Procedimiento para la preparación de amidas terciarias de ácidos alquilfenilcarboxilicos.

Procedimiento para la preparación de amidas terciarias de ácidos alquilfenilcarboxílicos,

en el que al menos una amina secundaria se hace reaccionar con al menos un ácido alquilfenilcarboxílico para formar una sal de amonio, y esta sal de amonio se hace reaccionar seguidamente, bajo irradiación con microondas, adicionalmente para formar una amida terciaria.

Procedimiento para la preparación de amidas terciarias de ácidos alquilfenilcarboxílicos

Amidas terciarias de ácidos alquilfenilcarboxílicos son una clase de compuestos muy interesante tanto farmacológica como también técnicamente. Por ejemplo, amidas de ácidos alquilbenzoicos con alquilaminas secundarias encuentran aplicación en calidad de agentes repelentes de insectos (repelente) .

Para la preparación de amidas de ácidos carboxílicos aromáticos se desarrollaron diferentes métodos. Hasta ahora se ha estado destinado en tal caso a procedimientos de preparación costosos y complejos con el fin de obtener un rendimiento comercialmente interesante. Los procedimientos de preparación conocidos requieren derivados de ácidos carboxílicos altamente reactivos tales como, por ejemplo, anhídridos de ácido, haluros de ácido tales como, por ejemplo, cloruros de ácido, ésteres o bien una activación in situ mediante el empleo de reactivos de acoplamiento tales como, por ejemplo, N, N’-diciclohexilcarbodiimida o catalizadores muy especiales y, con ello, costosos. En estos procedimientos de preparación se forman, en parte, grandes cantidades de productos secundarios indeseados tales como alcoholes, ácidos y sales que deben ser separados del producto y eliminados. Sin embargo, también los restos de estos productos coadyuvantes y secundarios que permanecen en los productos pueden determinar, en parte, efectos muy indeseados. Así, por ejemplo, iones haluro, al igual que también ácidos, conducen a una corrosión. Reactivos de acoplamiento así como los productos secundarios formados por ellos son, en parte, venenosos, sensibilizantes o carcinógenos.

Con el fin de aumentar la eficacia de síntesis y reducir la cantidad de los productos secundarios a eliminar, se buscan nuevos métodos con el fin de preparar amidas terciarias directamente a partir de ácido alquilfenilcarboxílico y amina secundaria sin el empleo de reactivos de acoplamiento. La condensación térmica directa de ácidos alquilfenilcarboxílicos y aminas secundarias requiere, según procedimientos discontinuos clásicos, sin embargo, tiempos de reacción muy largos de hasta varios días, a temperaturas de, a menudo, más de 300ºC, y no conduce a resultados satisfactorios, dado que diferentes reacciones secundarias disminuyen el rendimiento. A ellas pertenecen, por ejemplo, una descarboxilación del ácido carboxílico, una oxidación del grupo amino durante el prolongado calentamiento y, en particular, una degradación térmicamente inducida del grupo amino secundario. La cantidad de los productos secundarios formados requiere, además, complejas etapas de tratamiento.

M.S. Ner y et al., Synthesis 2003 (2) , 272-276 describe la transformación de ácidos carboxílicos en amidas en presencia de pentacloruro de niobio.

