ES2198886T3 - Reduccion de compuestos carbonilados por un silano en presencia de un catalizador de zinc. - Google Patents
Reduccion de compuestos carbonilados por un silano en presencia de un catalizador de zinc.Info
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Abstract
La invención se refiere a un procedimiento para preparar alcoholes por reducción de la función carbonilo en sustratos pertenecientes a la clase de los aldehídos, cetonas, ésteres y lactonas, pudiendo estos sustratos contener funciones distintas de las de carbonilo. Este procedimiento consiste en a) hacer reaccionar el sustrato carbonilo con cantidades estequiométricas de un silano en presencia de cantidades catalíticas de un compuesto de zinc activo monomérico y no híbrido; b) hidrolizar el siloxano así obtenido como un agente básico y c) separar y purificar, si fuese necesario, el alcohol así obtenido. El compuesto catalíticamente activo se obtiene generalmente por reacción de un compuesto de precursor polimérico u oligomérico de zinc con un agente complejante.
Description
Reducción de compuestos carbonilados por un
silano en presencia de un catalizador de zinc.
La presente invención se relaciona con el campo
de la síntesis orgánica. Se relaciona, más concretamente, con un
procedimiento para la reducción selectiva de compuestos de
carbonilo, tales como aldehídos, cetonas, ésteres y lactonas, a los
correspondientes alcoholes usando silanos como agentes reductores,
preferiblemente polimetilhidroxiloxano (PMHS), en presencia de
catalizadores que contienen compuestos de zinc monoméricos,
acomplejados por ligandos básicos tales como aminas, poliaminas,
aminoalcoholes, óxidos de aminas, amidas, fosforamidas, etc.
La reducción selectiva de los compuestos de
carbonilo a los correspondientes alcoholes, en el curso de la cual
sólo se observa la reducción de la función C=O, es una tarea
importante en el campo de la química orgánica. Hasta ahora, se
utilizaban exclusivamente agentes reductores a base de hidruros,
tales como hidruro de litio y aluminio LiAlH_{4}, borohidruro de
sodio NaBH_{4} o
dihidroxibis(2-metoxietoxi)aluminato
de sodio (SDMA) de fórmula
NaAlH_{2}(OCH_{2}CH_{2}OCH_{3})_{2},
teniendo estos dos últimos reactivos un valor limitado para la
reducción de ésteres y lactonas. Todos los reactivos mencionados
son empleados en cantidades estequiométricas y muestran el
inconveniente de liberar hidrógeno en el curso de la reacción o de
que, cuando entran en contacto con la humedad, dan lugar a riesgos
de explosión y requieren que los reactores empleados sean inertes.
Más aún, el uso de estos reactivos es caro, ya que se necesitan en
cantidades estequiométricas. Por lo tanto, existe una continua
búsqueda de otros sistemas que sean más económicos y fáciles de
usar.
Varias publicaciones describen el uso de silanos
como agentes reductores para substratos de carbonilo junto con un
catalizador metálico. Un silano preferido para este tipo de
reducciones es el polimetilhidrosiloxano o PMHS, según la fórmula
general
La Patente EE.UU. 3.061.424 de Nitzsche y Wick
describe la reducción de aldehídos y cetonas con PMHS y una sal de
mercurio, hierro, cobre, titanio, níquel, zirconio, aluminio, zinc,
plomo, cadmio y, como realización preferida, estaño. Este sistema
reductor requiere la activación por una fuente de protones, sin la
cual la reacción no procede. Sin embargo, el sistema no es efectivo
para la reducción de ésteres y lactonas.
La Patente EE.UU. Nº 5.220.020 de Buchwald y col.
describe un método para la preparación de alcoholes por reducción de
compuestos de carbonilo usando un sistema compuesto por un agente
reductor de silano y un catalizador metálico de fórmula
M(L)(L^{I})(L^{II}) a
M(L)(L^{I})(L^{II})(L^{III})(L^{IV})(L^{V}), en
donde M es un metal perteneciente a cualquiera de los grupos 3, 4, 5
ó 6 de la tabla periódica, un lantánido o un actínido, mientras que
(L^{I}) a (L^{V}) representan hidrógeno, un grupo alquilo, un
grupo arilo, un grupo sililo, un átomo de halógeno o un grupo -OR,
-SR o -NR(R'), siendo R y R' hidrógeno o un grupo alquilo o
arilo. Entre los catalizadores preferidos, la patente citada
menciona el isopropilato o etilato de titanio (IV) o el isopropilato
de triclorotitanio (IV). Se dice que dicho sistema es apropiado para
la reducción de ésteres, lactonas, amidas o iminas. Más
recientemente, Breedon y Lawrence (Synlett., 1994, 833) y Reding y
Buchwald (J. Org. Chem., 1995, 60, 7884) han descrito un
procedimiento similar, a saber, el uso de tetraalcóxidos de titanio
no activados como catalizadores para la reducción de ésteres por
PMHS. El método descrito en esas tres referencias mencionadas
requiere el uso de grandes cantidades, de al menos un 25% molar con
respecto al substrato, de catalizador. Barr, Berk y Buchwald (J.
Org. Chem., 1994, 59, 4323) han mostrado que el complejo
Cp_{2}TiCl_{2}, cuando se reduce por medio de
butil-litio o de bromuro de etilmagnesio, podría
catalizar la reducción de ésteres a los correspondientes alcoholes
con buenos rendimientos, pero esta técnica requiere reactivos que
son caros y difíciles de usar a gran escala, como es el caso en la
síntesis orgánica industrial.
Como técnica anterior más próxima, habría que
citar la solicitud internacional WO 96/12694 del solicitante, que
describe la reducción de aldehídos, cetonas, ésteres y lactonas por
un sistema reductor compuesto de silanos y un hidruro metálico, que
da lugar a los correspondientes alcoholes con buenos rendimientos.
Este sistema requiere sólo muy bajas cantidades de catalizador, es
decir, el hidruro metálico, del orden de un 1% molar con respecto
al substrato. El hidruro se forma por reacción de una sal del metal
respectivo con un agente reductor apropiado, preferiblemente
NaBH_{4}. Además de sales de zinc, se usan sales de cobalto,
manganeso y hierro como precursores para la generación de hidruros
metálicos. Según otra realización preferida, se usa PMHS como
agente reductor de silano.
Hemos desarrollado ahora con éxito un
procedimiento para la reducción de compuestos de carbonilo con
silanos, catalizada por derivados metálicos que no son hidruros y
que, en consecuencia, no requieren el uso de un agente reductor
como, por ejemplo, NaBH_{4}.
El objeto de la invención es un procedimiento
para la preparación de alcoholes por reducción de la función
carbonilo en substratos pertenecientes a la clase de los aldehídos,
cetonas, ésteres o lactonas, cuyos substratos pueden contener
funciones insaturadas distintas del grupo carbonilo, donde
a) dicho substrato carbonilo reacciona con una
cantidad efectiva de un solano, preferiblemente PMHS, en presencia
de cantidades catalíticas de un compuesto de zinc activo que es
monomérico y no un hidruro, para formar un siloxano;
b) se hidroliza el siloxano así obtenido con un
agente básico para formar un alcohol, y
c) se separa el alcohol resultante y se purifica,
de ser necesario.
Otro objeto de la invención es un sistema
reductor consistente en
a) un silano, preferiblemente PMHS, y
b) un compuesto de zinc activo que es monomérico
y no un hidruro
y que se caracteriza según se describe en la
reivindicación 1.
