EP3548460A1 - Aminderivate des beta-farnesens - Google Patents

Aminderivate des beta-farnesens

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Publication number
EP3548460A1
EP3548460A1 EP17811525.9A EP17811525A EP3548460A1 EP 3548460 A1 EP3548460 A1 EP 3548460A1 EP 17811525 A EP17811525 A EP 17811525A EP 3548460 A1 EP3548460 A1 EP 3548460A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bis
reaction
range
diphenylphosphino
reactor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17811525.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Leinweber
Roman ROMANSKI
Andreas Vorholt
Arno Behr
Thiemo Alexander FASSBACH
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Clariant International Ltd
Original Assignee
Clariant International Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Clariant International Ltd filed Critical Clariant International Ltd
Publication of EP3548460A1 publication Critical patent/EP3548460A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to the preparation of amine derivatives of ⁇ -Farnesens by the metal-catalyzed addition of amines to the 1, 3-diene unit of Farnesens. These products are u.a. important intermediates in fragrance synthesis, derivatives of farnesylamines also have
  • terpenyl amines are prepared by the reaction of terpenes such as ⁇ -myrcene and an amine in the presence of elemental sodium. in the
  • ⁇ -myrcene is used to prepare (-) - menthol in a multi-step process.
  • Transition metal catalyzed hydroamination processes are generally the subject of academic research.
  • active systems for 1, 3-dienes have, inter alia, nickel and palladium catalysts with mono- and
  • Rhodium catalysts however, can often only be used for intramolecular
  • Catalyst concentrations (> 5 mol%) are necessary, in addition they must be activated with the aid of cocatalysts (WO 2005/077885).
  • a major disadvantage of homogeneously catalyzed processes is that a separation and
  • Fermentation process can be obtained from renewable resources.
  • the use of ⁇ -Farnesen in hydroamination is a particular challenge, since the reaction of the very non-polar Farnesens with polar amines can lead to inhomogeneous reaction solutions in which no efficient reactions are possible.
  • the object of the present invention is therefore an economical,
  • the present invention therefore provides a process for the preparation of farnesylamines by reacting ⁇ -Farnesen with one or more amines in the presence of a transition metal catalyst of the 10th subgroup at a temperature in the range of 60 to 150 ° C.
  • Amino sugar / V-methylglucamine
  • amino acids sarcosine
  • the farnesylamines thus obtained can be used as surfactants based on renewable raw materials or converted by further reactions into surfactants based on renewable raw materials.
  • all amines can be used which have a proton on the nitrogen and thus can be added to a double bond.
  • R 1 and R 2 independently of one another are H, branched, cyclic, heterocyclic, linear, optionally substituted alkyl radicals which are saturated or unsaturated and have a chain length in the
  • Ci - C30 or independently of one another are an aromatic or heteroaromatic radical or one of the radicals R 1 and R 2 is NR 2 R 3 , where R 2 and R 3 are independently H or branched, cyclic, linear, optionally substituted alkyl radicals or aromatic or
  • heteroaromatic radicals are present which are saturated or unsaturated and have a chain length in the range of C1-C30, preferably in the range of C1-C15, in particular in the range of C1-C10.
  • alkyl radicals may be unfunctionalized or carry functional groups, such as. As alcohols, ester, acid or keto groups or aromatic substituents.
  • the radicals R 1 and R 2 may also be aromatic
  • Substituents such as. As phenyl or benzyl or heteroaryl, such as. As pyrrole, these aromatics functional groups, such as alcohols, ester, acid or keto groups, can carry.
  • the amine component can also be diamines, such as ethylenediamine or secondary amines, such as piperazine, where unbranched Monoamines, such as As diethylamine, dimethylamine, dipropylamine and dibutylamine are preferred.
  • Hydroaminierung can in various solvents, such as. B. in organic aliphatic or aromatic, in particular in polar or polar aprotic hydrocarbons or ionic liquids are performed.
  • solvents are preferred:
  • Aliphatic hydrocarbons such as. N-pentane, n-hexane, n-octane,
  • Aromatic hydrocarbons such as. Toluene, xylenes, mesitylene;
  • Nitriles such as. Acetonitrile, 3-methoxypropionitrile;
  • Amides such as dimethylformamide, dimethylacetamide, and the like.
  • Ether compounds such as. Diethyl ether, methyl-tert-butyl ether, anisole; - Carbonates, such as. For example, ethylene, propylene or butylene carbonate;
  • Ionic liquids such. B. Dimethyl ammonium carbamate (DimCarb)
  • Strongly polar solvents such as.
  • dimethylsulfoxide, / V-methylpyrollidone such as.
  • anisole dimethylformamide, dimethylacetamide, methanol, isopropanol, dioxane, dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethyl
  • reaction can also be completely without depending on the amine used
  • the solvent is used in one to ten times the excess based on the starting materials, in particular in two to five times the excess.
  • the catalyst used are transition metals of subgroup 10 of the periodic table, in particular nickel, palladium or platinum precursors. The transition metal catalyst is completely dissolved in the reaction mixture and modified by an organic ligand.
  • the catalyst and the dye are used in a molar ratio of 1: 10 to 1: 1000, in particular 1: 200, more preferably 1: 125.
  • Preferred precursors are selected from the following group:
  • Nickel precursors such as Ni ° (cod) 2, Ni "(acac) 2, Ni" (hfacac) 2,
  • Palladium precursors such as Pd ° 2dba3, Pd "(acac) 2,
  • palladium precursors with fluorinated leaving groups such as Pd “(tfa) 2 or Pd” (hfacac) 2.
  • One way to separate the catalyst is to use a polar phase and a polar ligand catalyst to synthesize nonpolar products.
