Hidrogenación del aceite de nébeda.

Un procedimiento para preparar aceite de nébeda hidrogenado que comprende:

(a) añadir agua a una cantidad inicial de aceite de nébeda en bruto y someter la mezcla a destilación por arrastre de vapor a una presión absoluta de 68,9 kPa o menos;

(b) poner en contacto el aceite de nébeda destilado en forma de vapor con un disolvente y llevar a cabo la destilación del mismo con disolvente a una presión absoluta de 68,9 kPa o menos para producir (i) una fracción de destilado que comprende componentes volátiles extraídos del aceite de nébeda en bruto, de forma que el peso de la fracción de destilado comprende de aproximadamente 2 % a aproximadamente 20 % del peso de la cantidad inicial de aceite de nébeda en bruto y (ii) una fracción que se queda en el recipiente inicial;

(c) poner en contacto la fracción que se queda en el recipiente inicial producida en la etapa (b) con hidrógeno y un catalizador de hidrogenación para producir aceite de nébeda hidrogenado y

(d) de manera opcional, recuperar el aceite de nébeda hidrogenado de la etapa (c).

Hidrogenación del aceite de nébeda Campo técnico

La presente invención se refiere a la hidrogenación del aceite esencial de la planta nébeda, también conocida como menta de gato o hierba gatera, Nepeta catana. La hidrogenación del aceite esencial proporciona una fuente enriquecida del repelente de insectos dihidronepetalactona.

Antecedentes

Se ha demostrado que la dihidronepetalactona (DHN) es un eficaz repelente de insectos, como se describe en el documento de la patente de Estados Unidos número US 5/112.166. La dihidronepetalactona se puede producir hidrogenando nepetalactona, un componente del aceite esencial de la planta conocida como nébeda o menta de gato, Nepeta cataría (denominado en este documento aceite de nébeda). El aceite de nébeda se puede purificar a partir de plantas de N. cataría mediante diversos procedimientos de aislamiento, entre los que se incluyen la destilación por arrastre de vapor (F.E. Regnier, et al., Phytohemistry (1967) 6: 1281-1289), la extracción con disolventes orgánicos, la extracción con disolventes orgánicos asistida con microondas, la extracción con fluidos supercríticos, la extracción mecánica y el "enfleurage" (extracción inicial en frío en grasas seguida de extracción con disolventes orgánicos). El aceite de nébeda así obtenido se puede usar en bruto para producir DHN, pero sin embargo la reacción de hidrogenación se puede ver afectada de manera negativa por los componentes indeseables que contaminan el aceite de nébeda en bruto.

El documento de la patente W25/34626 describe la síntesis de hidronepetalactona por hidrogenación de nepetalactona. Se discuten los catalizadores de hidrogenación en Navarro et al., Journal of Catalysis 189, 184-194 (2) y en Yang et al., Journal of Catalysis 243, 36-42 (26).

La nepetalactona se ha purificado a partir del aceite de nébeda mediante cristalización (F.E. Regnier, et al., Phytohemistry (1967) 6: 1271-128); sin embargo, la cristalización es cara y no es económica a la escala potencial que se necesita para la comercialización. Por lo tanto, sería muy conveniente producir un aceite de nébeda con propiedades mejoradas, de tal modo que se puedan obtener altos rendimientos del repelente de insectos DHN.

Resumen

En una realización, los procedimientos de la invención proporcionan un procedimiento para preparar aceite de nébeda hidrogenado: (a) añadiendo agua a una cantidad de inicio de aceite de nébeda bruto y sometiéndolo a una destilación por arrastre de vapor a una presión absoluta de 68,9 kPa o menos; (b) poniendo en contacto el aceite de nébeda destilado en forma de vapor con un disolvente y llevando a cabo la destilación del mismo con disolvente a una presión absoluta de 68,9 kPa o menos para producir (i) una fracción de destilado que comprende componentes volátiles extraídos del aceite de nébeda en bruto, de forma que el peso de la fracción de destilado comprende de aproximadamente 2 % a aproximadamente 2 % del peso de la cantidad inicial de aceite de nébeda en bruto y (ii) una fracción que se queda en el recipiente inicial; (c) poniendo en contacto la fracción que se queda en el recipiente inicial producida en la etapa (b) con hidrógeno y un catalizador de hidrogenación, para producir aceite de nébeda hidrogenado y (d) de manera opcional, recuperando el aceite de nébeda hidrogenado de la etapa (c).

