DE10026645A1 - Verfahren zur Formylierung organischer Verbindungen - Google Patents
Verfahren zur Formylierung organischer VerbindungenInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Formylierung organischer Verbindungen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Formylierung organischer
Verbindungen.
Die Formylierung geeigneter organischer Verbindungen ist ein in der
chemischen Industrie sehr häufig durchgeführtes Verfahren, dessen große
Bedeutung sich auch in zahlreichen Veröffentlichungen zu diesem Thema
widerspiegelt.
Die Durchführung von Formylierungen im technischen Maßstab bringt jedoch
Sicherheitsprobleme und Gefahren mit sich. Zum einen werden häufig größere
Mengen hochgiftige chemische Substanzen eingesetzt, die für sich allein
bereits ein erhebliches Risiko für Mensch und Umwelt darstellen und zum
anderen verlaufen Formylierungen häufig sehr stark exotherm, so daß bei der
Durchführung dieser Reaktionen im technischen Maßstab eine erhöhte
Explosionsgefahr besteht. Die Erlangung einer behördlichen Genehmigung
nach dem BimschG für das Betreiben von Anlagen zur Formylierung
organischer Verbindungen im technischen Maßstab ist daher mit einem
beträchtlichen Aufwand verbunden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur
Formylierung organischer Verbindungen zur Verfügung zu stellen, das die
oben genannten Nachteile vermeidet. Dieses Verfahren soll insbesondere in
einfacher, reproduzierbarer Weise mit erhöhter Sicherheit für Mensch und
Umwelt sowie mit guten Ausbeuten durchführbar sein und die
Reaktionsbedingungen sollen sehr gut kontrollierbar sein.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt überraschenderweise durch das
erfindungsgemäße Verfahren zur Formylierung organischer Verbindungen, bei
dem wenigstens eine organische Verbindung in flüssiger oder gelöster Form
mit wenigstens einem Formylierungsreagenz in flüssiger oder gelöster Form in
wenigstens einem Mikroreaktor vermischt wird, während einer Verweilzeit
reagiert und die formylierte organische Verbindung gegebenenfalls aus dem
Reaktionsgemisch isoliert wird.
Unter einer Formylierung im Sinne der vorliegenden Erfindung werden
Reaktionen verstanden, bei denen eine Aldehyd-Gruppe und/oder eine Keto-
Gruppe in eine organische Verbindung eingeführt wird/werden.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in
den Unteransprüchen beschrieben.
Erfindungsgemäß können einzelne organische Verbindungen oder Gemische
aus mindestens zwei dieser Verbindungen nach dem beanspruchten
Verfahren umgesetzt werden. Vorzugsweise wird nur eine organische
Verbindung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren umgesetzt.
Ein Mikroreaktor im Sinne der Erfindung ist ein Reaktor mit einem Volumen
≦ 1000 µl in dem die Flüssigkeiten und/oder Lösungen wenigstens einmal
innig vermischt werden. Vorzugsweise beträgt das Volumen des Mikroreaktors
≦ 100 µl, besonders bevorzugt ≦ 50 µl.
Der Mikroreaktor wird bevorzugt aus dünnen, miteinander verbundenen
Siliziumstrukturen hergestellt.
Vorzugsweise ist der Mikroreaktor ein miniaturisierter Durchflußreaktor
besonders bevorzugt ein statischer Mikromischer. Ganz besonders bevorzugt
ist der Mikroreaktor ein statischer Mikromischer, wie er in der
Patentanmeldung mit der internationalen Veröffentlichungsnummer WO 96/30113
beschrieben ist, die hiermit als Referenz eingeführt wird und als Teil
der Offenbarung gilt. Ein solcher Mikroreaktor weist kleine Kanäle auf, in
denen Flüssigkeiten und/oder in Lösungen vorliegende, chemische
Verbindungen durch die kinetische Energie der strömenden Flüssigkeiten
und/oder Lösungen miteinander vermischt werden.
Die Kanäle des Mikroreaktors weisen vorzugsweise einen Durchmesser von
10 bis 1000 µm, besonders bevorzugt von 20 bis 800 µm und ganz besonders
bevorzugt von 30 bis 400 µm auf.
Vorzugsweise werden die Flüssigkeiten und/oder Lösungen so in den
Mikroreaktor gepumpt, daß sie diesen mit einer Durchflußgeschwindigkeit von
0,01 µl/min bis 100 ml/min. besonders bevorzugt 1 µl/min bis 1 ml/min
durchströmen.