Una nueva estrategia para la síntesis de amidas es la reacción, sustentada por microondas, de ácidos carboxílicos y aminas para formar amidas. Así, Gelens et al., Tetrahedron Letters 2005, 46 (21) , 3751-3754, dan a conocer las síntesis de una pluralidad de amidas que se llevaron a cabo bajo irradiación mediante microondas. Las reacciones de ácidos carboxílicos con sustituyentes sustractores de electrones tales como, por ejemplo, el radical arilo (ácido benzoico) requieren en tal caso temperaturas de reacción muy elevadas de 250 a 300ºC y, a pesar de ello, conducen sólo a grados de conversión moderados. Particularmente problemáticas son las reacciones de ácido benzoico con dialquilaminas que conducen a amidas terciarias. Así, la reacción de ácido benzoico con di- (npropil) amina a 250ºC conduce sólo a 10% de diamida; mediante el aumento de la temperatura de reacción puede elevarse hasta el 50%. La correspondiente reacción con dibencilamina conduce a 250ºC a un rendimiento en dibencilamida de sólo 25%; un aumento adicional de la temperatura hasta 300ºC conduce principalmente a la descarboxilación del ácido benzoico empleado y no a la amida terciaria. Grados de conversión de este tipo son demasiado bajos para los procesos técnicos. En tal caso, la descarboxilación es particularmente desventajosa bajo aspectos comerciales al igual que ecológicos, dado que los hidrocarburos aromáticos formados en tal caso no pueden ser reciclados al proceso, sino que deben ser eliminados.

Misión de la presente invención era encontrar un procedimiento para la preparación de amidas terciarias de ácidos alquilfenilcarboxílicos, en el que ácido alquilfenilcarboxílico y amina secundaria se pudieran hacer reaccionar directamente y en rendimientos elevados, es decir, hasta rendimientos cuantitativos, para formar la amida terciaria. Además, en tal caso no resultan o bien sólo resultan cantidades secundarias de productos secundarios tales como amidas secundarias y/o ácidos carboxílicos descarboxilados.

Sorprendentemente, se encontró que amidas terciarias de ácidos alquilfenilcarboxílicos se pueden preparar mediante reacción directa de aminas secundarias con ácidos alquilfenilcarboxílicos mediante irradiación con microondas en elevados rendimientos y con una elevada pureza. Sorprendentemente, en el caso de la sustitución del sistema aromático con al menos un grupo alquilo no se manifiesta prácticamente descarboxilación alguna del ácido arilcarboxílico. Además, sólo tiene lugar una escasa eliminación en el grupo amino, y los productos de reacción son casi incoloros.

Objeto de la invención es un procedimiento para la preparación de amidas terciarias de ácidos alquilfenilcarboxílicos, en el que al menos una amina secundaria se hace reaccionar con al menos un ácido alquilfenilcarboxílico para formar una sal de amonio, y esta sal de amonio se hace reaccionar seguidamente, bajo irradiación con microondas, adicionalmente para formar la amida terciaria.

Por amidas terciarias se entienden amidas cuyo átomo de nitrógeno de la amida porta dos radicales hidrocarburo.

Por ácidos alquilfenilcarboxílicos se entienden aquellos ácidos que contienen al menos un grupo carboxilo y al menos un radical alquilo unido directamente a un sistema aromático con (4n + 2) electrones π, en donde n es un número natural y es, preferiblemente, 1, 2, 3, 4 ó 5. Ejemplos de sistemas aromáticos de este tipo son benceno, naftalina y fenantreno. El sistema aromático puede portar, junto a un grupo carboxilo y alquilo, uno o varios tales como, por ejemplo, uno, dos, tres o más sustituyentes adicionales iguales o diferentes. Sustituyentes adicionales adecuados son, por ejemplo, radicales alquilo halogenados, grupos hidroxi, hidroxialquilo, alcoxi, halógeno, ciano, nitrilo, nitro y/o ácido sulfónico. Éstos pueden estar unidos en cualquier posición arbitraria del sistema aromático.

De manera particularmente preferida, el procedimiento de acuerdo con la invención se aplica para la amidación de ácidos carboxílicos aromáticos que comprenden un sistema aromático con (4n + 2) electrones π que porta un grupo carboxilo y un radical alquilo con 1 a 20 átomos de carbono, y en donde n representa un número entero de 1 a 4.