  • the non-polar products can then be used with non-polar ones
  • Hydrocarbons such. As n-decane or n-dodecane are extracted.
  • the catalyst remains in the polar phase and can be used for more
  • TML thermomorphic multicomponent solvent
  • two different polar solvents for example, acetone ithl / n-heptane or DMF / n-decane, which in
  • the products and the hydroamination catalyst can be enriched in different phases (T. Desirber, O. Riechert, T. Zeiner, G. Sadowski, A. Behr, AJ Vorholt, Chem. Eng. Res. Des. 2016, 12, 263 -273.).
  • the transition metal-catalyzed hydroamination according to the invention can be carried out both with and without ligands. To be favoured
  • Phosphorus ligands used.
  • the following table contains some selected examples including structures:
  • the diphosphines have a bite angle near 100 °, such as DPEPhos or DPPB.
  • the reaction of the hydroamination to transition metal catalysts is determined by the molar ratios of the reactants involved.
  • both the substrate ratios, as well as the metal / ligand ratio play a crucial role.
  • Conventional ligand-to-metal ratios are in the range from 1: 1 to 1:50 (palladium / ligand [mol / mol]), in particular in the range 1: 2 to 1: 30, particularly preferably in the range of 1: 2 to 1: 16 mol / mol.
  • amine are in the range from 1: 1 to 1:10 mol / mol, in particular in the range from 1: 2 to 1: 5 mol / mol. According to the invention, the amines are used in the same molar amount or in slight excess. In a preferred embodiment, an amine excess of factor 2 to 5 has a positive effect on the conversion of the ß-Farnesens.
  • the reaction is carried out in the presence of an inert gas, in particular argon or nitrogen.
  • an inert gas in particular argon or nitrogen.
  • the hydroamination can be carried out under a pressure in the range from 1 to 10 bar, in particular at 2 to 8 bar, more preferably at 3-6 bar
  • the reaction time is usually 1 to 16 hours, preferably 2 to 10, especially 3 to 8 hours.
  • the hydroamination of the ⁇ -farnesens according to the invention is usually carried out at a temperature in the range from 50 to 150.degree. C., preferably at 60 to 120.degree. C., in particular at 70 to 100.degree.
  • the obtained amine derivatives of the ⁇ -furnesens can optionally be further modified and used as surface-active substances in numerous
  • these may optionally further modified and used as surface-active substances in numerous fields of application, such.
  • Personal Care especially Hair Care and Skin Care applications, Automatic Dishwashing, Hard Surface Cleaning, or used in the field of oilfield chemicals.
  • reaction mixture is weighed into a 25 mL steel autoclave with magnetic stirrer core.
  • the precursor is introduced together with the ligand and dissolved in the solvent.
  • the ⁇ -Farnesen and the amine are added.
  • the reactor is closed and possibly pressurized with argon pressure. The reactor will open
  • reaction temperature heated and stirred with a stirrer.
  • the reaction is terminated by cooling the reactor to room temperature and degassing it.
  • the present reaction mixture can be analyzed by gas chromatography.
  • the product mixture can be purified by column chromatography after removal of the solvent in a high vacuum. example 1
  • the reactor is heated for 5 h at 100 ° C and stirred by means of magnetic stirrer at 500 rpm. To terminate the reaction, the reactor is cooled to room temperature and then the argon is carefully vented. The resulting reaction solution is freed from the solvent under reduced pressure and the product is purified by column chromatography. 863.2 mg (78%) of the hydroamination products are obtained.
  • ß-Farnesen and 516.6 mg dibutylamine was added.
  • the reactor is closed and subjected to an argon pressure of 5 bar.
  • the reactor is heated for 5 h at 100 ° C and stirred by means of magnetic stirrer at 500 rpm. To terminate the reaction, the reactor is cooled to room temperature and then the argon is carefully vented.
  • the reactor is heated for 5 h at 100 ° C and stirred by means of magnetic stirrer at 500 rpm. To terminate the reaction, the reactor is cooled to room temperature and then the argon is carefully vented. The resulting reaction solution is freed from the solvent under reduced pressure and the product is purified by column chromatography. There are obtained 998.6 mg (56%) of the Hydroamin ists.
  • the reactor is heated for 5 h at 100 ° C and stirred by means of magnetic stirrer at 500 rpm. To terminate the reaction, the reactor is cooled to room temperature and then the argon is carefully vented. The resulting reaction solution is freed from the solvent under reduced pressure and the product is purified by column chromatography. There are obtained 643 mg (52%) of the Hydroamin ists.
  • the reactor is heated to 100 ° C. for 16 h and stirred at 500 rpm using a magnetic stirrer. To terminate the reaction, the reactor is cooled to room temperature and then the argon is carefully vented. The resulting reaction solution is freed from the solvent under reduced pressure and the product is purified by column chromatography. There are obtained 351 mg (22%) of the Hydroamin ists.
  • the reactor is heated for 4 h at 100 ° C and stirred by magnetic stirring at 500 rpm. To terminate the reaction, the reactor is cooled to room temperature and then the argon is carefully vented.
  • the reactor is heated for 5 h at 100 ° C and stirred by means of magnetic stirrer at 500 rpm. To terminate the reaction, the reactor is cooled to room temperature and then the argon is carefully vented.
  • the reactor is closed and heated to 100 ° C. for 3 h, stirred by means of a magnetic stirrer at 500 rpm. To complete the reaction, the reactor is cooled to room temperature and the resulting gas pressure is released. The reaction mixture is transferred in a countercurrent argon into a Schlenk vessel, where a spontaneous phase separation begins. The lower, polar phase is fed back into the reactor. The non-polar product phase is extracted with 1073.8 mg DimCarb. After renewed phase separation, the polar phase is transferred together with 3065.7 mg Farnesen in the reactor and started a new reaction run.