Der Mikroreaktor ist erfindungsgemäß vorzugsweise temperierbar.
Erfindungsgemäß ist der Mikroreaktor vorzugsweise über einen Auslaß mit
wenigstens einer Verweilstrecke, vorzugsweise einer Kapillare, besonders
bevorzugt einer temperierbaren Kapillare verbunden. In diese Verweilstrecke
bzw. Kapillare werden die Flüssigkeiten und/oder Lösungen nach ihrer
Durchmischung im Mikroreaktor zur Verlängerung ihrer Verweilzeit geführt.
Die Verweilzeit im Sinne der Erfindung ist die Zeit zwischen der
Durchmischung der Edukte und der Aufarbeitung der resultierenden
Reaktionslösung zur Analyse bzw. Isolierung der (des) gewünschten
Produkte(s).
Die erforderliche Verweilzeit bei dem erfindungsgemäßen Verfahren hängt von
verschiedenen Parametern ab, wie z. B. der Temperatur oder der Reaktivität
der Edukte. Dem Fachmann ist es möglich, die Verweilzeit an diese Parameter
anzupassen und so einen optimalen Reaktionsverlauf zu erzielen.
Die Verweilzeit der Reaktionslösung in dem zum Einsatz kommenden System
aus wenigstens einem Mikroreaktor und gegebenenfalls einer Verweilstrecke
kann durch die Wahl der Durchflußgeschwindigkeit der eingesetzten
Flüssigkeiten und/oder Lösungen eingestellt werden.
Ebenfalls bevorzugt wird das Reaktionsgemisch durch zwei oder mehr in
Reihe geschaltete Mikroreaktoren geführt. Hierdurch wird erreicht, daß auch
bei erhöhter Durchflußgeschwindigkeit die Verweilzeit verlängert wird und die
eingesetzten Komponenten der Formylierungsreaktion so umgesetzt werden,
daß eine optimale Produktausbeute der gewünschten formylierten
organischen Verbindung(en) erreicht wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Reaktionsgemisch
durch zwei oder mehr parallel angeordnete Mikroreaktoren geleitet, um den
Durchsatz zu erhöhen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird die Zahl und die Anordnung der Kanäle in einem oder
mehreren Mikroreaktor(en) so variiert, daß die Verweilzeit verlängert wird, so
daß auch hier bei erhöhter Durchflußgeschwindigkeit eine optimale Ausbeute
an der (den) gewünschten formylierten organischen Verbindung(en) erreicht
wird.
Vorzugsweise beträgt die Verweilzeit der Reaktionslösung im Mikroreaktor,
gegebenfalls im Mikroreaktor und der Verweilstrecke ≦ 15 Stunden,
vorzugsweise ≦ 3 Stunden, besonders bevorzugt ≦ 1 Stunde.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einem sehr breiten
Temperaturbereich durchgeführt werden, der im wesentlichen durch die
Temperaturbeständigkeit der zum Bau des Mikroreaktors, gegebenenfalls der
Verweilstrecke, sowie weiterer Bestandteile, wie z. B. Anschlüsse und
Dichtungen eingesetzten Materialien und durch die physikalischen
Eigenschaften der eingesetzten Lösungen und/oder Flüssigkeiten beschränkt
ist. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren bei einer Temperatur
von -100 bis +250°C, vorzugsweise von -78 bis +150°C, besonders bevorzugt
von 0 bis +100°C durchgeführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl kontinuierlich als auch
diskontinuierlich durchgeführt werden. Vorzugsweise wird es kontinuierlich
durchgeführt.
Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Formylierung
von organischen Verbindungen ist es erforderlich, daß die
Formylierungsreaktion möglichst in homogener flüssiger Phase, die keine oder
nur sehr kleine Feststoffpartikel enthält, durchgeführt wird, da sonst die in den
Mikroreaktoren vorhandenen Kanäle verstopft werden.
Der Reaktionsverlauf der Formylierung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
kann mit verschiedenen dem Fachmann bekannten analytischen Methoden
verfolgt und gegebenenfalls geregelt werden. Vorzugsweise wird der
Reaktionsverlauf chromatographisch, besonders bevorzugt durch
Hochdruckflüssigkeitschromatographie verfolgt und gegebenenfalls geregelt.