El procedimiento es particularmente ventajoso en la amidación de ácidos alquilbenzoicos que portan al menos un radical alquilo con 1 a 20 átomos de C y, en particular, 1 a 12 átomos de C tales como, por ejemplo, 1 a 4 átomos de C. El procedimiento de acuerdo con la invención es particularmente adecuado para la amidación de ácido otolílico, ácido m-tolílico, ácido p-tolílico, ácido o-etilbenzoico, ácido m-etilbenzoico, ácido p-etilbenzoico, ácido opropilbenzoico, ácido m-propilbenzoico, ácido p-propilbenzoico y ácido 3, 4-dimetilbenzoico.

Aminas secundarias adecuadas de acuerdo con la invención poseen al menos un grupo amino que porta dos radicales hidrocarbonados así como un protón para la formación del enlace amida.

Aminas preferidas corresponden a la fórmula

HNR1R2

en donde R1 y R2, independientemente uno de otro, representan alquilo C1-C24, cicloalquilo C5-C12 o aralquilo C7-C30.

Preferiblemente, R1 y R2 representan, independientemente uno de otro, alquilo C1-C12 y, en especial, alquilo C1-C6. Los radicales alquilo pueden ser lineales o ramificados. Los radicales R1 y R2 pueden estar sustituidos por heteroátomos tales como, por ejemplo, O y/o S, y/o pueden portar sustituyentes con contenido en este tipo de heteroátomos. Preferiblemente, sin embargo, no contienen más de 1 heteroátomo por cada 2 átomos de C. Así, en otra forma de realización preferida, R1 y/o R2 representan, independientemente... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la preparación de amidas terciarias de ácidos alquilfenilcarboxílicos, en el que al menos una amina secundaria se hace reaccionar con al menos un ácido alquilfenilcarboxílico para formar una sal de amonio, y esta sal de amonio se hace reaccionar seguidamente, bajo irradiación con microondas, adicionalmente para formar una amida terciaria.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el ácido alquilfenilcarboxílico porta al menos un radical alquilo C1 a C20.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 y/o 2, en el que el ácido alquilfenilcarboxílico se selecciona de ácido o-tolílico, ácido m-tolílico, ácido p-tolílico, ácido o-etilbenzoico, ácido m-etilbenzoico, ácido p-etilbenzoico, ácido o-propilbenzoico, ácido m-propilbenzoico, ácido p-propilbenzoico y ácido 3, 4-dimetilbenzoico.

4. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la aminas corresponde a la fórmula

HNR1R2

en donde R1 y R2, independientemente uno de otro, representan alquilo C1-C24, cicloalquilo C5-C12 o aralquilo C7-C30, o representan radicales polioxialquileno de la fórmula

- (B-O) m-R3,

en donde B representa un radical alquileno C2-C4 lineal o ramificado, en particular representa un grupo de la fórmula -

CH2-CH2- y/o -CH (CH3) -CH2-, m representa un número 1 a 100, preferiblemente 2 a 20, y

R3

representa hidrógeno, un radical alquilo con 1 a 20 átomos de C, un radical cicloalquilo con 5 a 12 átomos en el anillo, un radical arilo con 6 a 12 átomos en el anillo, un radical aralquilo con 7 a 30 átomos de C, un radical heteroarilo con 5 a 12 átomos en el anillo o un radical hetero-aralquilo con 6 a 12 átomos de C.

5. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la irradiación con microondas se lleva a cabo en presencia de un catalizador deshidratante.

6. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, el cual se lleva a cabo en presencia de un disolvente.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que el disolvente presenta un valor ε” inferior a 10.

8. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la temperatura de reacción se encuentra por debajo de 330ºC.

9. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la reacción se lleva a cabo a presiones entre 0, 1 y 200 bar.

10. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la reacción tiene lugar de forma continua mediante irradiación con microondas en un tubo de reacción recorrido por sal de amonio.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el tubo de reacción se compone de un material no metálico, transparente para las microondas.

12. Procedimiento según la reivindicación 10 y/u 11, en el que el tiempo de permanencia del material de reacción en el tubo de reacción asciende a menos de 30 minutos.

13. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 10 a 12, en el que el tubo de reacción posee una relación de longitud a diámetro de al menos 5.