En otra realización, los procedimientos de la invención proporcionan un procedimiento para preparar aceite de nébeda hidrogenado: (a) añadiendo agua a una cantidad inicial de aceite de nébeda en bruto que tiene al menos aproximadamente 15 ppm de compuestos que contienen azufre y sometiéndolo a una destilación por arrastre de vapor a una presión absoluta de 68,9 kPa o menos; (b) poniendo en contacto el aceite de nébeda destilado en forma de vapor con un disolvente y llevando a cabo la destilación del mismo con disolvente a una presión absoluta de 68,9 kPa o menos para producir (i) una fracción de destilado que comprende al menos aproximadamente 8 % en peso de la cantidad de compuestos que contienen azufre en la cantidad inicial de aceite de nébeda en bruto y (ii) una fracción que se queda en el recipiente inicial; (c) poniendo en contacto la fracción que se queda en el recipiente inicial producida en la etapa (b) con hidrógeno y un catalizador de hidrogenación para producir aceite de nébeda hidrogenado y (d) de manera opcional, recuperando el aceite de nébeda hidrogenado de la etapa (c).

En otra realización adicional, los procedimientos de la invención proporcionan un procedimiento para preparar aceite de nébeda hidrogenado: (a) poniendo en contacto aceite de nébeda en bruto con un agente oxidante para producir un primer aceite de nébeda tratado; (b) separando el primer aceite de nébeda tratado del agente oxidante para producir un segundo aceite de nébeda tratado; (c) poniendo en contacto el segundo aceite de nébeda tratado con hidrógeno y un catalizador de hidrogenación para producir aceite de nébeda hidrogenado y (d), opcionalmente, recuperando el aceite de nébeda hidrogenado.

Descripción detallada

Esta invención se refiere a métodos para tratar el aceite esencial de la planta conocida como nébeda o menta de gato, Nepeta cataría, que se denomina en este documento aceite de nébeda. El aceite de nébeda tratado así

producido se puede usar en una reacción de hidrogenación para producir aceite de nébeda hidrogenado, que está enriquecido en el repelente de insectos dihidronepetalactona. Los métodos para tratar el aceite de nébeda incluyen la destilación y/o el tratamiento con un agente oxidante.

En la descripción de los procedimientos del presente documento, se proporciona la siguiente estructura de 5 definiciones para determinada terminología, según se utiliza en diversos lugares de la especificación.

Tal y como se usa en este documento, el término "nepetalactona" se refiere al compuesto que tiene la estructura general de la fórmula I:

O

Fórmula I

El término "dihidronepetalactona" ("DHN") se refiere, tal y como se usa en este documento, al compuesto que tiene la estructura general de la fórmula II:

Fórmula II

El término "ácido pulegánico" se refiere, tal y como se usa en este documento, al compuesto que tiene la estructura general de la fórmula III:

O

Fórmula III

El término "ácido nepetálico" se refiere, tal y como se usa en este documento, al compuesto que tiene la estructura general de la fórmula IV:

Fórmula IV

La expresión "aceite de nébeda en bruto" se refiere, tal y como se usa en este documento, al aceite de nébeda que se ha obtenido de la planta denominada nébeda, hierba gatera o menta de gato, N. cataría, y contiene, de manera predominante, los isómeros trans-cls y/o cis-trans de nepetalactona, como se muestran en las fórmula V y VI, respectivamente.

F órmul a V F órmul a VI

El aceite de nébeda en bruto puede contener también componentes superfluos como cariofilenos, carvonas, limonenos y otros sesquiterpenos, y otras impurezas no identificadas. Uno o más de estos componentes superfluos puede disminuir la eficacia de la hidrogenación del aceite de nébeda, medida por ejemplo mediante la tasa de conversión de nepetalactona en él a dihidronepetalactona. Los procedimientos de la invención pueden ayudar a la eliminación de uno o más de los componentes superfluos, mejorando de esta forma la hidrogenación del aceite de nébeda.