Die Kontrolle der Reaktion ist dabei im Vergleich zu bekannten Verfahren
deutlich verbessert.
Nach der Reaktion wird (werden) die formylierte(n) organische(n)
Verbindung(en) gegebenenfalls isoliert. Vorzugsweise wird (werden) die
formylierte(n) organische(n) Verbindung(en) durch Extraktion aus dem
Reaktionsgemisch isoliert.
Als organische Verbindungen können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
alle dem Fachmann als Substrate von Formylierungen bekannten organischen
Verbindungen eingesetzt werden. Vorzugsweise werden die organischen
Verbindungen ausgewählt aus Olefinen, Alkinen, aromatischen Verbindungen,
heteroaromatischen Verbindungen, Übergangsmetallkomplexen, CH-aciden
Verbindungen, Enamiden oder einem Gemisch aus wenigstens zwei dieser
Verbindungen.
Als Olefine können alle dem Fachmann bekannten Olefine eingesetzt werden,
die sich als Substrate für Formylierungen eignen. Dabei sind auch
geradkettige, verzweigte und cyclische Olefine umfaßt. Vorzugsweise wird als
Olefin ggf. substituiertes Ethylen eingesetzt.
Als Alkine können alle dem Fachmann bekannten Alkine eingesetzt werden,
die sich als Substrate für Formylierungen eignen. Dabei sind auch
geradkettige, verzweigte und cyclische Alkine umfaßt. Vorzugsweise wird als
Alkin substiuiertes Acetylen eingesetzt.
Als aromatische Verbindungen können alle dem Fachmann bekannten
aromatischen Verbindungen eingesetzt werden, die sich als Substrate für
Formylierungen eignen. Im Sinne der Erfindung werden damit Verbindungen
und/oder Derivate umfaßt, die ein monocyclisches und/oder polycyclisches
homoaromatisches Grundgerüst oder eine entsprechende Teilstruktur, z. B. in
Form von Substituenten, aufweisen. Vorzugsweise wird als aromatische
Verbindung, die ggf. auch substituiert sein kann, Azulen, Indol, Phenol, ein
aromatisches Amin oder ein Gemisch aus wenigstens zwei dieser
Verbindungen eingesetzt.
Als heteroaromatische Verbindungen können alle dem Fachmann bekannten
heteroaromatischen Verbindungen eingesetzt werden, die sich als Substrate
für Formylierungen eignen und wenigstens ein Heteroatom aufweisen.
Heteroaromatische Verbindungen im Sinne der Erfindung umfassen
heteroaromatische Verbindungen und/oder deren Derivate, die wenigstens ein
monocyclisches und/oder polycyclisches heteroaromatisches Grundgerüst
oder eine entsprechende Teilstruktur, z. B. in Form von Substituenten,
aufweisen. Diese heteroaromatischen Grundgerüste oder Teilstrukturen
umfassen bevorzugt wenigstens ein Sauerstoff-, Stickstoff- und/oder
Schwefelatom. Besonders bevorzugt werden als heteroaromatische
Verbindungen, die ggf. auch substituiert sein können, Furan, Thiophen, Pyrrol,
Benzofuran, Benzothiophen, Pyrazol, Imidazol, Thiazol, Oxazol, Pyrimidin,
Porphyrin, Hydantoin, Thiohydantoin, Imidazolon, Pyrazolon oder ein Gemisch
aus wenigstens zwei dieser Verbindungen eingesetzt.
Als Übergangsmetallskomplexe können alle dem Fachmann bekannten
Übergangsmetallkomplexe eingesetzt werden, die sich als Substrate für
Formylierungen eignen. Übergangsmetallkomplexe im Sinne der Erfindung
umfassen auch Metallocenverbindungen, bevorzugt Ferrocen, sowie
Carbonylverbindungen der Übergangsmetalle, bevorzugt eine
Carbonylverbindungen des Eisens, Chroms oder Mangans oder ein Gemisch
aus wenigstens zwei dieser Verbindungen.
Als CH-acide-Verbindungen können alle dem Fachmann bekannten CH-
aciden Verbindungen eingesetzt werden, die sich als Substrate für
Formylierungen eignen und wenigstens ein acides Proton in α-Stellung zu
einer Carbonylgruppe enthalten. Vorzugsweise wird als CH acide Verbindung
ein Enol, ein Enolether, eine β-Ketoverbindung, besonders bevorzugt Pyrazol-
3,5-dion, oder ein Gemisch aus wenigstens zwei dieser Verbindungen
eingesetzt.
