Un proceso para producir una composición de cicloalcanona que comprende una cicloalcanona representada mediante la fórmula (1)

Proceso para producir una composición de cicloalcanona.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un proceso para producir una composición de cicloalcanona útil por ejemplo como intermedio de síntesis de una sustancia fisiológicamente activa y un perfume, y a un proceso para producir una composición de acetato de alquilo, que es útil por ejemplo como un material de perfume y una sustancia fisiológicamente activa.

Antecedentes de la invención

Se conoce de manera convencional un proceso para producir 2-(1-hidroxialquil)-cicloalcanona mediante condensación aldólica de una cicloalcanona con un aldehído o cetona en presencia de agua y un catalizador básico como se divulga en JP-A 56-147740 y JP-A 2001-335529.

En EP 1 316 541 se ha descrito un proceso para la producción de 2-alquil-ciclopentanona con alto rendimiento mediante la isomerización de una 2-(1-hidroxialquil)-ciclopentanona en presencia de un compuesto de bromuro y/o un compuesto de yoduro. Los inventores en ese caso han encontrado que la deshidratación e isomerización de una 2-(1-hidroxialquil)-ciclopentanona se produjo simultáneamente y con alto rendimiento.

Mientras tanto, E.J Enholm y P.E. Whitley describieron un proceso de reacciones aldólicas intermoleculares con cetonas y aldehídos a,ß-insaturados fomentada por hidruro de tributilestaño (Tetrahedron Letters, 1995, Vol. 36, pp. 9157-9160). Las reacciones descritas allí proporcionan una alternativa muy moderada y regioselectiva a la formación de enolato metálico clásica y por lo tanto evita la necesidad de bases fuertes tal como LDA o condiciones reductoras de disolver el metal.

Compendio de la invención

La presente invención proporciona un proceso para producir una composición de cicloalcanona, que contiene una cicloalcanona representada mediante la fórmula (1) (denominada de aquí en adelante cicloalcanona (1)) en una cantidad del 70% en peso o más basado en la composición, en donde el contenido de un dímero de una cicloalcanona representada mediante la fórmula (2) hbox{es de 0,055 o menos en términos de relación de peso respecto a la cicloalcanona (1).}

en donde n es un número entero de 1 ó 2, R¹ y R² representan de forma independiente un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo de C1 a C8 lineal o ramificado o un grupo arilo sustituido o sin sustituir.

El proceso para producir una composición de cicloalcanona, incluye el paso de hacer reaccionar una cicloalcanona representada mediante la fórmula (2) (denominada de aquí en adelante cicloalcanona (2)) con un aldehído o cetona representados mediante la fórmula (3) (denominado de aquí en adelante compuesto (3)) mediante condensación aldólica en presencia de agua y un catalizador básico a una relación molar de agua/compuesto de fórmula (3) de 1,5/1 a 5,5/1 para producir una composición de cicloalcanona que contiene (1),

en donde n, R¹ y R² tienen cada uno el mismo significado que se ha definido anteriormente.

Además, la presente invención proporciona un proceso para producir una composición de acetato de alquilo que contiene un acetato de alquilo representado mediante la fórmula (5) (denominado de aquí en adelante acetato de alquilo (5)):

en donde n, R¹ y R² tienen cada uno el mismo significado que se ha definido anteriormente, R³ representa un grupo alquilo de C1 a C3 lineal o ramificado, que incluye los pasos de someter la composición de cicloalcanona descrita anteriormente a una reacción de deshidratación, después someter el producto a una reacción de isomerización, después hacer reaccionar el producto con un diéster malónico representado mediante la fórmula (4) (denominado de aquí en adelante diéster malónico (4)):

en donde R³ tiene el mismo significado que se ha definido anteriormente, y dos R³ pueden ser iguales o diferentes entre sí,

y hacer reaccionar el producto con agua.

La invención también proporciona una composición de acetato de alquilo obtenida mediante el proceso descrito anteriormente.

Descripción detallada de la invención

Durante la condensación aldólica de una cicloalcanona con un aldehído o cetona, se produce un dímero de cicloalcanona como un subproducto, y este dímero tiene un punto de ebullición cercano al de las cicloalcanonas tales como 2-(1-hidroxialquil o aril) cicloalcanona y de esta manera apenas se separa mediante destilación, y se encontró que el dímero aún permanece en el producto final (3-oxo-2-alquilcicloalquilo)-acetato de alquilo o (3-oxo-2-arilcicloalquilo)-acetato de alquilo, para producir deterioro en la calidad, y el rendimiento disminuye en la rectificación para eliminar el dímero. Cuando se va aumentar el rendimiento de cicloalcanonas tales como 2-(1-hidroxialquil o aril) cicloalcanona, la cantidad de dímero producido como subproducto también aumenta inevitablemente.

La presente invención proporciona un proceso para producir una composición de cicloalcanona que contiene cicloalcanonas tales como 2-(1-hidroxialquil o aril) cicloalcanona en gran pureza con un contenido reducido de dímeros de cicloalcanona y un proceso para producir de forma eficaz una composición de acetato de alquilo de alta calidad que es útil por ejemplo, como un material de perfume y una sustancia fisiológicamente activa.

