán)日2007年2月16日發(fā)明者吉恩-弗朗科斯·艾克哈德特,拉蒙納·海納茲,曼弗雷德·L·埃格斯多費爾,沃爾夫?qū)·郝德瑞徹,維爾納·邦拉蒂申請人:帝斯曼知識產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司