Als Enamide können alle dem Fachmann bekannten Enamide eingesetzt
werden, die sich als Substrate für Formylierungen eignen. Vorzugsweise wird
als Enamid ein vinylogenes Formamid, besonders bevorzugt 3-
Dimethylaminopropenal eingesetzt.
Als Formylierungsreagenzien können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
sämtliche, dem Fachmann bekannten, für Formylierungen geeigneten
Formylierungsreagenzien oder eine Mischung aus mindestens zwei dieser
Reagenzien eingesetzt werden. Vorzugsweise wird jeweils nur ein
Formylierungsreagenz verwendet. Formylierungsreagenzien im Sinne der
Erfindung umfassen auch in-situ gebildete Formylierungsreagenzien, d. h.
Formylierungsreagenzien, die unmittelbar vor oder während der
Formylierungsreaktion gebildet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als
Formylierungsreagenz ein N,N-disubstituiertes Formamid, ein N-
Alkylformanilid, ein N,N-disubstituiertes Amid oder ein Gemisch aus
wenigstens zwei dieser Verbindungen in Gegenwart eines anorganischen
Säurechlorides, eines anorganischen Esters, eines Säureanyhydrids, eines
Addukts aus Triphenylphosphin und Brom, Gyanurchlorid,
Hexachlorcyclotriphophazan oder eines Gemisches aus wenigstens zwei der
vorstehend genannten Verbindungen eingesetzt.
Als N,N-disubstituiertes Formamid wird bevorzugt ein N-Aryl,N-Alkylformamid,
besonders bevorzugt N-Phenyl,N-Methylformamid, ein N,N-Dialkylformamid,
besonders bevorzugt N,N-Dimethylformamid, ein vinylogenes N,
Dialkylformamid oder ein Gemisch aus wenigstens zwei dieser Verbindungen
eingesetzt.
Als N-Alkylformanilid wird bevorzugt ein N-Methylformanilid eingesetzt.
Als N,N-disubstituiertes Amid wird vorzugsweise ein N,N-Dialkylacetamid,
besonders bevorzugt N,N-Dimethylacetamid, ein N,N-Dialkylpropionamid,
besonders bevorzugt N,N-Dimethylpropionamid, ein N,N-Dialkybenzamid,
vorzugsweise N,N-Dimethybenzamid, oder ein Gemisch aus wenigstens zwei
dieser Verbindungen eingesetzt.
Als anorganisches Säurechlorid wird vorzugsweise Phosphoroxychlorid,
Thionylchlorid, Phosgen, ein Phosgenersatzstoff, insbesondere Diphosgen
oder Triphosgen, Pyrophosphorylchlorid, Oxalylchlorid, Sulfurylchlorid,
Benzoylbromid oder ein Gemisch aus wenigstens zwei dieser Verbindungen
eingesetzt.
Als Säureanhydrid wird bevorzugt Trifluormethansulfonsäureanhydrid
eingesetzt.
Vorzugsweise wird als anorganischer Ester ein Dialkylsulfat, besonders
bevorzugt Dimethylsulfat eingesetzt.
Das molare Verhältnis von N,N-disubstituiertem Formamid und/oder N-
Alkylformanilid und/oder N,N-disubstituiertem Amid zu anorganischem
Säurechlorid und/oder anorganischem Ester und/oder Säureanyhdrid ist
vorzugsweise äquimolar. Ebenfalls bevorzugt liegt das Säurechlorid und/oder
der anorganische Ester und/oder das Säureanhydrid in einem 2fachen bis
10fachen molaren Überschuß, besonders bevorzugt in einem 3fachen bis
5fachen molaren Überschuß, bezogen auf das N,N-disubstituierte Formamid
und/oder das N-Alkylformanilid und/oder das N,N-disubstituierte Amid vor.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird als Formylierungsreagenz Zink(II)cyanid in Gegenwart einer
Protonensäure, vorzugsweise Salzsäure eingesetzt.
Das molare Verhältnis von organischer Verbindung zu eingesetztem
Formylierungsreagenz hängt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren von der
Reaktivität der eingesetzten organischen Verbindung und der Reaktivität des
eingesetzten Formylierungsreagenz ab. Vorzugsweise werden das
Formylierungsreagenz und die organische Verbindung in einem äquimolaren
Verhältnis eingesetzt. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Formylierungsreagenz in einem
2fachen bis 20fachen molaren Überschuß, besonders bevorzugt in einem
3fachen bis 15fachen, ganz besonders bevorzugt in einem 4fachen bis
10fachen Überschuß bezogen auf die organische Verbindung eingesetzt.