  • the product phase can be purified by column chromatography, resulting in several runs between 2543 and 3366 mg of products.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Farnesylaminen durch Umsetzung von ß-Farnesen mit einem oder mehreren Aminen in Gegenwart eines Übergangsmetallkatalysators der 10. Nebengruppe bei einer Temperatur im Bereich von 60 bis 150 °C. (I)

Description

AMINDERIVATE DES ß-FARNESENS
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Amindehvaten des ß-Farnesens durch die metallkatalysierte Addition von Aminen an die 1 ,3-Dien- Einheit des Farnesens. Diese Produkte sind u.a. wichtige Zwischenstufen in der Duftstoffsynthese, Folgeprodukte der Farnesylamine weisen außerdem
tensidische Eigenschaften auf.
Industriell werden Terpenylamine durch Reaktion von Terpenen, wie ß-Myrcen, und einem Amin in Anwesenheit von elementarem Natrium hergestellt. Im
Rahmen des Takasago-Prozesses wird so ausgehend von ß-Myrcen in einem mehrstufigen Verfahren (-)-Menthol dargestellt.
Analog dazu wird auch die Hydroaminierung von ß-Farnesen mit
Organolithiumverbindungen in verschiedenen Veröffentlichungen beschrieben
(EP-A-2 894 143). Bei den Produkten der genannten Beispiele handelt es sich um Zwischenstufen in der Duftstoffsynthese.
Einer der Nachteile basenkatalysierter Hydroaminierungen ist die Inkompatibilität mit protischen Lösungsmitteln, wie bspw. Alkoholen. Hier werden die
entsprechenden Alkoholate gebildet, bevor eine Deprotonierung des Amins möglich ist. Darüber hinaus wirkt sich die Verwendung von Basen auch auf die Bandbreite an einsetzbaren Substraten aus. Amine, die mit Hydroxy- oder Carboxygruppen funktionalisiert sind (bspw. Diethanolamin oder Sarkosin) würden bevorzugt an diesen Gruppen deprotoniert, bevor eine basen katalysierte
Hydroaminierung möglich wäre.
Darüber hinaus stellt der Einsatz von elementarem Natrium oder Butyllithium hohe Ansprüche an die Inertheit des Reaktionsgefäßes und der eingesetzten
Materialien, um Explosionsgefahren zu minimieren und an die verwendeten Werkstoffe, die gegen solche Reduktionsmittel beständig sein müssen. Übergangsmetallkatalysierte Verfahren zur Hydroaminierung sind im Allgemeinen eher Gegenstand akademischer Forschung. Als aktive Systeme für 1 ,3-Diene haben sich dabei u.a. Nickel- und Palladiumkatalysatoren mit Mono- und
Diphosphin-Liganden herausgestellt (J. Pawlas, Y. Nakao, M. Kawatsura, J. F. Hartwig, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3669-3679).
Von industrieller Bedeutung sind vor allem Verfahren, die eine Umsetzung eines breiten Spektrums an Aminen ermöglichen, wie z. B. Alkylamine, Alkanolamine, vor allem Zuckeramine und Aminosäuren. Umsetzungen die besondere
Funktionalitäten am Stickstoff voraussetzen, wie bspw. Aniline oder Hydrazine, sind aufgrund der hohen Toxizität der eingesetzten Edukte nicht zielführend.
Andere übergangsmetallkatalysierten Hydroaminierungen nutzen
Rhodiumkatalysatoren, diese können jedoch häufig nur für intramolekulare
Hydrominierungen eingesetzt werden (US 2012/0190854). Darüber hinaus werden auch Rutheniumkatalysatoren beschrieben, hier sind jedoch hohe
Katalysatorkonzentrationen (> 5 mol-%) nötig, außerdem müssen sie mit Hilfe von Cokatalysatoren aktiviert werden (WO 2005/077885). Ein entscheidender Nachteil homogen katalysierter Verfahren ist, dass eine Abtrennung und
Wiederverwendung des homogenen Übergangsmetall katalysators oft nicht möglich ist.
Industriell werden Hydroaminierungen oft an heterogenen Katalysatoren durchgeführt, die Aktivität dieser Katalysatoren leidet jedoch unter einer geringen Diffusionsgeschwindigkeit zu den aktiven Zentren, sodass die physikalischen Eigenschaften des heterogenen Katalysators genau an die Substrate und
Produkte angepasst werden müssen.
Im Jahr 2010 stellten Behr, Johnen und Rentmeister eine Hydroaminierung eines Terpens mit homogenen Übergangsmetallkatalysatoren vor. Im Einzelnen wurde dabei ß-Myrcen an einem Palladium/Diphosphin-Katalysator mit Morpholin hydroaminiert (A. Behr, L. Johnen, N. Rentmeister, Adv. Synth. Catal. 2010, 352, 2062-2072). Ein besonders interessantes Substrat für die übergangsmetallkatalysierte
Hydroaminierung ist Farnesen, das großtechnisch durch einen
Fermentationsprozess aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden kann. Die Verwendung von ß-Farnesen in der Hydroaminierung ist eine besondere Herausforderung, da die Reaktion des sehr unpolaren Farnesens mit polaren Aminen zu inhomogenen Reaktionslösungen führen kann, in denen keine effizienten Umsetzungen möglich sind. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein wirtschaftliches,
übergangsmetallkatalysiertes Verfahren zur Hydroaminierung von ß-Farnesen zur Verfügung zu stellen, das sich mit guten Ausbeuten auch in protischen
Lösungsmitteln und mit funktionalisierten Aminen durchführen lässt. Überraschend wurde gefunden, dass übergangsmetallkatalysierte
Hydroaminierungen von ß-Farnesen möglich sind, obwohl bei diesem Substrat die Kettenlänge zu sehr großen Polaritätsunterschieden zwischen dem Terpen und den eingesetzten Aminen führt. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Farnesylaminen durch Umsetzung von ß-Farnesen mit einem oder mehreren Aminen in Gegenwart eines Übergangsmetallkatalysators der 10. Nebengruppe bei einer Temperatur im Bereich von 60 bis 150 °C.
