Procedimiento de preparación de metil litio.

Una disolución de metil litio que comprende metil litio;

un disolvente aromático;

y de 2 a 4 equivalentes de MeTHF por mol de metil litio.

Procedimiento de preparación de metil litio.

Campo de la invención

La presente invención se refiere disoluciones de metil litio elaboradas a partir de dispersiones de litio en un líquido aromático que contiene metiltetrahidrofurano (MeTHF) mediante la adición de clorometano líquido o gaseoso para que reaccione con el litio, formándose de ese modo metil litio.

Antecedentes de la invención

Se sabe que los compuestos de organolitio, p. ej., butil litio, se producen preparando una dispersión de litio metálico o de litio/sodio en un líquido orgánico inerte, y a continuación añadiendo un haluro de alquilo adecuado que reacciona con el litio metálico para formar el producto de organolitio.

Generalmente, se preparó metil litio haciendo reaccionar clorometano con dos equivalentes de litio metálico proporcionando el producto y cloruro de litio.

CHsCI + 2Li ^ CH3Li + LiCI

Clásicamente, esta reacción se llevó a cabo en éter dietílico puro (DEE) como disolvente. Sin embargo, a diferencia de otros alquil litios tales como butil litio, sec-butil litio y terc-butil litio, el metil litio es insoluble en disolventes hidrocarbonados puros. El éter dietílico, sin embargo, presenta un serio potencial para el fuego y las explosiones y no es un disolvente conveniente para reacciones a escala industrial. El tetrahidrofurano (THF) es un éter más deseable debido a su presión de vapor más baja y menor temperatura de autoignición, pero el MeLi es inestable en THF puro. El metil litio reacciona con un equivalente de THF que a continuación se somete a una reacción de fragmentación irreversible.

+ CH3Li-

CIL

t)

OLi

Las Patentes de los Estados Unidos Núms. 4.976.886 y 5.141.667 describen un procedimiento para producir composiciones organometálicas por reacción de un organohaluro con una mezcla de dos metales, siendo uno un metal alcalino, y el otro seleccionado entre magnesio, calcio, bario y zinc en un disolvente de hidrocarburo que contiene de ,5 a 2, moles de una base de Lewis por mol de organohaluro. El metiltetrahidrofurano se describe como posible Base de Lewis. En la patente '667 también se reivindica un método para preparar una disolución de metil litio estable mediante la adición de un haluro de metilo a una mezcla de litio metálico y un hidrocarburo aromático que contiene tetrahidrofurano (THF) en una cantidad no superior a 2 moles de THF por mol de haluro de metilo mientras se mantiene la mezcla a una temperatura no superior a 5°C para reaccione en una atmósfera inerte del litio metálico y haluro de metilo para producir metil litio y haluro de litio subproducto.

El documento REP 673941 A2 describe un método para procesar disoluciones de metil litio por medio de reacción de un haluro de metilo con una mezcla de litio metálico y un hidrocarburo aromático que contiene el tetrahidrofurano o metiltetrahidrofurano de Base de Lewis especificado dentro de un intervalo de ,5 a 2 equivalentes molares de la base de Lewis por mol de compuesto organometálico. El documento GB 2276385 A describe un procedimiento catalítico para la alquilación de un metal alcalino seleccionado entre litio, sodio y potasio con un haluro de alquilo que contiene de 3 a 2 átomos de carbono en un disolvente hidrocarbonado sin proporcionar especificaciones adicionales acerca de los equivalentes molares óptimos del catalizador por especificaciones molares acerca de los equivalentes molares óptimos del catalizador por mol de metal alcalino.

Ahora se ha descubierto que el uso de MeTHF con un disolvente aromático produce composiciones de metil litio que son más estables que las correspondientes preparaciones de THF cuando se preparan como se describe en la presente memoria.

Compendio de la invención

El metil litio se prepara dispersando litio metálico en un disolvente orgánico aromático con 2 a 4 equivalentes de MeTHF por equivalente de MeLi y añadiendo clorometano líquido o gaseoso en condiciones en las que el clorometano reacciona con el litio metálico para formar metil litio. Las disoluciones de metil litio resultantes contienen MeTHF aromático orgánico y MeLi, junto con subproductos, si los hubiere. En realizaciones preferidas, se añade sodio metálico a la dispersión en una cantidad de hasta 5% en peso de los metales, preferiblemente 1-25% y más preferiblemente 3-5% en peso del total de los metales. En realizaciones particularmente preferidas, se prepara previamente una dispersión de litio en un disolvente orgánico y se utiliza como fuente de litio.

Para los propósitos de la presente invención, el líquido orgánico inerte utilizado en la preparación de las primera o segunda dispersiones de litio, en el orden en que se producen de acuerdo con el método de la invención, es cualquier alquilo o cicloalquilo orgánico C5-C1 adecuado que no es reactivo con el litio, pero es adecuado para realizar una reacción con un haluro de alquilo para producir el producto de alquil litio deseado. Se prefieren hexano, ciclohexano y heptano.