La presente invención se basa en el sorprendente
hecho de que el uso de una especie monomérica de zinc aumenta
considerablemente la reactividad de un sistema reductor para
compuestos de carbonilo consistente en un silano y un compuesto de
zinc. Así, los sistemas reductores que consisten en una sal de zinc
y un silano, según se describe en la patente EE.UU. 3.061.424 de
Nitzsche y Wick, antes citada, son con mucho menos reactivos que el
sistema según la presente solicitud. En particular, el sistema
descrito en la técnica anterior no es capaz de reducir ésteres y
lactonas, contrariamente al sistema reductor de la presente
invención.
Por otra parte, aunque el documento antes citado
WO 96/12694 del solicitante muestra que es posible aumentar la
reactividad de un silano para la reducción de substratos de
carbonilo añadiendo sales o complejos de zinc, esta última requiere
la activación por un agente reductor. Como agente reductor, se
usaron compuestos como NaBH_{4}, LiAlH_{4}, litio- o
alúmino-alquilos o compuestos de Grignard para
generar una especie altamente reactiva, a saber, un hidruro.
La presente invención, sin embargo, usa
compuestos de zinc, tales como sales o complejos, que no requieren
la activación por un agente reductor y que, cuando se emplean en
cantidades estequiométricas y junto con un silano, catalizan la
reducción de todo tipo de compuestos de carbonilo.
La química del zinc se caracteriza, en general,
por la tendencia del metal a alcanzar un número de coordinación
mayor de 2, que es una consecuencia de su estado de valencia +2.,
El zinc puede alcanzar el número de coordinación más alto que desee
alcanzar por oligo- o polimerización, después de lo cual, en
general, se observa una tetar- o hexacoordinación. Por esas
razones, las sales o complejos de zinc son, en la mayor parte de
los casos, oligo- o poliméricos y, como ejemplos, se mencionan aquí
los carboxilatos y haluros de zinc.
Sin embargo, una clase electrónicamente
insaturada de compuestos son los compuestos de dialquil- y
diarilzinc. No son capaces de alcanzar un número de coordinación
mayor de 2 por oligo- o polimerización, ya que los grupos alquilo y
arilo no pueden actuar como ligandos formadores de puente. Los
compuestos de dialquil- y diarilzinc son, por lo tanto, monoméricos
y muestran una estructura lineal.
Hemos establecido que todos los compuestos antes
mencionados no muestran ninguna actividad o muy poca actividad
cuando se usan para la reducción de compuestos de carbonilo. Sin
embargo, estas especies poli- u oligoméricas, así como los
compuestos de dialquil- o diarilzinc, cuando se tratan con un agente
acomplejante apropiado capaz de generar una especie activa
monomérica, se convierten en catalizadores altamente efectivos para
la reducción de aldehídos, cetonas, ésteres y lactonas por un
silano.
Según la invención, se puede usar un compuesto
precursor oligo- o polimérico o un compuesto de dialquil- o
diarilzinc, que se convierte en una sal o complejo activo por
tratamiento con un agente acomplejante apropiado. Más aún, hemos
visto que también se pueden usar complejos monoméricos o sales
conocidas que resultan ser activos en el procedimiento de la
invención, pero cuya actividad ha pasado completamente
desapercibida hasta la fecha.
Como compuesto precursor, se puede usar
prácticamente cualquier compuesto conocido de zinc según la fórmula
general ZnX_{2}. En esta fórmula, X representa cualquier anión. A
continuación se definen aniones X preferidos.
El catalizador activo de la invención puede ser
descrito por la fórmula general ZnX_{2}L_{n}. El catalizador
puede ser obtenido in situ, en el medio de reacción o ser
preparado por separado de un compuesto de zinc, tal como, por
ejemplo, una sal o complejo de fórmula general ZnX_{2}, antes
citada. En la fórmula ZnX_{2} del compuesto precursor y
ZnX_{2}L_{n} del catalizador activo, X es preferiblemente
cualquier anión seleccionado entre el grupo consistente en
carboxilatos, \beta-dicetonatos, enolatos, amidas,
sililamidas, haluros, carbonatos y cianuros y grupos orgánicos,
tales como grupos alquilo, cicloalquilo, alcoxi, arilo, ariloxi,
alcoxialquilo, alcoxiarilo, aralcoxi, aralquilo y alquilarilo.
Entre este grupo, se utilizará preferiblemente un carboxilato de
zinc de fórmula Zn(RCO_{2})_{2}, como, por
ejemplo, el acetato, propionato, butirato, isobutirato,
isovalerato, dietilacetato, benzoato,
2-etilhexanoato, estearato o naftenato; un alcóxido
de zinc de fórmula Zn(OR)_{2}, donde R es un grupo
alquilo C_{1} a C_{20}, preferiblemente C_{1} a C_{5},
como, por ejemplo, el metóxido, etóxido, isopropóxido,
terc-butóxido, terc-pentóxido o
8-hidroxiquinolinato; un
\beta-dicetonato de zinc como, por ejemplo, el
acetilacetonato, substituido o no substituido, o el tropolonato; un
compuesto del tipo alquilzinc, arilzinc,
alquil(alcoxi)zinc o aril(alcoxi)zinc
de 1 a 20 átomos de carbono, preferiblemente de 1 a 5 átomos de
carbono, o un derivado del mismo, tal como, por ejemplo,
dimetilzinc, dietilzinc, dipropilzinc, dibutilzinc, difenilzinc,
metil(metoxi)zinc o metil(fenoxi)zinc,
o un derivado del tipo haluro(alquil)zinc.
En la fórmula ZnX_{2}L_{n}, n es un número
entero de 1 a 6. Los ligandos L pueden ser idénticos o diferentes y
ser seleccionados entre el grupo consistente en aminas, poliaminas,
iminas, poliiminas, aminoalcoholes, óxidos de aminas, fosforamidas y
amidas.
La amina puede ser una amina alifática,
alicíclica o aromática primaria, secundaria o terciaria de 2 a 30
átomos de carbono. Como ejemplos no limitativos se incluyen
anilina, trietilamina, tributilamina,
N,N-dimetilanilina, morfolina, piperidina,
piridina, picolinas, lutidinas,
4-terc-butilpiridina,
dimetilaminopiridina, quinolina y
N-metilmorfolina.
Las poliaminas pueden contener de 2 a 6 grupos
amina primaria, secundaria o terciaria y de 2 a 30 átomos de
carbono, como, por ejemplo, etilendiamina, 1,2- y
1,3-propilendiamina, 1,2-, 1,3- y
1,4-butanodiamina, hexametilendiamina,
N,N-dimetiletilendiamina, dietilentriamina,
dipropilentriamina, trietilentetramina,
tetrametiletilendiamina,
\breakN,N-dimetilpropilendiamina, N,N,N'-trimetiletilendiamina, N,N,N',N'-tetrametil-1,3-propano-diamina, hexametilentetramina, diazabiciclononano, esparteína, ortofenantrolina, 2,2'-bipiridina y neocuproína.
Los aminoalcoholes pueden contener una o varias
funciones de amina primaria, secundaria o terciaria junto con una o
varias funciones de alcohol primario, secundario o terciario, como
en, por ejemplo, la etanolamina, dietanolamina, trietanolamina,
dimetilaminoetanol, dietilaminoetanol, dimetilaminometanol,
dietilaminometanol, 2-aminobutanol, efedrina,
prolinol, valinol, cinconidina, quinina y quinidina.
Como ligandos pertenecientes a la familia de las
iminas o diiminas y capaces de activar los derivados o compuestos
de zinc en el contexto de la presente invención, se pueden citar,
como ejemplos no limitantes, las familias de compuestos según las
fórmulas [I] a [V] siguientes, en donde los grupos R_{1} a
R_{6} representan cada uno un átomo de hidrógeno o un grupo
alquilo, cicloalquilo, alcoxi, arilo, ariloxi, alcoxialquilo,
alcoxiarilo, aralcoxi, aralcoílo, alquilarilo o aralquilo de 1 a 20
átomos de carbono.