Die Selektivität der Reaktion selbst hängt außer von der Konzentration der
eingesetzten Reagenzien von einer Reihe weiterer Parameter, wie z. B. der
Temperatur, der Art des verwendeten Formylierungsreagenz oder der
Verweilzeit, ab. Dem Fachmann ist es möglich, die verschiedenen Parameter
auf die jeweilige Formylierung so abzustimmen, daß das (die) gewünschte(n)
formylierte(n) Produkt(e) erhalten wird (werden).
Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es wesentlich, daß die eingesetzten
organischen Verbindungen und Formylierungsreagenzien entweder selbst
flüssig sind oder in gelöster Form vorliegen. Sofern diese selbst flüssig sind,
können sie ggf. auch als Lösungsmittel für weitere Komponenten der
Formylierungsreaktion eingesetzt werden. Sofern die eingesetzten
organischen Verbindungen oder die Formylierungsreagenzien nicht schon
selbst in flüssiger Form vorliegen, müssen sie vor der Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst
werden. Als Lösungsmittel werden bevorzugt halogenierte Lösungsmittel,
besonders bevorzugt Dichlormethan, Chloroform, 1,2-Dichlorethan oder
1,1,2,2-Tetrachlorethan, geradkettige, verzweigte oder cyclische Paraffine,
besonders bevorzugt Pentan, Hexan, Heptan, Octan, Cyclopentan,
Cyclohexan, Cycloheptan oder Cyclooctan oder geradkettige, verzweigte oder
cyclische Ether, besonders bevorzugt Diethylether, Methyl-tert.-butylether,
Tetrahydrofuran oder Dioxan, aromatische Lösungsmittel, besonders
bevorzugt Toluol, Xylole, Ligroin oder Phenylether, N-haltige Lösungsmittel,
besonders bevorzugt N,N-Dimethylformamid oder N-Methylpyrrolidon, oder
Gemische aus wenigstens zwei der vorstehend genannten Lösungsmittel
eingesetzt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Gefahr für Mensch und Umwelt
durch austretende Chemikalien erheblich verringert und führt somit zu einer
erhöhten Sicherheit beim Umgang mit Gefahrstoffen. Die Formylierung
organischer Verbindungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
ermöglicht ferner eine bessere Kontrolle der Reaktionsbedingungen, wie z. B.
Reaktionsdauer und Reaktionstemperatur, als dies in den herkömmlichen
Verfahren möglich ist. Weiterhin ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die
Gefahr von Explosionen bei sehr stark exothermen Formylierungen deutlich
vermindert. Die Temperatur kann in jedem Volumenelement des Systems
individuell gewählt und konstant gehalten werden. Der Reaktionsverlauf der
Formylierungen ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr schnell und
genau regelbar. Die formylierten organischen Verbindungen lassen sich so in
sehr guten und reproduzierbaren Ausbeuten erhalten.
Besonders vorteilhaft ist auch, daß das erfindungsgemäße Verfahren
kontinuierlich durchgeführt werden kann. Hierdurch ist es im Vergleich zu
herkömmlichen Verfahren schneller und kostengünstiger und es ist ohne
großen Meß- und Regelungsaufwand möglich, beliebige Mengen der
formylierten organischen Verbindungen herzustellen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels erläutert. Dieses
Beispiel dient lediglich der Erläuterung der Erfindung und schränkt den
allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
Die Formylierung von Indol mit N,N-Dimethylformamid in Gegenwart von
Phosphoroxychlorid erfolgte in einem statischen Mikromischer (Technische
Universität Ilmenau, Fakultät Maschinenbau, Dr.-Ing. Norbert Schwesinger,
Postfach 100565, D-98684, Ilmenau) mit einer Baugröße von 40 mm × 25 mm
× 1 mm, der insgesamt 11 Mischstufen mit einem Volumen von jeweils 0,125 µl
aufwies. Der Gesamtdruckverlust betrug circa 1000 Pa.
Der statische Mikromischer war über einen Auslaß und eine Omnifit
Mitteldruck-HPLC-Verbindungskomponente (Omnifit, Großbritannien) an eine
Teflon-Kapillare mit einem Innendurchmesser von 0,49 mm und einer Länge
von 1,0 m verbunden. Die Reaktion wurde bei 0°C und 25°C durchgeführt.