Las dispersiones pueden prepararse calentando litio metálico en el líquido orgánico inerte en presencia de un agente dispersante a una temperatura por encima del punto de fusión del litio metálico, o el mayor entre el litio y otro metal, p. ej., sodio metálico, para fundir los metales. El agente dispersante es preferiblemente un compuesto orgánico, típicamente un ácido graso o combinación de los mismos, que ayuda en la dispersión del metal. El aceite de linaza es particularmente preferido, aunque pueden utilizarse otros agentes, p. ej., ácido oleico, ácido esteárico, aceite de cacahuete. A continuación se aplica agitación o fuerza de cizallamiento para dispersar el metal fundido en forma de gotitas o escamas para dispersar el litio metálico y formar la dispersión de litio. Se prefiere que el agente dispersante esté presente como ,3 a ,65% del peso combinado del material orgánico inerte, el litio y opcionalmente el sodio metálico, y el agente dispersante.

Si el sodio metálico está presente, se prefiere que la razón en peso de litio a sodio varíe de 2:1 a 1:1, más preferiblemente de 18:1 a 1,2:1.

Las dispersiones de litio de la invención se pueden preparar en un aparato que es también parte de la invención. El aparato tiene un dispersador y un depósito de intercambio que se comunican entre sí a través de un tubo de alimentación. Alternativamente, dos o más tubos de alimentación separados pueden estar en comunicación con el dispersador y el depósito de intercambio.

El dispersador tiene una entrada adecuada para recibir en ella los metales de litio y opcionalmente de sodio, preferiblemente en forma de lingote. Por supuesto, se pueden usar otras formas de metal, tales como formas molidas, trituradas, u otras formas brutas del metal. En una realización alternativa, se añade metal fundido al líquido orgánico inerte que se calienta para mantener el metal en estado fundido. El líquido orgánico inerte y el agente dispersante también se pueden cargar en el dispersador través de la entrada, pero por lo general se proporciona una entrada de líquido separada, que está en comunicación con el depósito que contiene el material orgánico inerte y/o el agente dispersante. Típicamente, el dispersador y el depósito de intercambio son recipientes cerrados, de manera que se puede proporcionar una atmósfera no reactiva por medio de la introducción de un gas inerte, p. ej., argón, a presión.

El dispersador está provisto de un sistema de regulación de temperatura para calentar o enfriar el recipiente según se desee, p. ej., para calentar el recipiente para fundir el litio metálico. Es importante destacar que el dispersador tiene un agitador en su interior para agitar el litio fundido y opcionalmente el sodio metálico para formar la dispersión. El agitador debe aplicar fuerza suficiente de manera que el tamaño medio de partícula de las escamas resultantes de metal de litio y opcionalmente de sodio oscilen de 5 a 6 mieras, preferiblemente de 1 a 55 mieras, y lo más preferiblemente de 3 a 5 mieras.

Se proporciona un depósito de intercambio para eliminar el líquido orgánico inerte y reemplazarlo o cambiarlo por un segundo líquido orgánico inerte. El segundo líquido orgánico inerte puede ser el mismo o diferente del primero, pero tiene las mismas características descritas en la presente memoria. El intercambio se realiza normalmente mediante filtración, y también se proporciona un mecanismo de filtro adecuado.

Transferencia de la dispersión desde el dispersador al depósito de intercambio se puede llevar a cabo mediante la presurización del dispersador con un gas inerte.

La dispersión de litio se utiliza preferiblemente en la preparación de metil... [Seguir leyendo]

1. Una disolución de metil litio que comprende metil litio;

un disolvente aromático;

y de 2 a 4 equivalentes de MeTHF por mol de metil litio.

2. La disolución de metil litio de la reivindicación 1, que comprende más de 2 hasta 4 equivalentes de MeTHF por mol de metil litio.

3. La disolución de metil litio de la reivindicación 1, en donde el disolvente aromático es eumeno, (menor car)

4. La disolución de metil litio de la reivindicación 1, que comprende de 2,1 a 4 equivalentes de MeTHF por mol de metil litio.

5. Un procedimiento para preparar metil litio que comprende preparar una mezcla que comprende litio metálico, metiltetrahidrofurano y un disolvente aromático, y añadir clorometano para que reaccione con el litio, en donde están presentes de 2 a 4 equivalentes de metiltetrahidrofurano por equivalente de MeLi producido por la reacción.

6. Un procedimiento para preparar alquil litio que comprende preparar una mezcla que comprende litio metálico, metiltetrahidrofurano y un disolvente aromático, y añadir un haluro de alquilo para que reaccione con el litio, en donde están presentes de 2 a 4 equivalentes de metiltetrahidrofurano por equivalente de alquil litio producido por la reacción.