Otros ligandos capaces de activar los compuestos
y derivados de zinc incluyen aún amidas como, por ejemplo,
dimetilformamida, dimetilacetamida o
N-etilpirrolidona; fosforamidas tales como, por
ejemplo, exametilfosfortriamida; óxidos de fosfina tales como, por
ejemplo, óxido de trifenilfosfina u óxido de tributil- o
trioctilfosfina; óxidos de aminas tales como, por ejemplo, N-óxido
de piridina, N-óxido de 4-picolina o N-óxido de
N-metilmorfolina, y sulfóxidos como, por ejemplo,
sulfóxido de dimetilo o de difenilo.
La invención se relaciona también con complejos
de zinc monoméricos que resultan ser activos en el procedimiento de
la invención. Una clase preferida de compuestos son los
carboxilatos monoméricos de zinc. Esta clase de moléculas no está
descrita en la literatura química, a excepción del compuesto
Zn(O_{2}CCH_{3})_{2}(piridina)_{2};
véase J. Am. Chem. Soc., 119, 7030 (1997).
Como compuestos preferidos entre estos complejos,
se citan aquí
[Zn(benzoato)_{2}(Me_{2}NCH_{2}CH_{2}OH)_{2}],
[Zn(dietilacetato)_{2}(2,2'-bipiridilo)],
[Zn(dietilacetato)_{2}(1,2-diaminopropano)_{2}]
y [Zn(benzoato)_{2}(TMEDA)] (TMEDA =
tetrametiletilendiamina). La preparación y caracterización de estos
compuestos están descritas más adelante.
Se puede usar un gran número de silanos en el
procedimiento según la invención. Dichos silanos son conocidos para
una persona experta en la técnica y serán seleccionados según su
capacidad para reducir de manera efectiva substratos de carbonilo en
el proceso según la presente invención. Como ejemplos no
limitativos, se pueden citar trialquilsilanos, dialquilsilanos o
trialcoxisilanos. Como ejemplos más específicos, se incluyen
dimetilsilano, dietilsilano, trimetoxisilano y trietoxisilano. Se
utilizará preferiblemente PMHS debido a su efectividad,
disponibilidad y precio.
El procedimiento según la presente invención
queda representado en los siguientes esquemas de reacción, que se
aplican al caso particular y preferido del empleo de PMHS como
agente reductor.
La concentración del catalizador
ZnX_{2}L_{n}, dada en % molar con respecto al substrato, es
generalmente del 0,1 al 10%, preferiblemente del 1 al 5%.
Se consumirán típicamente 2 equivalentes molares
de PMHS por función éster o lactona y un equivalente para la
reducción de aldehídos y cetonas. Por razones prácticas, se usará
preferiblemente un ligero exceso de PMHS con respecto a estas
cantidades estequiométricas, en general del orden de un exceso del
10 al 40%, en base a la cantidad estequiométrica. La reacción de
reducción según la invención tiene también lugar cuando se usa el
silano en cantidades subestequiométricas, pero esto da lugar a una
reducción de la conversión. Según la invención, por lo tanto, el
término ``cantidad efectiva'' significa una cantidad de silano
suficiente para inducir la reducción del substrato.
El alcohol que se obtiene como producto de
reacción puede ser obtenido por hidrólisis del polisilil éter
formado. Esta hidrólisis puede ser llevada a cabo añadiendo a la
mezcla de reacción una solución acuosa o alcohólica de un agente
básico, tal como, por ejemplo, hidróxido de sodio o de potasio, cal
o carbonato de sodio o de potasio. La razón de la base con respecto
al PMHS usado será de 1 a 2 equivalentes molares. Después de una
completa hidrólisis, se observará en general la formación de dos
fases. El alcohol deseado se encuentra en la fase orgánica y puede
ser obtenido por evaporación del solvente que pueda estar presente.
El residuo obtenido puede ser destilado para posterior
purificación.
La reducción puede ser llevada a cabo sin un
solvente o en un solvente, tal como, por ejemplo, un éter (por
ejemplo, metil terc-butil éter, éter
diisopropílico, éter dibutílico, terc-amil metil
éter, tetrahidrofurano o dioxano), un hidrocarburo alifático (por
ejemplo, heptano, éter de petróleo, octano o ciclohexano) o un
hidrocarburo aromático (por ejemplo, benceno, tolueno, xileno o
mesitileno) o sus mezclas.
Tal como se ha expuesto anteriormente, la
reducción según la invención es aplicable a diversos compuestos de
carbonilo que pueden contener funcionalidades insaturadas distintas
del grupo carbonilo, tales como, por ejemplo, grupos olefina,
acetileno, nitrilo o nitro, que no resultarán afectados por la
reacción de reducción.
Como ejemplos no limitativos para substratos de
aldehído, se pueden citar butanal, pentanal, heptanal, octanal,
decanal y dodecanal, lineales o ramificados. Otros aldehídos que
son insaturados y que pueden ser selectivamente reducidos a los
correspondientes alcoholes insaturados incluyen acroleína,
metacroleína, prenal, citral, retinal, canfolenaldehído, aldehído
cinámico, aldehído hexilcinámico, formilpinano y nopal. Los
aldehídos aromáticos tales como, por ejemplo, benzaldehído, aldehído
cumínico, vainillina, salicilaldehído o heliotropina son también
fácilmente reducidos a los correspondientes alcoholes.
Como ejemplos no limitativos de cetonas saturadas
e insaturadas que pueden ser reducidas a los correspondientes
alcoholes por silanos según la invención, se pueden citar
hexan-2-ona,
octan-2-ona,
nonan-4-ona,
dodecan-2-ona, metilvinilcetona,
óxido de mesitilo, acetofenona, ciclopentanona, ciclododecanona,
ciclohexen-1-en-3-ona,
isoforona, oxoforona, carvona, alcanfor,
beta-ionona, geranilacetona y
2-pentilciclopenten-2-ona.
Como ejemplos no limitativos de ésteres o
lactonas saturados e insaturados que pueden ser reducidos a los
correspondientes alcoholes por silanos según la invención, se
pueden citar acetatos, propionatos, butiratos, isobutiratos,
benzoatos, acrilatos y crotonatos, cinamatos,
cis-3-hexenoatos, sorbatos,
salicilatos, 10-undecilenatos, oleatos, linoleatos,
cualquier éster de ácidos grasos naturales y sus mezclas. Todos los
ésteres antes citados pueden ser, por ejemplo, ésteres de alquilo o
arilo, preferiblemente ésteres metílicos. Otros ejemplos no
limitativos incluyen lactonas, tales como la
\varepsilon-caprolactona, la decalactona, la
dodecalactona, el diceteno y el esclareólido.
Una propiedad notable de los catalizadores según
la invención es que permiten la reducción de los triglicéridos
naturales de ácidos grasos, como los que forman los aceites
vegetales y animales. En el curso de la reacción de un triglicérido
mixto derivado de ácidos grasos distintos, se pueden obtener
simultáneamente alcoholes naturales saturados e insaturados sin
ninguna modificación de la posición o de la estereoquímica de los
dobles enlaces olefínicos. Esto tiene un particular valor para
enlaces olefínicos que muestran una configuración cis.
En el anterior Esquema (3), los substituyentes
R_{1}, R_{2} y R_{3} son grupos hidrocarbonados que pueden
ser idénticos o diferentes y que contienen de 1 a 20 átomos de
carbono. En el caso en el que estos grupos contienen uno o más
grupos olefínicos de una estereoquímica definida (que, en general,
será cis), el correspondiente alcohol obtenido después de la
reducción según la invención tendrá la misma estereoquímica. Así,
aceites ricos en ácido linoleico y/o linolénico, como el aceite de
linaza, serán transformados en mezclas ricas en alcohol linoleílico
y/o linolenílico. La hidrogenación convencional de estos aceites
vegetales es generalmente llevada a cabo a altas presiones y
temperaturas, contrariamente a la presente invención. Más aún, dado
que se usan en estas hidrogenaciones convencionales los ésteres
metílicos de los ácidos respectivos obtenidos por
transesterificación de los aceites con metanol, se observa, en la
mayoría de los casos, una modificación de la estereoquímica de los
ésteres grasos precursores en el curso de la reacción de
transesterificación y de hidrogenación.