Als Nucleophil konnnnt eine breite Palette an Aminen in Betracht, die Substituenten unterschiedlichster Kettenlänge und Funktionalisierung enthalten können. So können z. B. Alkylamine mit kurzen Ketten (Dimethylamin, Diethylamin),
Aminozucker (/V-Methylglucamin) oder Aminosäuren (Sarkosin) an die 1 ,3-Dien- Einheit des ß-Farnesens addiert werden. Die so erhaltenen Farnesylamine können als Tenside auf Basis nachwachsender Rohstoffe eingesetzt oder durch weitere Umsetzungen in Tenside auf Basis nachwachsender Rohstoffe überführt werden.
Für die Hydroaminierung können sämtliche Amine eingesetzt werden, die über ein Proton am Stickstoff verfügen und somit an eine Doppelbindung addiert werden können.
Bei dem Amin der Formel HNR1 R2 stehen R1 und R2 unabhängig voneinander für H, verzweigte, cyclische, heterocyclische, lineare, gegebenenfalls substituierte Alkylreste, die gesättigt oder ungesättigt vorliegen und eine Kettenlänge im
Bereich von Ci - C30 haben oder unabhängig voneinander für einen aromatischen oder heteroaromatischen Rest stehen oder einer der Reste R1 und R2 für NR2R3 steht, wobei R2 und R3 unabhängig voneinander für H oder verzweigte, cyclische, lineare, gegebenenfalls substituierte Alkylreste oder aromatische oder
heteroaromatische Reste stehen, die gesättigt oder ungesättigt vorliegen und eine Kettenlänge im Bereich von C1 - C30 , vorzugsweise im Bereich von C1 - C15, insbesondere im Bereich von C1 - C10 haben.
Diese Alkylreste können unfunktionalisiert vorliegen oder tragen funktionelle Gruppen, wie z. B. Alkohole, Ester-, Säure- oder Ketogruppen oder aromatische Substituenten. Bei den Resten R1 und R2 kann es sich auch aromatische
Substituenten, wie z. B. Phenyl- oder Benzylreste oder Heteroarylreste, wie z. B. Pyrrol, handeln, wobei diese Aromaten funktionelle Gruppen, wie Alkohole, Ester-, Säure- oder Ketogruppen, tragen können.
Des Weiteren kann es sich bei der Aminkomponente auch um Diamine, wie Ethylendiamin oder sekundäre Amine, wie Piperazin handeln, wobei unverzweigte Monoamine, wie z. B. Diethylamin, Dimethylamin, Dipropylamin und Dibutylamin bevorzugt sind.
Für die Hydroaminierung kann in verschiedenen Lösungsmitteln, wie z. B. in organischen aliphatischen oder aromatischen, insbesondere in polaren oder polar aprotischen Kohlenwasserstoffen oder ionischen Flüssigkeiten durchgeführt werden. Bevorzugt werden beispielsweise folgende Lösungsmittel:
Aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. n-Pentan, n-Hexan, n-Octan,
/'so-Octan;
- Alkohole, wie z. B. Methanol, Ethanol, /so-Propanol, te/t-Butanol;
Aromatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Toluol, Xylole, Mesitylen;
Nitrile, wie z. B. Acetonitril, 3-Methxypropionitril;
Amide, wie bspw. Dimethylformamid, Dimethylacetamid, u.ä.
Etherverbindungen, wie z. B. Diethylether, Methyl-te/t-butylether, Anisol; - Carbonate, wie z. B. Ethylen-, Propylen- oder Butylencarbonat;
Ionische Flüßigkeiten, wie z. B. Dimethyl ammoniumcarbamat (DimCarb)
Stark polare Lösungsmittel, wie z. B. Dimethylsulfoxid, /V-Methylpyrollidon.
Insbesondere bevorzugt sind Anisol, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Methanol, Isopropanol, Dioxan, Dimethylsulfoxid (DMSO), Dimethyl
ammoniumcarbamat (DimCarb) und Acetonitril.
Die Reaktion kann je nach eingesetztem Amin auch vollständig ohne
Lösungsmittel durchgeführt werden, was beispielsweise bei der Verwendung von DimCarb der Fall ist, da hier das DimCarb sowohl als Lösungsmittel als auch als Substrat verwendet wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Lösungsmittel im ein- bis zehnfachen Überschuss bezogen auf die Ausgangsprodukte, insbesondere im zwei bis fünffachen Überschuss eingesetzt. Als Katalysator werden Übergangsmetalle der 10. Nebengruppe des Periodensystems, insbesondere Nickel-, Palladium oder Platinprecursoren, verwendet. Der Übergangsmetallkatalysator ist dabei vollständig im Reaktionsgemisch gelöst und durch einen organischen Liganden modifiziert.
Erfindungsgemäß werden der Katalysator und das Farnesen im Molverhältnis 1 :10 bis 1 :1000, insbesondere 1 :200, besonders bevorzugt 1 :125 eingesetzt werden.
Bevorzugte Precursoren sind aus der folgenden Gruppe ausgewählt:
Nickelprecursoren, wie beispielsweise Ni°(cod)2, Ni"(acac)2, Ni"(hfacac)2,
Ni"Cl2;
Palladiumprecursoren, wie beispielsweise Pd°2dba3, Pd"(acac)2,
Pd"(hfacac)2, Pd"(tfa)2, PdNCI2;
Platinprecursoren, wie beispielsweise Pt"Cl2, Pt"(cod)Cl2, Pt"(acac)2,
K2Pt"Cl4; um nur einige zu nennen.