Los presentes inventores han encontrado que cuando se lleva a cabo la reacción en la condensación aldólica controlando la cantidad de agua en un intervalo especificado relativo a un aldehído y/o cetona, se puede obtener una composición de cicloalcanona de gran pureza con un contenido reducido de dímeros de cicloalcanona, mejorando de esta manera las calidades del producto final composición de acetato de alquilo y aumentando simultáneamente el rendimiento en la rectificación.

Según la presente invención, se puede obtener una composición de cicloalcanona de gran pureza con menos formación de dímeros de cicloalcanona, mejorando de esta manera las calidades del producto final composición de acetato de alquilo y aumentando el rendimiento en la rectificación.

Composición de cicloalcanona y el proceso para producir la misma

El contenido de un dímero de cicloalcanona de fórmula (2) en la composición de cicloalcanona producida mediante la presente invención es de 0,055 o menos, más preferiblemente de 0,050 o menos, en términos de relación de peso respecto a la cicloalcanona (1), desde el punto de vista de servir como material de perfume excelente en calidad y un material de partida de una sustancia fisiológicamente activa.

El contenido de cicloalcanona (1) en la composición de cicloalcanona producida por la presente invención es del 70% en peso o más, preferiblemente del 75% en peso o más, más preferiblemente del 80% en peso o más.

En la presente invención, se mencionan cromatografía líquida, cromatografía de gases, etc., como métodos preferidos de cuantificar el dímero de cicloalcanona y la cicloalcanona (1).

La cicloalcanona (1) es preferiblemente uno o más miembros seleccionados del grupo que consiste en 2-(1-hidroxialquil)-cicloalcanona y 2-(1-hidroxiaril)-cicloalcanona.

El contenido de dímeros de cicloalcanona como sustancias que producen mal olor es bajo en la composición de cicloalcanona producida mediante la presente invención, y de esta manera esta composición se puede usar como material de partida para producir una composición de acetato de alquilo, excelente en calidad y útil como un material de perfume y una sustancia fisiológicamente activa.

Para producir la composición de cicloalcanona en la presente invención, se lleva a cabo la reacción para la condensación aldólica de la cicloalcanona (2) con el compuesto (3) en presencia de agua y un catalizador básico controlando la cantidad de agua en un intervalo específico.

Desde el punto de vista de alcanzar un buen rendimiento y suprimir la formación...

1. Un proceso para producir una composición de cicloalcanona que comprende una cicloalcanona representada mediante la fórmula (1)

que comprende el paso de hacer reaccionar una cicloalcanona representada mediante la fórmula (2) con un aldehído o cetona representados mediante la fórmula (3)

mediante condensación aldólica en presencia de agua y un catalizador básico, en donde

n es un número entero de 1 ó 2, R¹ y R² representan de forma independiente un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo de C1 a C8 lineal o ramificado o un grupo arilo sustituido o no sustituido,

el proceso caracterizado en que el agua está presente en una relación de peso de agua/cicloalcanona de fórmula (2) de 0,15/1 a 0,38/1, y la relación molar de agua/compuesto de fórmula (3) es de 1,5/1 a 5,5/1.

2. El proceso de la reivindicación 1 en donde la composición de cicloalcanona comprende una cicloalcanona representada mediante la fórmula (1) en una cantidad del 70% en peso o más basada en la composición, y el contenido de un dímero de una cicloalcanona representado mediante la fórmula (2) es 0,055 o menos en términos de relación de peso respecto a la cicloalcanona (1).

3. El proceso de la reivindicación 1 o la reivindicación 2 en donde la cicloalcanona (1) es uno o más miembros seleccionados del grupo que consiste en 2-(1-hidroxialquil)-cicloalcanona y 2-(1-hidroxiaril)-cicloalcanona.

4. El proceso según las reivindicaciones 1 a 3, en donde la cicloalcanona de fórmula (2) se hace reaccionar con el compuesto de fórmula (3) a una relación molar de (2)/(3) de 1,2/1 a 4,0/1.

5. Un proceso para producir una composición de acetato de alquilo que comprende un acetato de alquilo representado mediante la fórmula (5):

en donde n, R¹ y R² tienen cada uno el mismo significado que se ha definido en la reivindicación 1, y R³ representa un grupo alquilo de C1 a C3 lineal o ramificado, que comprende el paso de preparar una composición de cicloalcanona según el proceso en la reivindicación 1 ó 2, someter dicha composición de cicloalcanona a una reacción de deshidratación, después someter el producto a una reacción de isomerización, después hacer reaccionar el producto con un diéster malónico representado mediante la fórmula (4):

en donde R³ tiene el mismo significado que se ha definido anteriormente y dos R³ pueden ser iguales o diferentes entre sí,

y hacer reaccionar el producto con agua.

6. El proceso según la reivindicación 5, en donde el acetato de alquilo representado mediante la fórmula (5) es uno o más miembros seleccionados del grupo que consiste en (3-oxo-2-alquilcicloalquil)-acetato de alquilo y (3-oxo-2-arilcicloalquil)-acetato de alquilo.