Entre los triglicéridos que pueden ser reducidos
por el proceso según la invención, se pueden citar, como ejemplos no
limitativos, trioleína, aceite de cacahuete, aceite de soja, aceite
de oliva, aceite de colza, aceite de sésamo, aceite de pomelo,
aceite de linaza, manteca de cacao, aceite de palma, aceite de
almendra de palma, aceite de algodón, aceite de copra, aceite de
coco y grasa de cerdo, de vaca, de cordero y de pollo.
Otros aceites y grasas que pueden encontrarse en
la naturaleza y que no son triglicéridos, sino ésteres de ácidos
grasos insaturados y de alcoholes monovalentes insaturados, como el
aceite de jojoba y el aceite de esperma, pueden ser también
reducidos según la presente invención sin modificación alguna de la
posición o de la estereoquímica de los dobles enlaces presentes en
la molécula éster.
La temperatura de la reacción puede también
variar según un amplio rango de valores y estará, en general, en el
rango de -50ºC a 250ºC. La temperatura seleccionada dependerá de la
reactividad del substrato y puede ser ajustada correspondientemente
sin dificultad. Más en general, la reacción será llevada a cabo a
una temperatura en el rango de 50 a 110ºC.
La invención será ahora ilustrada con mayor
detalle en los siguientes ejemplos, en los que las temperaturas
están indicadas en grados centígrados, los rendimientos en %
molares, la desviación química \delta de los datos de RMN en ppm
en relación a trimetilsilano como referencia interna y las
abreviaturas tienen el significado usual en la técnica.
\newpage
Se preparó el compuesto según se describe a
continuación y se ilustra en el esquema (4)
A una suspensión de 3,06 g (10 mmol) de benzoato
de zinc en 50 ml de diclorometano, se añadieron 1,8 g (20 mmol) de
dimetilaminoetanol. Se observó una reacción exotérmica, seguida de
la completa solución del benzoato de zinc. Después de 1 h de
agitación a 20ºC, se evaporó el solvente y se cristalizó el residuo
sólido obtenido a partir de una cantidad mínima de diclorometano. Se
obtuvieron 3,9 g (80%) del complejo deseado como cristales sólidos
blancos, cuya estructura pudo ser obtenida por análisis de la
estructura mediante rayos X a partir de un solo cristal.
RMN (^{1}H): \delta_{H}: 2,4 (12H, s), 2,65
(2H, t, CH_{2}-N), 3,85 (2H, t,
CH_{2}-O), 7,35-7,5 (m, 6H,
arom.), 8,1-8,2 (d, 4H, arom.).
RMN (^{13}C): 46,37 (c, CH_{3}), 57,34 (t,
CH_{2}-N), 61,02 (t, CH_{2}- O), 127,88 (d),
129,9 (d), 131,19 (d), 135,36 (s), 174,36 (s, CO_{2}-).
Se preparó este compuesto como se describe a
continuación, según el esquema (5)
Se disolvieron 3 g (10 mmol) de dietilacetato de
zinc en 50 ml de éter diisopropílico. Se añadieron entonces 10 mmol
del ligando 2,2'-bipiridilo y se agitó después la
mezcla a 20ºC. Se formó rápidamente un precipitado, el cual fue
aislado por filtración y recristalizado a partir de ciclohexano. El
rendimiento era del 80%.
P.f.: 135ºC. Análisis:
C_{22}H_{30}N_{2}O_{4}Zn: calculado: C, 58,48; H, 6,69; N,
6,20; encontrado: C, 58,6; H, 6,6; N, 6,15.
RMN (^{1}H): \delta_{H}: 0,85 (12H, t,
CH_{3}), 1,45 (4H, m, CH_{2}-), 1,60 (4H, m, CH_{2}-), 2,21
(2H, m, CH=), 7,6 (m, 2H, arom.), 8,05 (m, 2H, arom.), 8,21 (m, 2H,
arom.), 9,03 (m, 2H, arom.).
RMN (^{13}C): 12,13 (c, CH_{3}), 25,75 (t,
CH_{2}-), 50,01 (d, CH=), 121,02-149,91 (d, d, d,
d, s, arom.), 185,47 (s, CO_{2}-).
Se preparó este compuesto según se describe a
continuación y se señala en el esquema (6)
Se llevó a cabo la reacción según se describe en
el ejemplo 1, usando 1 equivalente de tetrametiletilendiamina en
lugar de los 2 equivalentes de dimetilamino- etanol. Rendimiento:
85%.
RMN (^{1}H): \delta_{H}: 2,62 (12H, s,
CH_{3}N), 2,77 (4H, s, CH_{2}-N),
7,3-7,5 (m, 6H, arom.), 8,1 (d, 4H, arom.).
RMN (^{13}C): 46,57 (c, CH_{3}N), 56,60 (t,
CH_{2}-N), 127-131 (d, d, d),
133,8 (s), 175 (s, CO_{2}-).
Se preparó este compuesto como se describe a
continuación según el esquema (7)
Se llevó a cabo la reacción según se describe en
el ejemplo 2, usando 2 equivalentes de
1,2-diaminopropano en lugar de 1 equivalente de
2,2'-bipiridilo. Rendimiento = 75%.
P.f.: 148ºC. Análisis:
C_{18}H_{42}N_{4}O_{4}Zn: calculado: C, 48,70; H, 9,54; N,
12,62; encontrado: C, 48,6; H, 9,6; N, 12,5.
RMN (^{1}H): \delta_{H}: 0,88 (12H, t,
CH_{3}), 1,13 (6H, d, CH_{3}), 1,48 (8H, m, CH_{2}-), 2,0
(2H, m, CH=), 2,4 (m, 2H), 2,8-3,5 (m, 12H,
NH_{2}), 8,21 (m, 2H, arom.), 9,03 (m, 2H, arom.).
RMN (^{13}C): 12,57 (c, CH_{3}), 21,44 (c,
CH_{3}), 26,05 (t, CH_{2}), 45,73 (t, CH_{2}), 46,61 (d,
CH=), 52,27 (d, CH=), 77,29 (d, CH=), 183,30 (s, CO_{2}-).
Se cargaron en un matraz de tres cuellos de 250
ml 30 g de éter isopropílico y 27,2 g de benzoato de metilo (0,2
moles), seguido de 4 mmol del complejo cristalino preparado según
el ejemplo 2, v.g.
[Zn(dietilacetato)_{2}
\break(2,2'-bipiridilo)]. Se calentó la mezcla a 70ºC (reflujo) antes de añadir 30 g de PMHS (0,44 moles) a lo largo de 15 minutos. Se agitó la mezcla durante una hora más a reflujo hasta la completa desaparición del substrato (monitorizada por análisis GC). Se enfrió entonces la mezcla a 20ºC antes de añadir 66 g de una solución acuosa de KOH al 45% (0,52 moles) con rápida agitación, seguido de más agitación durante 1 h. Se añadieron luego 100 g de agua y se decantó la mezcla. Se decantó la fase acuosa que contenía el polimetilsiliconato de potasio y se lavó después la fase orgánica con 50 ml de agua. Se eliminó el solvente por destilación, para obtener 21 g de producto bruto. La destilación de los residuos dio 20,5 g de alcohol bencílico en una pureza mayor del 98% (rendimiento = 95%).