Besonders bevorzugt sind Palladiumprecursoren mit fluorierten Abgangsgruppen, wie Pd"(tfa)2 oder Pd"(hfacac)2.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist es möglich den eingesetzten Katalysator nach der Reaktion zu recyclieren.
Eine Möglichkeit zur Abtrennung des Katalysators ist die Verwendung einer polaren Phase und eines Katalysators mit polaren Liganden zur Synthese unpolarer Produkte. Die unpolaren Produkte können dann mit unpolaren
Kohlenwasserstoffen, wie z. B. n-Decan oder n-Dodecan extrahiert werden. Der Katalysator bleibt dabei in der polaren Phase zurück und kann für weitere
Reaktionen verwendet werden.
So ist es z. B. bei der Verwendung von Ammoniumcarbamaten, insbesondere Dimethylammoniumcarbamat, und entsprechend sulfonierter Liganden, wie z. B. TPPMS, TPPTS oder DPPBTS, möglich den Katalysatorkomplex in der polaren Phase zu immobilisieren, vom Produkt, das eine eigene Phase ausbildet, die gegebenenfalls noch mit zusätzlichem DimCarb extrahiert wird, zu trennen und erneut in einer weiteren Reaktion einzusetzen. Dabei wird zu der polaren Phase frisches Farnesen gegeben und ein neuer Reaktionslauf gestartet.
Eine weitere Möglichkeit zur Abtrennung des homogenen Katalysators stellt die Verwendung von TML (= thermomorphen Mehrkomponenten Lösungsmittel) Systemen dar. Hierbei werden zwei unterschiedlich polare Lösungsmittel verwendet (bspw. Aceton ithl/n-Heptan oder DMF/n-Decan), die bei
Reaktionstemperatur einphasig und bei Trenntemperatur zweiphasig vorliegen. So können Die Produkte und der Hydroaminierungskatalysator in unterschiedlichen Phasen angereichert werden (T. Färber, O. Riechert, T. Zeiner, G. Sadowski, A. Behr, A. J. Vorholt, Chem. Eng. Res. Des. 2016, 1 12, 263-273.). Die erfindungsgemäße übergangsmetallkatalysierte Hydroaminierung kann sowohl mit, als auch ohne Liganden durchgeführt werden. Bevorzugt werden
Phosphorliganden eingesetzt. Die folgende Tabelle enthält einige ausgewählte Beispiele samt Strukturen:
Natrium 3,3',3"-
TPPTS
phosphantribenzyltrisulfonat
P(OPh)3 Triphenylphosphit
Tris(o/ /?o-methoxy-
TOMPP
phenyl)phosphin
PCys Tricyclohexylphosphin
PEts Triethylphosphin
PfBus Tri-te/t-butylphosphin
DPPE Bis(diphenylphosphino)-ethan
In einer bevorzugten Ausführungsform haben die Diphosphine einen Bisswinkel nahe 100°, wie beispielsweise DPEPhos oder DPPB. Die Reaktion der Hydroaminierung an Übergangsmetallkatalysatoren wird durch die Stoffmengenverhältnisse der beteiligten Reaktanden bestimmt. Hier spielen sowohl die Substratverhältnisse, als auch das Metall/Ligand-Verhältnis eine entscheidende Rolle. Übliche Ligand-zu-Metall-Verhältnisse liegen dabei im Bereich von 1 :1 bis 1 :50 (Palladiunn/Ligand [mol/mol]), insbesondere im Bereich 1 :2 bis 1 :30, insbesondere bevorzugt im Bereich von 1 :2 bis 1 :16 mol/mol.
Übliche Stoffmengen an eingesetztem ß-Farnesen:Amin liegen im Bereich von 1 :1 bis 1 :10 mol/mol, insbesondere im Bereich von 1 :2 bis 1 :5 mol/mol . Die Amine werden erfindungsgemäß in der gleichen Stoffmengen konzentration oder im leichten Überschuss eingesetzt. In einer bevorzugten Ausführungsform hat sich ein Aminüberschuss vom Faktor 2 bis 5 positiv auf den Umsatz des ß-Farnesens ausgewirkt.
Vorzugsweise wird die Reaktion in Gegenwart eines Inertgases, insbesondere Argon oder Stickstoff, durchgeführt.
Die Hydroaminierung kann unter einem Druck im Bereich von 1 bis 10 bar, insbesondere bei 2 bis 8 bar, besonders bevorzugt bei 3-6 bar erfolgen
Die Reaktionsdauer beträgt in der Regel 1 bis 16 Stunden, vorzugsweise 2 bis 10, insbesondere 3 bis 8 Stunden. Üblicherweise wird die erfindungsgemäße Hydroaminierung des ß-Farnesens bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 150 °C, vorzugsweise bei 60 bis 120 °C, insbesondere bei 70 bis 100 °C durchgeführt.
Die erhaltenen Aminderivaten des ß -Farnesens können gegebenenfalls weiter modifiziert und als oberflächenaktive Substanzen in zahlreichen
Anwendungsfeldern eingesetzt werden.
So können diese gegebenenfallsweiter modifiziert und als oberflächenaktive Substanzen in zahlreichen Anwendungsfeldern, wie z. B. Personal Care, insbesondere Hair Care und Skin Care Anwendungen, Automatic Dishwashing, Hard Surface Cleaning, oder im Bereich der Ölfeldchemikalien eingesetzt werden.
Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele dienen lediglich zur Erläuterung der Erfindung und sollen diese nicht auf deren Inhalt beschränken. Erläuterung der verwendeten Abkürzungen:
In einem typischen erfindungsgemäßen Versuch wird das Reaktionsgemisch in einen 25 mL-Stahlautoklaven mit Magnetrührkern eingewogen. Dabei wird der Precursor zusammen mit dem Ligand vorgelegt und im Lösungsmittel gelöst. Anschließend werden das ß-Farnesen und das Amin zugegeben. Der Reaktor wird verschlossen und ggf. mit Argondruck beaufschlagt. Der Reaktor wird auf
Reaktionstemperatur erhitzt und mit einem Heizrührer gerührt. Die Reaktion wird beendet, indem der Reaktor auf Raumtemperatur abgekühlt und entgast wird. Das vorliegende Reaktionsgemisch kann gaschromatographisch analysiert werden. Das Produktgemisch kann nach Entfernen des Lösungsmittels im Hochvakuum, säulenchromatographisch aufgereinigt werden. Beispiel 1
In einen 25 ml_ Stahlautoklaven werden 16,6 mg Pd(hfacac)2 und 109,3 mg DPPB eingewogen und in 5 ml_ DMF gelöst. Anschließend werden 817,4 mg ß-Farnesen und 296,9 mg Diethylamin zugegeben. Der Reaktor wird verschlossen und mit einem Argondruck von 5 bar beaufschlagt.
Der Reaktor wird für 5 h auf 100 °C erhitzt und mittels Magnetrührer mit 500 rpm gerührt. Zum Beenden der Reaktion wird der Reaktor auf Raumtemperatur gekühlt und anschließend das Argon vorsichtig abgelassen. Die erhaltene Reaktionslösung wird am Vakuum vom Lösungsmittel befreit und das Produkt säulenchromatographisch aufgereinigt. Es werden 863,2 mg (78 %) der Hydroaminierungsprodukte erhalten.
Beispiel 2
In einen 25 mL Stahlautoklaven werden 10,6 mg Pd(tfa)2 und 137,8 mg DPEPhos eingewogen und in 5 mL Methanol gelöst. Anschließend werden 817,7 mg ß-Farnesen und 297,1 mg Diethylamin zugegeben. Der Reaktor wird verschlossen und mit einem Argondruck von 5 bar beaufschlagt. Der Reaktor wird für 5 h auf 100 °C erhitzt und mittels Magnetrührer mit 500 rpm gerührt. Zum Beenden der Reaktion wird der Reaktor auf Raumtemperatur gekühlt und anschließend das Argon vorsichtig abgelassen.
Die erhaltene Reaktionslösung wird am Vakuum vom Lösungsmittel befreit und das Produkt säulenchromatographisch aufgereinigt. Es werden 960,4 mg (89 %) der Hydroaminierungsprodukte erhalten. Beispiel 3
In einen 25 ml_ Stahlautoklaven werden 10,5 mg Pd(tfa)2 und 137,7 mg DPEPhos eingewogen und in 5 ml_ Anisol gelöst. Anschließend werden 816,8 mg
ß-Farnesen und 516,6 mg Dibutylamin zugegeben. Der Reaktor wird verschlossen und mit einem Argondruck von 5 bar beaufschlagt.
Der Reaktor wird für 5 h auf 100 °C erhitzt und mittels Magnetrührer mit 500 rpm gerührt. Zum Beenden der Reaktion wird der Reaktor auf Raumtemperatur gekühlt und anschließend das Argon vorsichtig abgelassen.
Die erhaltene Reaktionslösung wird am Vakuum vom Lösungsmittel befreit und das Produkt säulenchromatographisch aufgereinigt. Es werden 960,8 mg (72 %) der Hydroaminierungsprodukte erhalten. Beispiel 4
In einen 25 ml_ Stahlautoklaven werden 10,7 mg Pd(tfa)2 und 137,5 mg DPEPhos eingewogen und in 5 ml_ DMF gelöst. Anschließend werden 817,2 mg ß-Farnesen und 965,3 mg Dioctylamin zugegeben. Der Reaktor wird verschlossen und mit einem Argondruck von 5 bar beaufschlagt.
Der Reaktor wird für 5 h auf 100 °C erhitzt und mittels Magnetrührer mit 500 rpm gerührt. Zum Beenden der Reaktion wird der Reaktor auf Raumtemperatur gekühlt und anschließend das Argon vorsichtig abgelassen. Die erhaltene Reaktionslösung wird am Vakuum vom Lösungsmittel befreit und das Produkt säulenchromatographisch aufgereinigt. Es werden 998,6 mg (56 %) der Hydroaminierungsprodukte erhalten.
Beispiel 5
In einen 25 mL Stahlautoklaven werden 1 1 mg Pd(tfa)2 und 138,2 mg DPEPhos eingewogen und in 5 mL Acetonitril gelöst. Anschließend werden 818,2 mg ß-Farnesen und 388,9 mg Diallylamin zugegeben. Der Reaktor wird verschlossen und mit einem Argondruck von 5 bar beaufschlagt. Der Reaktor wird für 5 h auf 100 °C erhitzt und mittels Magnetrührer mit 500 rpm gerührt. Zum Beenden der Reaktion wird der Reaktor auf Raumtemperatur gekühlt und anschließend das Argon vorsichtig abgelassen.
Die erhaltene Reaktionslösung wird am Vakuum vom Lösungsmittel befreit und das Produkt säulenchromatographisch aufgereinigt. Es werden 410 mg (34 %) der Hydroaminierungsprodukte erhalten. Beispiel 6
In einen 25 ml_ Stahlautoklaven werden 1 1 mg Pd(tfa)2 und 137,9 mg DPEPhos eingewogen und in 5 ml_ DMF gelöst. Anschließend werden 818,0 mg ß-Farnesen und 420,8 mg Diethanolamin zugegeben. Der Reaktor wird verschlossen und mit einem Argondruck von 5 bar beaufschlagt.