Der statische Mikromischer und die Teflon-Kapillare wurden dazu in einem
thermostatisierten Doppelmantelgefäß auf die jeweilige Temperatur temperiert.
Es wurde eine 2 ml Einweginjektionsspritze mit einem Teil einer Lösung aus
0,78 ml (8,5 mmol) Phosphoroxychlorid und 20 ml N,N-Dimethylformamid,
welches gleichzeitig auch als Lösungsmittel dient, und eine weitere 2 ml
Einwegspritze mit einem Teil einer Lösung aus 1 g (8,5 mmol) Indol in 20 ml
N,N-Dimethylformamid befüllt. Anschließend wurde der Inhalt beider Spritzen
mit einer Dosierpumpe (Harvard Apparatus Inc., Pump 22, South Natick,
Massachussets, USA) in den statischen Mikromischer überführt.
Die Versuchsanordnung wurde vor der Durchführung der Reaktion in Bezug
auf die Abhängigkeit der Verweilzeit von der Pumpenflußrate kalibriert. Die
Verweilzeit wurde auf 1,88; 3,75; 7,5; 15 und 30 Minuten eingestellt. Die
Reaktionen wurden mit Hilfe eines Merck Hitachi LaChrom HPLC-Instruments
verfolgt. Auch das den jeweiligen Reaktionsbedingungen und Verweilzeiten
entsprechende Verhältnis von Edukt zu Produkt wurde mittels HPLC auf dem
vorstehend genannten Instrument bestimmt.
Claims (30)
1. Verfahren zur Formylierung organischer Verbindungen, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens eine organische Verbindung in flüssiger
oder gelöster Form mit wenigstens einem Formylierungsreagenz in
flüssiger oder gelöster Form in wenigstens einem Mikroreaktor vermischt
wird, während einer Verweilzeit reagiert und die formylierte organische
Verbindung gegebenenfalls aus dem Reaktionsgemisch isoliert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Mikroreaktor ein miniaturisierter Durchflußreaktor ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Mikroreaktor ein statischer Mikromischer ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mikroreaktor über einen Auslaß mit einer Kapillare, vorzugsweise
einer temperierbaren Kapillare verbunden ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Volumen des Mikroreaktors ≦ 100 µl, vorzugsweise ≦ 50 µl
beträgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mikroreaktor temperierbar ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mikroreaktor Kanäle mit einem Durchmesser von 10 bis 1000 µm,
bevorzugt von 20 bis 800 µm, besonders bevorzugt von 30 bis 400 µm
aufweist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Reaktionsgemisch den Mikroreaktor mit einer
Durchflußgeschwindigkeit von 0,01 µl/min bis 100 ml/min, vorzugsweise
1 µl/min bis 1 ml/min durchströmt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verweilzeit der eingesetzten Verbindungen im Mikroreaktor,
gegebenfalls im Mikroreaktor und der Kapillaren ≦ 15 Stunden,
vorzugsweise 3 Stunden, besonders bevorzugt ≦ 1 Stunde beträgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß es bei einer Temperatur von -100 bis +250°C, vorzugsweise von -78
bis +150°C, besonders bevorzugt von 0 bis +100°C durchgeführt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Reaktionsverlauf chromatographisch, vorzugsweise durch
Hochdruckflüssigkeitschromatographie verfolgt und gegebenenfalls
geregelt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die formylierte organische Verbindung durch Extraktion aus dem
Reaktionsgemisch isoliert wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß als Formylierungsreagenz ein N,N-disubstituiertes Formamid, ein N-
Alkylformanilid, ein N,N-disubstituiertes Amid oder ein Gemisch aus
wenigstens zwei dieser Verbindungen in Gegenwart eines anorganischen
Säurechlorids, eines anorganischen Esters, eines Säureanhydrids, eines
Addukts aus Triphenylphosphin und Brom, Cyanurchlorid,
Hexachlorcyclophosphazan oder eines Gemisches aus wenigstens zwei
dieser Verbindungen eingesetzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als N,N-
disubstituiertes Formamid ein N-Aryl,N-Alkylformamid, vorzugsweise ein
N-Phenyl-N-Methylformamid, ein N,N-Dialkylformamid, vorzugsweise N,
N-Dimethylformamid, ein vinylogenes N,N-Dialkylformamid oder ein