Ejemplo 6
(comparativo)
Se llevó a cabo la reacción como en el ejemplo 5,
a excepción de que se usaron 1,12 g (4 mmol) de dietilacetato de
zinc polimérico como catalizador. Después de 4 h, no se observó
ninguna reacción del benzoato de metilo empleado, lo que indica que
la presencia de un ligando apropiado es esencial para la reacción
de despolimerización y, por ello, la activación del dietilacetato de
zinc para la reducción del éster.
Ejemplos 7 a
23
Estos ejemplos, resumidos en la tabla 1, ilustran
la considerable influencia que la adición de ligandos bidentados
tiene sobre la actividad catalítica de los carboxilatos de zinc en
la reducción del benzoato de metilo a alcohol bencílico por PMHS.
Las condiciones de reacción, similares a las del ejemplo 5,
aparecen al final de la tabla. Esta tabla da también la posición de
las bandas de infrarrojos \nu(CO_{2})_{as} y
\nu(CO_{2})_{s} de los grupos carboxilato de
los complejos aislados, lo que hace posible identificar la
despolimerización del carboxilato de zinc precursor antes de que
consiga su actividad catalítica.
Ejemplo | Zn Carboxilato | Ligando | Infrarrojos | Rendimiento |
2% molar | 2% molar | \nu(CO_{2})_{as} y \nu(CO_{2})_{s} | alcohol bencílico | |
cm^{-1} | % molar | |||
7 | [Zn(benzoato)_{2}]_{n} | - | 1639, 1530 | 0 |
1417 | ||||
8 | [Zn(2-Et hexanoato)_{2}]_{n} | - | 1631, 1554 | 0 |
1417 | ||||
9 |
Ejemplo | Zn Carboxilato | Ligando | Infrarrojos | Rendimiento |
2% molar | 2% molar | \nu(CO_{2})_{as} y \nu(CO_{2})_{s} | alcohol bencílico | |
cm^{-1} | % molar | |||
15 | [Zn(dietilacetato)_{2}]_{n} |
Condiciones de reacción: Benzoato de
metilo = 20 mmol, PHMS = 44 mmol,
Zn(carboxilato)_{2} = 0,4 mmol,
\breakLigando = 0,4 mmol (si no se indica algo diferente), Solvente = éter diisopropílico (2 ml), 70ºC, 4 h, Et = etilo.
Ejemplos 24 a
30
Estos ejemplos, resumidos en la tabla 2, ilustran
la considerable influencia que tiene la adición de ligandos
monodentados sobre la actividad catalítica de los carboxilatos de
zinc en la reducción del benzoato de metilo por PMHS. Las reacciones
fueron llevadas a cabo según se ha descrito anteriormente, usando
benzoato de metilo como substrato y un 2% molar de dietilacetato de
zinc junto con un 4% molar de ligando monodentado.
Ejemplo | Zn Carboxilato | Ligando | Rendimiento PhCH_{2}OH |
2% molar | 4% molar | % molar | |
24 | [Zn(dietilacetato)_{2}]_{n} | Trietilamina | 55 |
25 | [Zn(dietilacetato)_{2}]_{n} | Morfolina | 28 |
26 | [Zn(dietilacetato)_{2}]_{n} | Piperidina | 48 |
27 | [Zn(dietilacetato)_{2}]_{n} | 4-terc-Butilpiridina | 88 |
28 | [Zn(dietilacetato)_{2}]_{n} | Hexametilfosfortriamida | 96 |
29 | [Zn(dietilacetato)_{2}]_{n} | Óxido de trioctilfosfina | 38 |
30 | [Zn(dietilacetato)_{2}]_{n} | Sulfóxido de dimetilo | 98 |
Condiciones de reacción: Benzoato de
metilo = 20 mmol, PMHS = 44 mmol,
Zn(carboxilato)_{2} = 0,4 mmol,
\breakLigando = 0,8 mmol, Solvente = éter diisopropílico (2 ml), 70ºC, 4 h, Et = etilo.
Ejemplos 31 a
36
Estos ejemplos muestran que la influencia
favorable de la adición de los ligandos especificados con
anterioridad existe también con respecto a la actividad catalítica
de los \beta-dicetonatos de zinc, como el
acetilacetonato, para la reducción de ésteres usando PMHS. Es
sabido que el acetilacetonato de zinc tiene una estructura
trimérica que se hace monomérica y octaédrica cuando reacciona con
ligandos bidentados, como la 2,2'-bipiridina.
La tabla 3 que se da a continuación muestra que
el acetilacetonato posee por sí mismo una baja actividad en la
reducción de ésteres por PMHS.
La adición de 1 equivalente de una diamina
primaria o secundaria a acetilacetonato de zinc permite obtener
complejos de zinc que son capaces de catalizar la completa
conversión del benzoato de metilo en el correspondiente alcohol.
Ejemplo | Compuesto precursor de zinc | Ligando | Rendimiento PhCH_{2}OH |
2% molar | 2% molar | % molar | |
31 | [Zn(acac)_{2}]_{3} | - | 20 |
32 | [Zn(acac)_{2}]_{3} |
Condiciones de reacción: Benzoato de
metilo = 20 mmol, PMHS = 44 mmol,
[Zn(acac)_{2}]_{3} = 0,4
mmol,
\breakLigando = 0,4 mmol, acac = acetilacetonato, Solvente = éter diisopropílico (2 ml), 70ºC, 4 h, Ph = fenilo.
Ejemplos 37 a
42
En estos ejemplos, se mostrará que la influencia
favorable de la adición de los ligandos antes especificados existe
también con respecto a la actividad catalítica de los compuestos de
dialquilzinc, como el dietilzinc, para la reducción de ésteres
usando PMHS (Tabla 4). Los compuestos de dialquilzinc tienen una
estructura lineal monomérica con un ángulo
C-Zn-C de 180ºC y no son reactivos
en las condiciones de la invención. En presencia de un ligando
bidentado L, como una diamina terciaria, forman un complejo
monomérico de estructura tetraédrica ZnR_{2}L [véase O'Brien y
col., J. Organomet. Chem., 1993, 449, 1 y 1993, 461, 5].
Ejemplo | Compuesto precursor de zinc | Ligando | Rendimiento PhCH_{2}OH |
2% molar | 2% molar | % molar | |
37 | ZnEt_{2} | - | 0 |
38 | ZnEt_{2} |
Condiciones de reacción: Benzoato de
metilo = 20 mmol, PMHS = 44 mmol, ZnEt_{2} = 0,4
mmol,
\breakLigando = 0,4 mmol (0,8 mol en el Ejemplo 42), Solvente = éter diisopropílico (2 ml), 70ºC, 4 h, Et = etilo,
\breakPh = fenilo.
Ejemplos 43 a
47
En estos ejemplos, se mostrará que la influencia
favorable de la adición de los ligandos antes especificados también
existe con respecto a la actividad catalítica de los alcóxidos de
zinc para la reducción de ésteres usando PMHS. La tabla 5 muestra
que el terc-pentoxilato de zinc, formado in
situ por adición de 2 equivalentes de
terc-pentóxido de potasio (en solución en tolueno) a
un equivalente de cloruro de zinc anhidro no muestra una actividad
pronunciada para la reducción del benzoato de metilo por PMHS,
mientras que la adición de diaminas primarias, secundarias y
terciarias da como resultado catalizadores altamente activos.
