ES2683222T3 - Método de síntesis - Google Patents

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ES2683222T3 ES15702552.9T ES15702552T ES2683222T3 ES 2683222 T3 ES2683222 T3 ES 2683222T3 ES 15702552 T ES15702552 T ES 15702552T ES 2683222 T3 ES2683222 T3 ES 2683222T3
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Stuart BARTLETT
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Abstract

Uso de un dieno para estimular una reaccion de etenolisis realizada en un monoalqueno, que comprende un metodo de etenolisis de un monoalqueno, que comprende introducir en un recipiente de reaccion un monoalqueno, etileno y un dieno, y someter el monoalqueno a etenolisis en presencia de un catalizador de metatesis de alquilidenrutenio- alqueno y el dieno, en donde el catalizador de metatesis comprende dos ligandos P1 y P2, que pueden ser iguales o diferentes y de formula P(R1)3, en la que P es un atomo de fosforo coordinado con el ion rutenio y cada R1 es independientemente un grupo alquilo o alcoxi opcionalmente sustituido; o dos R1 grupos dentro de un ligando P1 o P2 y el atomo de fosforo al que estan unidos constituyen 9-fosfabiciclononano y el tercer grupo R1 dentro del mismo ligando es un grupo alquilo o cicloalquilo.

Description

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DESCRIPCION
Metodo de smtesis Campo
La invencion se refiere a un metodo de metatesis de alqueno. En el metodo, al menos un monoalqueno se somete a etenolisis en presencia de un dieno. La invencion tambien se refiere al uso de un dieno para estimular una reaccion de etenolisis realizada en un monoalqueno.
Antecedentes
La metatesis de olefina (alqueno) es una tecnica de smtesis muy conocida, que permite el intercambio de sustituyentes entre alquenos por transalquilidenacion. En los ultimos anos, las reacciones de metatesis han sido el objetivo de una intensa investigacion. De hecho, el Premio Nobel de Qmmica de 2005 fue otorgado conjuntamente a los qmmicos Yves Chauvin, Robert H. Grubbs y Richard R. Schrock " por el desarrollo del metodo de metatesis en smtesis organica".
Dicha redistribucion de dobles enlaces carbono-carbono esta catalizada por catalizadores que contienen metales de transicion. Aunque se pueden usar otros catalizadores basados en metales de transicion para la metatesis, tales como catalizadores a base de molibdeno, el metal de transicion mas comun usado es rutenio, en forma de complejos que contienen alquilideno (los denominados complejos de alquilideno rutenio, o catalizadores), mas normalmente todavfa complejos de alquilideno rutenio que comprenden dos ligandos (generalmente) neutros y dos ligandos anionicos adicionales. Para una revision exhaustiva de tales catalizadores de metatesis de alquilideno rutenio, se remite al lector a catalizadores de metatesis de olefinas coordinadas con carbeno heterodclicas a base en rutenio (GC Vougioukalakis y RH Grubbs, Chem. Rev., 2010, 110, 1746-1787). En esta revision, se hace hincapie, como es habitual en la tecnica, en el uso de catalizadores que comprenden catalizadores que contienen carbeno, en particular, catalizadores que contienen carbeno N-heterodclico (que contienen NHC), cuya estabilidad termica y oxidativa mejorada de tales catalizadores se cree que se puede atribuir a la menor labilidad de tales carbenos en comparacion con los ligandos de fosfina, por ejemplo, asf como a otros ligandos que se coordinan a traves de atomos de fosforo, tales como fosfitos, fosfinitos o fosfonitos. De hecho, se ha producido un alejamiento perceptible de los catalizadores de metatesis que comprenden solo fosfinas como ligandos neutros a favor de los carbenos, en particular carbenos N-heterodclicos.