En una realización, se proporciona aquí un procedimiento para preparar aceite de nébeda hidrogenado (a) añadiendo agua a una cantidad inicial de aceite de nébeda bruto y sometiéndolo a una destilación por arrastre de vapor a una presión absoluta de 68,9 kPa o menos; (b) poniendo en contacto el aceite de nébeda destilado en forma de vapor con un disolvente y llevando a cabo la destilación del mismo con disolvente a una presión absoluta de 68,9 kPa o menos, para producir (i) una fracción de destilado que comprende componentes volátiles extraídos del aceite de nébeda en bruto, de forma que el peso de la fracción de destilado comprende de aproximadamente 2 % a aproximadamente 2 % del peso de la cantidad inicial de aceite de nébeda en bruto y (ii) una fracción que se queda en el recipiente inicial; (c) poniendo en contacto la fracción que se queda en el recipiente inicial producida en la etapa (b) con hidrógeno y un catalizador de hidrogenación para producir aceite de nébeda hidrogenado y (d) de manera opcional, recuperando el aceite de nébeda hidrogenado de la etapa (c).

En otra realización, la fracción de destilado representa de aproximadamente... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para preparar aceite de nébeda hidrogenado que comprende:

(a) añadir agua a una cantidad inicial de aceite de nébeda en bruto y someter la mezcla a destilación por arrastre de vapor a una presión absoluta de 68,9 kPa o menos;

(b) poner en contacto el aceite de nébeda destilado en forma de vapor con un disolvente y llevar a cabo la destilación del mismo con disolvente a una presión absoluta de 68,9 kPa o menos para producir (i) una fracción de destilado que comprende componentes volátiles extraídos del aceite de nébeda en bruto, de forma que el peso de la fracción de destilado comprende de aproximadamente 2 % a aproximadamente 2 % del peso de la cantidad inicial de aceite de nébeda en bruto y (ii) una fracción que se queda en el recipiente inicial;

(c) poner en contacto la fracción que se queda en el recipiente inicial producida en la etapa (b) con hidrógeno y un catalizador de hidrogenación para producir aceite de nébeda hidrogenado y

(d) de manera opcional, recuperar el aceite de nébeda hidrogenado de la etapa (c).

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el peso de la fracción de destilado comprende de aproximadamente 5 % a aproximadamente 1 % del peso de la cantidad de partida de aceite de nébeda en bruto.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que, al inicio de la destilación con disolvente, el peso del disolvente comprende de aproximadamente 5 % a aproximadamente 6 % del peso combinado de aceite de nébeda más el disolvente,

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el disolvente comprende un alcohol que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, de cadena recta o ramificada.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el disolvente es etanol o isopropanol.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende, además, una etapa, antes de la destilación, de puesta

en contacto de la cantidad inicial de aceite de nébeda en bruto con un agente oxidante escogido entre Na2B4O7-1H2O, peróxido de hidrógeno, ozono y mezclas de ellos.

7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la cantidad de agua añadida a la cantidad Inicial de aceite de nébeda en bruto en la etapa (a) es de aproximadamente 2 % en peso hasta 4 % en peso, respecto del peso combinado de aceite de nébeda y agua.

8. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la cantidad inicial de aceite de nébeda tiene al menos

aproximadamente 15 ppm de compuestos que contienen azufre y la fracción de destilado comprende al menos

aproximadamente 8 % en peso de la cantidad de compuestos que contienen azufre en la cantidad inicial de aceite de nébeda en bruto.

9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que la fracción de destilado comprende al menos aproximadamente 25 % en peso de la cantidad de compuestos que contienen azufre en la cantidad inicial de aceite de nébeda en bruto.

1. Un procedimiento para preparar aceite de nébeda hidrogenado que comprende:

(a) poner en contacto aceite de nébeda en bruto con un agente oxidante para producir un primer aceite de nébeda tratado;

(b) separar el primer aceite de nébeda tratado del agente oxidante para producir un segundo aceite de nébeda tratado;

(c) poner en contacto con hidrógeno y con un catalizador de hidrogenación el segundo aceite de nébeda tratado para producir aceite de nébeda hidrogenado y

(d) opcionalmente, recuperar el aceite de nébeda hidrogenado.

11. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el agente oxidante se escoge en el grupo que consiste en Na2B47-1H2O, peróxido de hidrógeno, ozono y mezclas de ellos.

12. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el agente oxidante es Na2B47-1H2O.

13. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el agente oxidante es peróxido de hidrógeno.

14. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el agente oxidante es ozono.