Procedimiento para la obtención de 11(12)-pentadecen-15-olidas y de 1-hidroperoxi-16-oxabiciclo[10,4,0]hexadecano.

Procedimiento para la obtención de 1-hidroperoxi-16-oxabiciclo[10.4.0]hexadecano

(DDP-OOH) partiendo de 13- oxabiciclo[10.4.0]hexadec-1(12)-eno (DDP) y peróxido de hidrógeno en presencia de ácido acético y ácido sulfúrico, caracterizado porque la reacción se lleva a cabo en presencia de un 0,05 a un 5 % en moles de H2SO4, referido a DDP.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E06114976.

Solicitante: Symrise AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Mühlenfeldstrasse 1 37603 Holzminden ALEMANIA.

Inventor/es: KOCH, OSKAR, MARKS, WERNER, KLEIN, JARED, ESSER, DR. PETER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares... > C07D315/00 (Compuestos heterocíclicos que contienen ciclos que tienen un átomo de oxígeno como único heteroátomo del ciclo, que pertenecen a más de un grupo principal del C07D 303/00 - C07D 313/00)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > PROCESOS GENERALES DE QUIMICA ORGANICA; SUS APARATOS... > C07B61/00 (Otros procesos generales)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares... > C07D313/00 (Compuestos heterocíclicos que contienen ciclos de más de seis miembros que tienen un átomo de oxígeno como único heteroátomo del ciclo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares... > Compuestos heterocíclicos que contienen ciclos de... > C07D311/94 (condensados con ciclos que no son ciclos de seis miembros o con sistemas cíclicos que contienen tales ciclos)

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la obtención de 11 (12) -pentadecen-15-olidas y de 1-hidroperoxi-16-oxabiciclo[10, 4, 0]hexadecano La invención se refiere a un procedimiento de obtención para 1-hidroperoxi-16-oxabiciclo[10, 4, 0]hexadecano (DDP5 OOH) .

Las lactonas macrocíclicas 11-pentadecen-15-olida (= lactona de ácido 15-hidroxipentadec-11-enoico) y 12pentadecen-15-olida (= lactona de ácido 15-hidroxipentadec-12-enoico) , así como sus mezclas (11 (12) -pentadecen15-olidas) son substancias aromáticas de almizcle conocidas. En este caso, tanto las respectivas formas (E) , como también (Z) , como también sus mezclas, son interesantes desde el punto de vista olfativo. En la EP-A 424 787 se describen las propiedades olfativas de estas substancias. Igualmente, es suficientemente conocido que, a partir de las 11 (12) -pentadecen-15-olidas, por medio de hidrogenado, se puede obtener 15-pentadecanolida (lactona de ácido 15-hidroxipentadecanoico) , que se emplea igualmente como substancia aromática de almizcle.

La obtención de 11 (12) -pentadecen-15-olidas es conocida en sí. Los procedimientos de obtención más importantes actualmente parten de 13-oxabiciclo [10.4.0]hexadec-1 (12) -eno (DDP) . Por medio de adición catalizada por ácido de 15 peróxido de hidrógeno en DDP se obtiene 1-hidroperoxi-16-oxabiciclo[10.4.0]-hexadecano (DDP-OOH) . Como paso decisivo en la síntesis de las 11 (12) -pentadecen-15-olidas, se debe considerar la disociación de DDP-OOH bajo formación del anillo macrocíclico. Esta disociación se lleva a cabo casi siempre en presencia de catalizadores, como Cu (OAc) 2, y en caso dado FeSO4. Si esta etapa de reacción se lleva a cabo por vía puramente térmica, el producto de reacción contiene cantidades considerables del compuesto saturado 15-pentadecanolida, que es ciertamente una substancia aromática de almizcle, pero presenta propiedades olfativas diferentes a las 11 (12) -pentadecen-15-olidas, y por lo tanto se debía producir sólo en cantidades lo más reducidas posible. Además, en la disociación puramente térmica es desfavorable una formación de residuo elevada (por ejemplo cola de destilación) .

Habitualmente se obtiene DDP mediante ciclizado catalizado por ácido de 2- (3-hidroxipropil) -1-ciclododecanona (OCP) bajo eliminación de agua, que se puede sintetizar de nuevo mediante adición radicalaria de alcohol alílico a ciclododecanona (por ejemplo en la DE-OS 2 136 496) .

El proceso para la obtención de 11 (12) -pentadecen-15-olidas se puede ilustrar mediante el siguiente esquema:

** (Ver fórmula) **

(12) -pentadecen-15-olidas En la EP-A 424 787 se homogeneizó OCP en 4, 6 equivalentes en peso de ácido acético glacial a temperatura ambiente, se añadió una disolución acuosa fría al 25 % de ácido sulfúrico (aproximadamente un 51 % en moles (aproximadamente un 21 % en peso) referido a OCP) , y a continuación se enfrío la mezcla de reacción a 0º C. Después se añadieron 1, 65 equivalentes molares de peróxido de hidrógeno (disolución al 70 %) , aumentando la temperatura a 7º C. Tras un tiempo de reacción subsiguiente corto se filtró el producto sólido formado (DDP-OOH) , se lavó el mismo con agua y disolución acuosa de NaHCO3, y se secó; el rendimiento ascendía a un 80 %.