Ejemplo | Compuesto precursor de zinc | Ligando | Rendimiento PhCH_{2}OH |
2% molar | 2% molar | % molar | |
43 | Zn(OC_{5}H_{11})_{2} | - | 51 |
44 | Zn(OC_{5}H_{11})_{2} |
Ejemplo | Compuesto precursor de zinc | Ligando | Rendimiento PhCH_{2}OH |
2% molar | 2% molar | % molar | |
45 | Zn(OC_{5}H_{11})_{2} |
Condiciones de reacción: Benzoato de
metilo = 20 mmol, PMHS = 44 mmol,
Zn(OC_{5}H_{11})_{2} = 0,4
mmol,
\breakLigando = 0,4 mmol, Solvente = éter diisopropílico (2 ml), 70ºC, 4 h, Ph = fenilo.
Ejemplos 48 a
52
Se llevaron a cabo las reacciones según se ha
descrito en el ejemplo 5 en éter diisopropílico a reflujo y usando
una mezcla que contenía un 2% molar de dietilacetato de zinc y un 2%
molar de dimetilaminoetanol, cada uno de ellos con respecto al
substrato. Se usaron 20 mmol del éster respectivo, que fue reducido
con 44 mmol de PMHS. Se llevó a cabo la hidrólisis cuando el
substrato hubo desaparecido, utilizando 60 mmol de KOH (en forma de
solución acuosa de KOH al 45%). Después de la decantación y de la
evaporación del solvente, se destiló el alcohol formado. En todos
los casos, la estereoquímica del compuesto de partida no resultó
afectada, tal como muestran los resultados presentados en la Tabla
6.
Ejemplo | Substrato | Producto | Rendimiento % molar |
48 |
Condiciones de reacción: Éster = 20 mmol,
PMHS = 44 mmol, Zn(dietilacetato)_{2} = 0,4 mmol,
Dimetilamino-
\breaketanol = 0,4 mmol, Solvente = éter diisopropílico (2 ml), 70ºC, 4 h.
\newpage
Ejemplos 53 a
59
Las reacciones fueron llevadas a cabo según se
describe en el ejemplo 5 en éter diisopropílico a reflujo y usando
una mezcla que contenía un 2% molar de dietilacetato de zinc y un
2% molar de uno de los ligandos mencionados en la siguiente Tabla
7, cada uno de ellos con respecto al substrato. Como substratos, se
usaron 20 mmol del correspondiente aldehído o cetona, que fueron
reducidos con 22 mmol de PMHS. Se llevó a cabo la hidrólisis cuando
el substrato hubo desaparecido por completo, utilizando 60 mmol de
KOH (en forma de solución acuosa de KOH al 45%). Después de la
decantación y de la evaporación del solvente, se destiló el alcohol
formado. Los resultados de la Tabla 7 muestran que, en todos los
casos, la reducción de los aldehídos y de las cetonas procedió con
excelentes rendimientos, sin modificación de la estereoquímica del
compuesto de partida.
Ejemplo | Ligando | Substrato | Producto | Rendimiento |
53 |
Condiciones de reacción: Substrato = 20
mmol, PMHS = 22 mmol, Zn(dietilacetato)_{2} = 0,4
mmol,
\breakLigando = 0,4 mmol, Solvente = éter diisopropílico (2 ml), 70ºC, 4 h.
\newpage
Ejemplos 60 a
62
Las reacciones fueron llevadas a cabo como se
indica en el ejemplo 5 y usando ZnF_{2} como catalizador. Los
resultados muestran que los haluros de zinc son activos en este
tipo de reducción.
Ejemplo | Compuesto precursor de zinc | Ligando | Rendimiento PhCH_{2}OH |
2% molar | 2% molar | % molar | |
60 | ZnF_{2} | - | 0 |
61 | ZnF_{2} |
Condiciones de reacción: Benzoato de
metilo = 20 mmol, PMHS = 44 mmol, ZnX_{2} = 0,4
mmol,
\breakLigando = 0,4 mmol, Solvente = éter diisopropílico (2 ml), 70ºC, 4 h.
Se cargó un matraz de tres cuellos de 1 L con 200
ml de tolueno, 11 g de 2-etilhexanoato de zinc (0,03
mol) y 5,34 g (0,06 mol) de dimetilaminoetanol. Se añadieron luego
200 g de aceite de cacahuete y se calentó la mezcla a reflujo
(110ºC). Se añadieron 200 g (0,5 mol) de PHMS a lo largo de 1 h y se
mantuvo la mezcla a reflujo durante otras 2 h más. Después de este
tiempo, el análisis de GC llevado a cabo sobre muestras
hidrolizadas mediante una solución metanólica de KOH al 30% mostró
que la cantidad de alcohol en la mezcla de reacción era constante.
Se vertió entonces la mezcla en 450 g de una solución metanólica de
KOH al 30% y se mantuvo durante 1 hora más a 50ºC. Se añadieron
luego 300 g de agua y se decantó la mezcla. Se evaporó entonces el
solvente de la fase orgánica y se destiló el residuo a
200-250ºC/1 hPa para obtener 100 g de una mezcla que
contenía un 14% de 1-hexadecanol, un 55% de alcohol
oleílico y un 17% de alcohol linoleílico.
Se cargó un matraz de tres cuellos de 1 L,
equipado con condensador de reflujo, termómetro interior, bomba de
jeringa y agitador magnético, con 13,3 g (4% molar en relación al
substrato) de
Zn(2-etilhexanoato)_{2}, 4 g (4%
molar) de dimetilaminoetanol y 10 ml de tolueno y se calentó a
80ºC. Se añadieron entonces 210,1 g (1,5 moles) de sorbato de etilo,
0,42 g de BHT
(2,4-di-terc-butil-p-cresol)
y tolueno (aproximadamente 200 ml) y se llevó la solución a
reflujo. Se añadieron después 213 g (correspondientes a 2,1
equivalentes) de PMHS a lo largo de 90 minutos y se calentó entonces
la mezcla de reacción a reflujo durante otros 30 minutos más. Se
vertió la mezcla sobre 630 g de una solución acuosa de NaOH al 30%
hasta la completa hidrólisis, antes de decantar la fase orgánica y
de lavar con agua. Se destiló el producto bruto en una columna de
tipo Vigreux (10 h Pa), para obtener 120,7 g (83,4%)
de
\breakhexa-2,4-dien-1-ol.
Se cargó un matraz de tres cuellos de 250 ml,
equipado con condensador de reflujo, termómetro interior, bomba de
jeringa y agitador magnético, con 50 g de aceite de jojoba, 0,2 g
de Zn(2-etilhexanoato)_{2}
(correspondientes a aproximadamente un 4% molar por función éster),
0,06 g de dimetilaminoetanol (4% molar) y 50 ml de tolueno. Se
calentó la mezcla a reflujo y se añadieron 6,5 g (0,1 moles, 2,2
equivalentes) de PMHS a lo largo de 45 minutos. Se continuó con el
reflujo durante 30 minutos más y se vertió la mezcla de reacción en
50 g de una solución acuosa de NaOH al 30%. Después de completarse
la hidrólisis, se decantó la fase orgánica y se lavó con agua. Se
destiló el producto bruto así obtenido en un aparato de
cubeta-a-cubeta a 250ºC/1 h Pa, para
obtener 48,4 g (95%) de un producto que contenía un 6,4% de
(Z)-9-octadecen-1-ol,
un 59,3% de
(Z)-9-icosen-1-ol,
un 26,8% de
\break(Z)-9-docosen-1-ol y un 3,9% de (Z)-9-tetracosen-1-ol.