Der Reaktor wird für 5 h auf 100 °C erhitzt und mittels Magnetrührer mit 500 rpm gerührt. Zum Beenden der Reaktion wird der Reaktor auf Raumtemperatur gekühlt und anschließend das Argon vorsichtig abgelassen. Die erhaltene Reaktionslösung wird am Vakuum vom Lösungsmittel befreit und das Produkt säulenchromatographisch aufgereinigt. Es werden 643 mg (52 %) der Hydroaminierungsprodukte erhalten.
Beispiel 7
In einen 25 mL Stahlautoklaven werden 1 1 mg Pd(tfa)2 und 138,0 mg DPEPhos eingewogen und in 5 mL Acetonitril gelöst. Anschließend werden 817,5 mg ß-Farnesen und 536,9 mg Dimethylammonium-dimethylacarbamat zugegeben. Der Reaktor wird verschlossen und mit einem Argondruck von 5 bar beaufschlagt. Der Reaktor wird für 5 h auf 100 °C erhitzt und mittels Magnetrührer mit 500 rpm gerührt. Zum Beenden der Reaktion wird der Reaktor auf Raumtemperatur gekühlt und anschließend das Argon vorsichtig abgelassen. Die erhaltene Reaktionslösung wird am Vakuum vom Lösungsmittel befreit und das Produkt säulenchromatographisch aufgereinigt. Es werden 978 mg (98 %) der Hydroaminierungsprodukte erhalten. Beispiel 8
In einen 25 ml_ Stahlautoklaven werden 1 1 ,0 mg Pd(tfa)2 und 137,9 mg DPEPhos eingewogen und in 5 ml_ Anisol gelöst. Anschließend werden 818,2 mg
ß-Farnesen und 845,0 mg /V-Methylglucamin zugegeben. Der Reaktor wird verschlossen und mit einem Argondruck von 5 bar beaufschlagt.
Der Reaktor wird für 16 h auf 100 °C erhitzt und mittels Magnetrührer mit 500 rpm gerührt. Zum Beenden der Reaktion wird der Reaktor auf Raumtemperatur gekühlt und anschließend das Argon vorsichtig abgelassen. Die erhaltene Reaktionslösung wird am Vakuum vom Lösungsmittel befreit und das Produkt säulenchromatographisch aufgereinigt. Es werden 351 mg (22 %) der Hydroaminierungsprodukte erhalten.
Beispiel 9
In einen 25 mL Stahlautoklaven werden 1 1 ,1 mg Pd(tfa)2 und 138,2 mg DPEPhos ohne Lösungsmittel eingewogen. Anschließend werden 1636,2 mg ß-Farnesen und 601 ,5 mg Diethylamin zugegeben. Der Reaktor wird verschlossen und mit einem Argondruck von 5 bar beaufschlagt. Der Reaktor wird für 4 h auf 100 °C erhitzt und mittels Magnetrührer mit 500 rpm gerührt. Zum Beenden der Reaktion wird der Reaktor auf Raumtemperatur gekühlt und anschließend das Argon vorsichtig abgelassen.
Die erhaltene Reaktionslösung wird am Vakuum vom Lösungsmittel befreit und das Produkt säulenchromatographisch aufgereinigt. Es werden 1258 mg (65 %) der Hydroaminierungsprodukte erhalten. Beispiel 10
In einen 25 ml_ Stahlautoklaven werden 10,6 mg Pd(tfa)2 und 137,7 mg DPPB ohne Lösungsmittel eingewogen. Anschließend werden 1602,4 mg ß-Farnesen und 2016,2 mg Dimethylammonium-dimethylacarbamat zugegeben. Der Reaktor wird verschlossen und mit einem Argondruck von 5 bar beaufschlagt.
Der Reaktor wird für 4 h auf 100 °C erhitzt und mittels Magnetrührer mit 500 rpm gerührt. Zum Beenden der Reaktion wird der Reaktor auf Raumtemperatur gekühlt und anschließend das Argon vorsichtig abgelassen.
Die erhaltene Reaktionslösung wird am Vakuum vom Lösungsmittel befreit und das Produkt säulenchromatographisch aufgereinigt. Es werden 1621 mg (80 %) der Hydroaminierungsprodukte erhalten. Beispiel 1 1
In einen 25 mL Stahlautoklaven werden 1 1 ,3 mg Pd(tfa)2 und 137,7 mg DPEPhos eingewogen und in 5 mL DMF gelöst. Anschließend werden 818,8 mg Farnesen und 857,6 mg Benzylamin zugegeben. Der Reaktor wird verschlossen und mit einem Argondruck von 5 bar beaufschlagt.
Der Reaktor wird für 5 h auf 100 °C erhitzt und mittels Magnetrührer mit 500 rpm gerührt. Zum Beenden der Reaktion wird der Reaktor auf Raumtemperatur gekühlt und anschließend das Argon vorsichtig abgelassen.
Die erhaltene Reaktionslösung wird am Vakuum vom Lösungsmittel befreit und die Produkte säulenchromatographisch aufgereinigt. Es werden 199 mg (16%) des monoalkylierten Produkts und 495 mg (48%) des dialkylierten Produkts erhalten.