La disociación de DDP-OOH se efectuó de tal manera que se introdujo en porciones el DDP-OOH en una disolución saturada de Cu (OAc) 2 en metanol (obtenida a partir de aproximadamente un 94 % en moles de Cu (OAc) 2, y 12, 3 partes en peso de metanol, referido al DDP-OOH; la concentración de DDP-OOH en esta cantidad de metanol se situaba en aproximadamente 0, 25 mol/l) . Siguió la adición de 2 porciones de FeSO4 (en cada caso apenas un 20 % en moles, referido a DDP-OOH) , y agitación a temperatura ambiente durante la noche. Para la elaboración se añadió a disolución acuosa saturada de NaCl, se extrajo con diisopropiléter, y este extracto se lavó con disolución acuosa saturada de NaHCO y disolución acuosa saturada de NaCl. Tras secado y destilación fraccionada se obtuvo un 73 % de la teoría de 11 (12) -pentadecen-15-olidas, que contenían aun un 8 % de 15-pentadecanolida.

En Russ. Chem. Bull. 1998, 47, 1166-1169 se dispuso DDP en 5, 2 equivalentes en peso de ácido acético glacial a 0º C, y se añadió una mezcla constituida por una disolución acuosa al 50 % de ácido sulfúrico (aproximadamente 26 % en moles (= 11 % en peso) referido a DDP) , y peróxido de hidrógeno al 30 % (aproximadamente 1, 89 equivalentes molares) . Tras un tiempo de reacción subsiguiente breve se separó por filtración el producto sólido formado (DDP-OOH) , se lavó el mismo con una disolución de ácido acético al 50 % (80 % en peso, referido a DDP) , y a continuación varias veces con agua (4 procesos de lavado respectivamente con 2 partes en peso de agua, referida a DDP) , hasta neutralidad del agua de lavado. Tras secado del producto sólido se obtuvo un 85 % de la teoría de DDP-OOH, que presentaba una pureza del 96 %.

La disociación de DDP-OOH se efectuó de tal manera que se introdujo con dosificación una suspensión de 1 fracción de DDP-OOH y aproximadamente 3, 8 fracciones ponderales de 4-metilpentan-2-ona (MIBK) , durante un intervalo de tiempo más largo, en una disolución en ebullición de Cu (OAc) 2 en aproximadamente 3, 8 fracciones ponderales de MIBK (referido a DDP-OOH) . La cantidad de Cu (OAc) 2 se varió en el intervalo de un 0, 15 a un 7, 0 % en moles, referido a DDP-OOH, situándose el óptimo en un 5 % en moles de Cu (OAc) 2 según dato de los autores. Después de 3 horas de tiempo de reacción subsiguiente a temperatura de ebullición se enfrió la mezcla de reacción, y se liberó de las sales de cobre precipitadas. El filtrado se lavó y se concentró por evaporación con agua caliente (2 procesos de lavado respectivamente con 7, 7 equivalentes en peso de agua, referido a DDP-OOH) . Bajo empleo de un 5 % en moles de Cu (OAc) 2 se obtuvo un rendimiento bruto de 11 (12) pentadecen-15-olidas de un 96, 5 % de la teoría.

Los inconvenientes de este procedimiento bajo las condiciones de reacción de disociación de DDP-OOH son en especial la precipitación de cobre elemental y/o compuestos de cobre insolubles, así como las grandes cantidades de reactivos y substancias auxiliares empleados en las reacciones. Como inconvenientes adicionales se deben citar, a modo de ejemplo, los muchos pasos de proceso y procesos de lavado, en parte costosos, y los aspectos de medio ambiente y seguridad relacionados con los mismos, así como los malos rendimientos espacio-tiempo. En una ampliación de escala del procedimiento citado en último lugar, además es desfavorable que se formen cantidades considerables de lactonas estrechadas en el anillo con una cadena lateral de Ï-hidroxialquilo.

Por lo tanto, los procedimientos de síntesis conocidos son inapropiados para una reacción industrial. Por consiguiente, es de gran interés económico un procedimiento técnico que proporcione 11 (12) -pentadecen-15-olidas de manera sencilla y económica.

A continuación se describe también un procedimiento para la obtención de 11 (12) -pentadecen-15-olidas partiendo de DDP-OOH en presencia de un compuesto de Cu (II) y de un agente diluyente, caracterizado porque durante la reacción se separa por destilación un azeótropo que contiene agua y agente diluyente.

Los compuestos de Cu- (II) ventajosos según la invención son aquellos que son solubles bajo las condiciones de reacción de DDP-OOH en el diluyente empleado. Tales compuestos de Cu- (II) presentan a 20º C una solubilidad en el diluyente de al menos 0, 5 g/kg de agente diluyente, preferentemente de al menos 1 g/kg. Los compuestos de Cu

(II) se pueden emplear anhidros o como hidratos (agua de cristalización) . La cantidad de agua del agua de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la obtención de 1-hidroperoxi-16-oxabiciclo[10.4.0]hexadecano (DDP-OOH) partiendo de 13ºxabiciclo[10.4.0]hexadec-1 (12) -eno (DDP) y peróxido de hidrógeno en presencia de ácido acético y ácido sulfúrico, caracterizado porque la reacción se lleva a cabo en presencia de un 0, 05 a un 5 % en moles de H2SO4, referido a DDP.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la cantidad de H2SO4 asciende a un 0, 1 hasta un 3 % en moles, referido a DDP.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque se emplean 0, 8 a 1, 25 equivalentes molares, referido a DDP, de peróxido de hidrógeno.

4. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque una vez concluida la reacción se efectúa una filtración y procesos de lavado.

5. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se emplean al menos en parte aguas de lavado de cargas previas.

6. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el contenido en agua de 15 lavado de DDP-OOH se sitúa en el intervalo de un 5 a un 40 % en peso.

7. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la proporción ponderal de DDP respecto a ácido acético se sitúa en el intervalo de 1 : 2 a 1 : 8.