Gemisch aus wenigstens zwei dieser Verbindungen eingesetzt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß als N-
Alkylformanilid N-Methylformanilid eingesetzt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß als N,N-disubstituiertes Amid ein N,N-Dialkylacetamid, vorzugsweise
N,N-Dimethylacetamid, ein N,N-Dialkylpropionamid, vorzugsweise N,N-
Dimethylpropionamid, ein N,N-Dialkylbenzamid, vorzugsweise N,N-
Dimethylbenzamid oder ein Gemisch aus wenigstens zwei dieser
Verbindungen eingesetzt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß als anorganisches Säurechlorid Phosphoroxychlorid, Thionylchlorid,
Phosgen, ein Phosgenersatzstoff, vorzugsweise Diphosgen oder
Triphosgen, Pyrophosphorylchlorid, Oxalylchlorid, Sulfurylchlorid,
Benzoylchlorid oder ein Gemisch aus wenigstens zwei dieser
Säurechloride eingesetzt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß als anorganischer Ester ein Dialkylsulfat, vorzugsweise Dimethylsulfat
eingesetzt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß als Säureanhydrid Trifluormethansulfonsäureanhydrid eingesetzt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
daß das molare Verhältnis von N,N-disubstituiertem Formamid und/oder
N-Alkylformanilid und/oder N,N-disubsfituiertem Amid zu anorganischem
Säurechlorid und/oder anorganischem Ester und/oder Säureanhydrid
äquimolar ist, oder daß das anorganische Säurechlorid und/oder der
anorganische Ester und/oder das Säureanydrid in einem 2fachen bis
10fachen molaren Überschuß, vorzugsweise in einem 3fachen bis Sfachen
molaren Überschuß bezogen auf das N,N-disubstituierte Formamid
und/oder das N-Alkylformanilid und/oder das N,N-disubstituierte Amid
eingesetzt wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß als Formylierungsreagenz Zink(II)cyanid in Gegenwart einer
Protonensäure, vorzugsweise Salzsäure eingesetzt wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
daß als organische Verbindung ein Olefin, ein Alkin, eine aromatische
Verbindung, eine heteroaromatische Verbindung, ein
Übergangsmetallkomplex, eine CH-acide Verbindung, ein Enamid oder ein
Gemisch aus wenigstens zwei dieser Verbindungen eingesetzt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß als Olefin ggf.
substituiertes Ethylen eingesetzt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß als
Alkin ggf. substituiertes Acetylen eingesetzt wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet,
daß als aromatische Verbindung, die ggf. auch substituiert sein kann,
Azulen, Indol, Phenol, ein aromatisches Amin oder ein Gemisch aus
wenigstens zwei dieser Verbindungen eingesetzt wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet,
daß als Übergangsmetallkomplex ein Metallocen, vorzugsweise Ferrocen,
eine Carbonylverbindung eines Übergangsmetalls, bevorzugt eine
Carbonylverbindung des Eisens, Chroms oder Mangans oder ein Gemisch
aus wenigstens zwei dieser Verbindungen eingesetzt wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet,
daß als heteroaromatische Verbindung, die ggf. auch substituiert sein
kann, Furan, Thiophen, Pyrrol, Benzofuran, Benzothiophen, Pyrazol,
Imidazol, Thiazol, Oxazol, Pyrimidin, Porphyrin, Hydantoin, Thiohydantoin,
Imidazolon, Pyrazolon oder ein Gemisch aus wenigstens zwei dieser
Verbindungen eingesetzt wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet,
daß als CH-acide-Verbindung ein Enol, ein Enolether oder eine β-
Ketoverbindung, bevorzugt Pyrazol-3,5-dion, oder ein Gemisch aus
wenigstens zwei dieser Verbindungen eingesetzt wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet,
daß als Enamid ein vinylogenes Formamid, bevorzugt 3-
Dimethylaminopropenal eingesetzt wird.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet,
daß das molare Verhältnis von organischer Verbindung zu
Formylierungsreagenz äquimolar ist, oder daß das Formylierungsreagenz
in einem 2fachen bis 20fachen molaren Überschuß, vorzugsweise in
einem 3fachen bis 15fachen und besonders bevorzugt in einem 4fachen
bis 10fachen Überschuß bezogen auf die organische Verbindung
eingesetzt wird.
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