Claims (40)
1. Procedimiento para la preparación de alcoholes
por reducción de la función carbonilo en substratos pertenecientes a
la clase de los aldehídos, cetonas, ésteres o lactonas, cuyos
substratos pueden contener funciones insaturadas distintas de
carbonilo, consistente en:
a) reacción del substrato carbonilo con una
cantidad efectiva de un compuesto de silano en presencia de
cantidades catalíticas de un compuesto activo de zinc para formar
un siloxano,
b) hidrólisis del siloxano obtenido con un agente
básico para formar un alcohol y
c) separación y purificación, si es necesario,
del alcohol así obtenido,
caracterizado por el hecho de que dicho
compuesto activo de zinc es un complejo monomérico no hidruro de
fórmula general ZnX_{2}L_{n}, en donde X es un anión y L es un
ligando seleccionado entre el grupo consistente en aminas,
poliaminas, iminas, poliiminas, aminoalcoholes, óxidos de amina,
fosforamidas y amidas y donde dichos aniones X y dichos ligandos L
pueden ser idénticos o diferentes y la razón ligando/zinc,
expresada por el número entero n, es de 1 a 6; siempre que el uso de
agentes reductores seleccionados entre el grupo de hidruros de boro
o aluminio, litio- o aluminoalquilos y compuestos de Grignard quede
excluido.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, donde
dicho silano es polimetilhidrosiloxano (PMHS).
3. Procedimiento según la reivindicación 1, donde
dicho compuesto activo de zinc se forma por reacción de un
compuesto precursor oligo- o polimérico de zinc o un compuesto
ZnX_{2}, donde X es cualquier anión, y un agente acomplejante
L.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, donde
X es un anión seleccionado entre el grupo consistente en
carboxilatos; \beta-dicetonatos; enolatos;
amidas; sililamidas; grupos alquilo, cicloalquilo, alcoxi, arilo,
ariloxi, alcoxialquilo, alcoxiarilo, aralcoxi, aralquilo y
alquilarilo de 1 a 20 átomos de carbono; haluros; carbonatos, y
cianuros.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, donde
X es seleccionado entre el grupo consistente en acetato, propionato,
butirato, isobutirato, isovaleraniato, dietilacetato, benzoato,
2-etilhexanoato, estearato, metóxido, etóxido,
isopropóxido, terc-butóxido,
terc-pentóxido,
8-hidroxiquinolinato, naftenato, acetilacetonato
substituido o no substituido, tropolonato, un grupo metilo, un grupo
etilo, un grupo propilo, un grupo butilo y un grupo arilo.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, donde
dicho ligando L es seleccionado entre el grupo consistente en
etilendiamina, N,N'-dimetiletilendiamina,
tetrametiletilendiamina, etanolamina, dietanolamina,
dimetilaminoetanol, dimetilformamida, dimetilacetamida,
hexametilfosfortriamida, sulfóxido de dimetilo o
4-terc-butilpiridina.
7. Procedimiento según la reivindicación 1, donde
la concentración de compuesto activo de zinc, expresada en % molar
con respecto al substrato, es del 0,1 al 10%.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, donde
la concentración de compuesto activo de zinc, expresada en % molar
con respecto al substrato, es del 1 al 5%.
9. Procedimiento según la reivindicación 1, donde
dicho substrato carbonilo es una cetona o un aldehído lineales o
ramificados, alifáticos o cíclicos, saturados o insaturados,
seleccionado entre el grupo consistente en butanal, pentanal,
hexanal,
trans-hex-2-en-1-al,
heptanal, octanal, decanal, dodecanal, acroleína, metacroleína,
crotonaldehído, prenal, citral, retinal, aldehído canfolénico,
aldehído cinámico, aldehído hexilcinámico, formilpinano, nopal,
benzaldehído, aldehído cumínico, vainillina, aldehído salicílico,
hexan-2-ona,
octan-2-ona,
nonan-4-ona,
dodecan-2-ona, metilvinilcetona,
óxido de mesitilo, acetofenona, ciclopentanona, ciclohexanona,
ciclododecanona,
ciclohexen-1-en-3-ona,
isoforona, oxoforona, carvona, alcanfor,
beta-ionona, geranilacetona,
3-metilciclopenta-1,5-diona,
3,3-dimetil-5-(2,2,3-trimetilciclopent-3-en-1-il)pent-4-en-2-ona
y
2-pentilci-clopenten-2-ona.
10. Procedimiento según la reivindicación 1,
donde dicho substrato carbonilo es un éster o lactona seleccionados
entre el grupo consistente en acetatos, propionatos, butiratos,
isobutiratos, benzoatos, acrilatos, crotonatos, cinamatos,
cis-3-hexenoatos, sorbatos,
salicilatos, 10-undecilenatos, oleatos y linoleatos
de alquilo y arilo; ésteres grasos de origen natural o sintético;
caprolactona; butirolactona; dodecalactona, diceteno y
esclareólido.
11. Procedimiento según la reivindicación 1,
donde el substrato es una grasa animal o vegetal.
\newpage
12. Procedimiento según la reivindicación 11,
donde el substrato es un triglicérido de un ácido graso de
fórmula
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ H _{2} \+ \hskip-3mm C--O--C (O) R ^{1} \cr \+ \hskip-2mm |\cr \hskip1mm H \+ \hskip-3mm C--O--C (O) R ^{2} \cr \+ \hskip-2mm |\cr H _{2} \+ \hskip-3mm C--O--C (O) R ^{3} \cr}
donde R^{1}, R^{2} y R^{3} son grupos
hidrocarbonados idénticos o diferentes, lineales o ramificados,
saturados o insaturados, y que pueden contener de 1 a 20 átomos de
carbono.
13. Procedimiento según la reivindicación 12,
donde dicho triglicérido es un aceite vegetal.
14. Procedimiento según la reivindicación 13,
donde dicho aceite vegetal es seleccionado entre el grupo
consistente en trioleína, aceite de cacahuete, aceite de girasol
aceite de soja, aceite de oliva, aceite de colza, aceite de sésamo,
aceite de pomelo, aceite de linaza, manteca de cacao, aceite de
algodón, aceite de copra, aceite de coco, aceite de palma y aceite
de almendra de palma.
15. Procedimiento según la reivindicación 11,
donde dicha grasa animal es grasa de cerdo, de vaca, de cordero o de
pollo.
16. Procedimiento según la reivindicación 11,
donde dicha grasa es seleccionada entre el grupo consistente en
aceite de jojoba y aceite de esperma de ballena.
17. Procedimiento según la reivindicación 1,
donde dicha hidrólisis de dicho siloxano obtenido tras reducción es
llevada a cabo tratando la mezcla de reacción con hidróxido de
sodio o de potasio, cal o carbonato de sodio.
18. Procedimiento según la reivindicación 1,
donde dicha reacción de reducción es llevada a cabo en un solvente
orgánico inerte seleccionado entre el grupo consistente en
hidrocarburos alifáticos y aromáticos.
19. Procedimiento según la reivindicación 1,
donde dicha reacción de reducción es llevada a cabo a una
temperatura de -50º a 250ºC.
20. Procedimiento según la reivindicación 19,
donde dicha reacción de reducción es llevada a cabo a una
temperatura de 50º a 110ºC.
21. Sistema reductor capaz de ser mezclado entre
sí para efectuar la reducción de compuestos de carbonilo a los
correspondientes alcoholes, consistente en:
a) un silano y
b) un compuesto de zinc monomérico activo no
hidruro de fórmula general ZnX_{2}L_{n}, donde X es un anión, L
es un ligando seleccionado entre el grupo consistente en aminas,
poliaminas, iminas, poliiminas, aminoalcoholes, óxidos de amina,
fosforamidas y amidas y donde dichos aniones X y dichos ligandos L
pueden ser idénticos o diferentes y la razón ligando/zinc,
expresada por el número entero n, es de 1 a 6,
donde los componentes (a) y (b), al ser mezclados
entre sí, permiten la reducción de dichos compuestos de carbonilo;
siempre que los agentes reductores seleccionados entre el grupo de
hidruros de boro o aluminio, litio- o aluminoalquilos y compuestos
de Grignard quede excluido.