Beispiel 12
In einen 25 mL Stahlautoklaven werden 10,6 mg Pd(tfa)2 und 100,0 mg DPPBTS und anschließend mit 3066,4 mg Farnesen und 6039,2 mg DimCarb
(= Dimethylammonium dimethylcarbamat) versetzt. Der Reaktor wird verschlossen und für 3 h auf 100 °C erhitzt, gerührt mittels Magnetrührer bei 500 rpm. Zum Beenden der Reaktion wird der Reaktor auf Raumtemperatur gekühlt und entstandener Gasdruck abgelassen. Das Reaktionsgemisch wird im Argongegenstrom in ein Schlenkgefäß überführt, wo eine spontane Phasentrennung einsetzt. Die untere, polare Phase wird zurück in den Reaktor geführt. Die unpolare Produktphase wird mit 1073,8 mg DimCarb extrahiert. Nach erneuter Phasentrennung wird die polare Phase zusammen mit 3065,7 mg Farnesen in den Reaktor überführt und ein neuer Reaktionslauf gestartet.
Die Produktphase kann säulenchromatographisch aufgereinigt werden, Es ergeben sich in mehreren Läufen zwischen 2543 und 3366 mg Produkte. Beispiel 13
In einen 25 mL Stahlautoklaven werden 12,6 mg Pd(tfa)2 und 137,8 mg DPEPhos eingewogen und in 5 mL DMF gelöst. Anschließend werden 818,0 mg Farnesen und 745,0 mg Anilin zugegeben. Der Reaktor wird verschlossen und mit einem Argondruck von 5 bar beaufschlagt.
Der Reaktor wird für 5 h auf 100 °C erhitzt und mittels Magnetrührer mit 500 rpm gerührt. Zum Beenden der Reaktion wird der Reaktor auf Raumtemperatur gekühlt und anschließend das Argon vorsichtig abgelassen. Die erhaltene Reaktionslösung wird am Vakuum vom Lösungsmittel befreit und die Produkte säulenchromatographisch aufgereinigt. Es werden 916,3 mg (77 %) der monoalkylierten Produkte erhalten. Das dialkylierte Produkt wurde nicht
beobachtet.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Herstellung von Farnesylaminen durch Umsetzung von ß-Farnesen mit einem oder mehreren Aminen in Gegenwart eines
Übergangsmetall katalysators der 10. Nebengruppe bei einer Temperatur im Bereich von 60 bis 150 °C.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysator Nickel-, Palladium oder Platinprecursoren eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsmetallkatalysator vollständig im Reaktionsgemisch gelöst und durch einen organischen Liganden modifiziert ist.
4. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Precursoren ausgewählt sind aus der Gruppe Ni°(cod)2, Ni"(acac)2,
NiN(hfacac)2, NiMCI2, Pd0 2dba3, PdN(acac)2, PdM(hfacac)2, PdN(tfa)2, PdNCI2, PtMCI2, PtN(cod)CI2, PtM(acac)2, K2Pt"CI4.
5. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroaminierung in einem Lösungsmittel durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als
Lösungsmittel aliphatische oder aromatische, polare oder polar aprotische
Kohlenwasserstoffe, oder ionische Flüssigkeiten eingesetzt werden.
7. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Hydroaminierung ein Ammoniumcarbamat und kein weiteres Lösungsmittel verwendet wird.
8. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, dass ein Amin der Formel HNR1 R2 eingesetzt wird, wobei R1 und R2 unabhängig voneinander für H, verzweigte, cyclische, heterocyclische, lineare, gegebenenfalls substituierte Alkylreste stehen, die gesättigt oder ungesättigt vorliegen und eine Kettenlänge im Bereich von Ci - C30 haben oder unabhängig voneinander für einen aromatischen oder
heteroaromatischen Rest stehen oder einer der Reste R1 und R2 für NR2R3 steht, wobei R2 und R3 unabhängig voneinander für H oder verzweigte, cyclische, lineare, gegebenenfalls substituierte Alkylreste oder aromatische oder
heteroaromatische Reste stehen, die gesättigt oder ungesättigt vorliegen und eine Kettenlänge im Bereich von C1 - C30 haben .
9. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in Gegenwart eines
Phosphorliganden durchgeführt wird.
10. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Phosphorliganden ausgewählt sind aus der Gruppe Triphenylphosphin, Triphenylphosphit, Ths(o/t/?o-methoxy- phenyl)phosphine, Tricyclohexylphosphin, Triethylphosphin, Tri-terf-butylphosphin, Bis(diphenylphosphino)-ethan, Bis(diphenylphosphino)-propan,
Bis(diphenylphosphino)-butan, Bis(diphenylphosphino)-heptan,
1 ,1 '-Bis(diphenylphosphino)-ferrocen, (9,9-dimethyl-9H-xanthen-4,5- diyl)bis(diphenylphosphin), 4,6-bis(diphenylphosphanyl)-10H-phenoxazin, (oxybis(2,1 -phenyl))bis(diphenylphosphan) . Besonders bevorzugt werden DPPBTS und DPPB DPEPhos.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Verhältnis Metall/Ligand im Bereich von 1 :1 bis 1 :50 mol/mol beträgt.
12. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eingesetzte Verhältnis Farnesen:Amin 1 :1 bis 1 :10 mol/mol beträgt.
13. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator und das Farnesen im Verhältnis 1 :10 bis 1 :1000 eingesetzt werden. Besonders bevorzugt 1 :100 bis 1 :500.
14. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in Gegenwart eines Inertgases durchgeführt wird.
15. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion unter Druck in einem Bereich von 1 bis 10 bar durchgeführt wird.
16. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroaminierung des ß-Farnesens bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 150°C durchgeführt wird.
17. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsdauer 1 bis 16 Stunden beträgt.
18. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der eingesetzte Katalysator nach der Reaktion recylciert wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass als
Dimethylaminquelle Dimethylannnnoniunncarbannat und als Ligand TPPMS, TPPTS oder DPPBTS verwendet wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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