22. Sistema reductor para la reducción de
compuestos de carbonilo consistente en el producto de reacción
de:
a) una cantidad efectiva de un silano para
efectuar la reducción de un substrato carbonilo al correspondiente
\hbox{alcohol y}
b) una cantidad efectiva de un catalizador para
catalizar dicha reducción, cuyo catalizador es un compuesto de zinc
monomérico activo no hidruro de fórmula general ZnX_{2}L_{n},
donde X es un anión, L es un ligando seleccionado entre el grupo
consistente en aminas, poliaminas, iminas, poliiminas,
aminoalcoholes, óxidos de amina, fosforamidas y amidas y donde
dichos aniones X y dichos ligandos L pueden ser idénticos o
diferentes y la razón ligando/zinc, expresada por el número entero
n, es de 1 a 6.
23. Sistema catalizador capaz de reaccionar con
un silano para efectuar la reducción de un substrato carbonilo al
correspondiente alcohol, consistente en:
\newpage
a) una cantidad efectiva de un catalizador para
catalizar dicha reducción, cuyo catalizador es un compuesto de zinc
monomérico activo no hidruro de fórmula general ZnX_{2}L_{n},
donde X es un anión, L es un ligando seleccionado entre el grupo
consistente en aminas, poliaminas, iminas, poliiminas,
aminoalcoholes, óxidos de amina, fosforamidas y amidas y donde
dichos aniones X y dichos ligandos L pueden ser idénticos o
diferentes y la razón ligando/zinc, expresada por el número entero
n, es de 1 a 6, y
b) el substrato carbonilo que ha de ser
reducido.
24. Un sistema según la reivindicación 21 ó 22,
donde dicho agente silano es polimetilhidrosiloxano (PMHS).
25. Un sistema según la reivindicación 21 ó 22,
donde el silano es usado en una cantidad estequiométrica con
respecto al substrato de carbonilo.
26. Un sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 23, donde dicho compuesto de zinc activo se
forma por reacción de:
i) un compuesto precursor oligo- o polimérico de
zinc o un compuesto ZnX_{2}, donde X es cualquier anión, y
ii) un agente acomplejante L seleccionado entre
el grupo consistente en aminas, poliaminas, iminas, poliiminas,
aminoalcoholes, óxidos de amina, fosforamidas y amidas.
27. Un sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 23, donde X es cualquier anión seleccionado
entre el grupo consistente en carboxilatos;
\beta-dicetonatos; enolatos; amidas; sililamidas;
grupos alquilo, cicloalquilo, alcoxi, arilo, ariloxi,
alcoxialquilo, alcoxiarilo, aralcoxi, aralquilo y alquilarilo de 1
a 20 átomos de carbono; haluros; carbonatos, y cianuros, y donde
dichos aniones X y dichos ligandos L pueden ser idénticos o
diferentes y la razón ligando/zinc, expresada mediante el número
entero n, es de 1 a 6.
28. Un sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 23, donde X es seleccionado entre el grupo
consistente en acetato, propionato, butirato, isobutirato,
isovaleraniato, dietilacetato, benzoato,
2-etilhexanoato, estearato, metóxido, etóxido,
isopropóxido, terc-butóxido,
terc-pentóxido,
8-hidroxiquinolinato, naftenato, acetilacetonato
substituido o no substituido, tropolonato, un grupo metilo, un
grupo etilo, un grupo propilo, un grupo butilo y un grupo arilo.
29. Un sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 23, donde dicho ligando L es seleccionado
entre el grupo consistente en etilendiamina,
N,N'-dimetiletilendiamina, tetrametiletilendiamina,
etanolamina, dietanolamina, dimetilaminoetanol, dimetilformamida,
dimetilacetamida, hexametilfosfortriamida, sulfóxido de dimetilo
o
\break4-terc-butilpiridina.
30. Un sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 23, donde la concentración del complejo activo
expresada en % molar con respecto al substrato es del 0,1 al
10%.
31. Un producto de reacción producido por la
reducción catalizada de un substrato carbonilo por un silano a un
alcohol antes de la recuperación de dicho alcohol, consistente
en:
a) un catalizador, cuyo catalizador es un
compuesto de zinc monomérico activo no hidruro de fórmula general
ZnX_{2}L_{n}, donde X es un anión, L es un ligando seleccionado
entre el grupo consistente en aminas, poliaminas, iminas,
poliiminas, aminoalcoholes, óxidos de amina, fosforamidas y amidas y
donde dichos aniones X y dichos ligandos L pueden ser idénticos o
diferentes y la razón ligando/zinc, expresada por el número entero
n, es de 1 a 6, y
b) el producto de reacción de un substrato
carbonilo con un silano.
32. Producto de reacción según la reivindicación
31, donde dicho silano es polimetilhidrosiloxano (PMHS).
33. Un catalizador consistente en un compuesto de
zinc monomérico no hidruro, que es el producto de
\hbox{reacción de:}
i) un compuesto precursor oligo- o polimérico de
zinc o un compuesto ZnX_{2}, donde X es cualquier anión, y
ii) un agente acomplejante L seleccionado entre
el grupo consistente en aminas, poliaminas, iminas, poliiminas,
aminoalcoholes, óxidos de amina, fosforamidas y amidas,
siempre que se excluya el complejo
[Zn(O_{2}CCH_{3})_{2}(piridina)_{2}].
34. Catalizador según la reivindicación 33, donde
X es cualquier anión seleccionado entre el grupo consistente en
carboxilatos; \beta-dicetonatos; enolatos;
amidas; sililamidas; grupos alquilo, cicloalquilo, alcoxi, arilo,
ariloxi, alcoxialquilo, alcoxiarilo, aralcoxi, aralquilo y
alquilarilo de 1 a 20 átomos de carbono; haluros; carbonatos, y
cianuros.
\newpage
35. Catalizador según la reivindicación 34, donde
X es seleccionado entre el grupo consistente en acetato, propionato,
butirato, isobutirato, isovaleraniato, dietilacetato, benzoato,
2-etilhexanoato, estearato, metóxido, etóxido,
isopropóxido, terc-butóxido,
terc-pentóxido,
8-hidroxiquinolinato, naftenato, acetilacetonato
substituido o no substituido, tropolonato, un grupo metilo, un grupo
etilo, un grupo propilo, un grupo butilo y un grupo arilo.
36. Catalizador según la reivindicación 33, donde
dicho agente acomplejante es seleccionado entre el grupo consistente
en etilendiamina, N,N'-dimetiletilendiamina,
tetrametiletilendiamina, etanolamina, dietanolamina,
dimetilaminoetanol, dimetilformamida, dimetilacetamida,
hexametilfosfortriamida, sulfóxido de dimetilo o
4-terc-butilpiridina.
37. Catalizador según la reivindicación 33, donde
dicho catalizador tiene la fórmula general ZnX_{2}L_{n}, donde X
es un anión según se ha definido en la reivindicación 34 y donde X
y L pueden ser cada uno idénticos o diferentes y la razón
ligando/zinc, expresada por el número entero n, es de 1 a 6.
38. Un carboxilato monomérico de zinc, con la
condición de que se excluya el complejo
[Zn(O_{2}CCH_{3})_{2}
\break(piridina)_{2}].
39. Como carboxilato según la reivindicación
38,
a)
[Zn(benzoato)_{2}(dimetilaminoetanol)_{2}],
b)
[Zn(benzoato)_{2}(tetrametiletilendiamina)],
c)
[Zn(dietilacetato)_{2}(1,2-diaminopropano)_{2}]
y
d)
[Zn(dietilacetato)_{2}(2,2'-bipiridilo)].
40. Procedimiento para la preparación de los
carboxilatos según la reivindicación 38, consistente en la reacción
de un compuesto precursor oligomérico o polimérico de zinc
apropiado con un agente acomplejante.
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