Los primeros catalizadores de metatesis que contienen alquilideno y rutenio bien definidos comprendfan dos ligandos de fosfina y a menudo se denominan catalizadores de "primera generacion". El catalizador arquetfpico de primera generacion de Grubbs es 1. Los desarrollos en esta tecnologfa condujeron a 2, el primero de los denominados catalizadores de metatesis de "segunda generacion", en el que uno de los ligandos de tri(ciclohexil)fosfina (ligandos P(Cy)3) de 1 ha sido reemplazado con un NHC. Algunas veces, incluso en el presente documento, catalizadores del tipo resumido por 1 y 2, es decir, los catalizadores de alquilideno rutenio con dos ligandos neutros discretos se denominan catalizadores de metatesis de Grubbs o simplemente catalizadores de Grubbs. Todavfa mas evolucion permitio el llamado catalizador de Hoveyda-Grubbs 3 (a veces conocido como catalizador de Grubbs-Hoveyda), que se informo en el ano 2000. Este catalizador libre de fosfina comprende un sustituyente isopropoxi coordinado unido al anillo aromatico del grupo bencilideno, que reemplaza a uno de los ligandos neutros. Este catalizador y sus variantes han demostrado ser populares debido a su estabilidad termica mejorada y tolerancia al oxfgeno y a la humedad en comparacion con 1 y 2.
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Las reacciones de metatesis de olefinas se pueden dividir en diversas subclases. Estas incluyen, pero sin limitacion, la denominada metatesis cruzada, la metatesis de cierre de anillo, la polimerizacion de metatesis de apertura de anillo (a menudo denominada ROMP) y las reacciones de autometatesis.
La metatesis cruzada parece estar sujeta a diversas definiciones en la literatura, que incluyen, por ejemplo, una reaccion de metatesis entre dos olefinas no cfclicas, y una reaccion de metatesis intermolecular entre alquenos terminales. Sin embargo, la metatesis cruzada como se define en el presente documento es cualquier reaccion de metatesis entre dos alquenos. Normalmente, los dos alquenos que participan en una metatesis cruzada seran acfclicos. Se entendera que, cuando los alquenos participates son iguales, tal reaccion de metatesis cruzada es un ejemplo de autometatesis. Normalmente, sin embargo, las metatesis cruzadas no son autometateticas.
La metatesis de cierre del anillo es una reaccion mediante la cual se forma un anillo como resultado de una reaccion de metatesis entre dos dobles enlaces carbono-carbono. Por ejemplo, un dieno adclico, normalmente en el que los dos enlaces C = C participates son terminales, puede cerrarse el anillo. Por el contrario, la polimerizacion por metatesis con apertura de anillo implica, como su nombre implica, tanto la apertura del anillo de un cicloalqueno como la polimerizacion del dieno resultante.
Cada una de estas (y otras) clases de reacciones de metatesis son bien conocidas y entendidas por la persona experta y, tal como se ha tratado anteriormente, pueden ser, y a menudo son, catalizadas por complejos de alquilideno rutenio.
G S Forman et al. (Organometallics, 2005, 24, 4528-4542) informan de una mejora en la realizacion de ciertas reacciones de metatesis de olefinas catalizadas por catalizadores de Grubbs mediante la simple adicion de fenol o un fenol sustituido. En una solicitud de patente publicada (WO 2004/056728 A1), se describen reacciones de metatesis similares. En ninguna de estas publicaciones, sin embargo, se describe o contempla de alguna manera que el fenol sustituido pueda atarse a un enlace C = C que participe en una reaccion de metatesis, en otras palabras, que una molecula que comprende fenol participe en una reaccion de metatesis.
J A Mmongoyo et al. (Eur. J. Lipid Sci. Technol., Technol., 114, 1183-1192 (2012))) describen un ejemplo espetfico de una reaccion de metatesis cruzada entre etileno y cardanol. Cardanol es un termino usado para referirse a una mezcla de compuestos cada uno de los cuales es un fenol que tiene una cadena lineal de hidrocarbilo C15 en la posicion 3 y que vana en el grado de insaturacion interna en la cadena, que tiene entre 0 y 3 dobles enlaces carbono-carbono. La reaccion de metatesis cruzada descrita esta catalizada por el catalizador de Hoveyda-Grubbs (3, citado anteriormente) se describe como que proporciona un rendimiento inferior al perfecto, dando la reaccion cantidades no deseadas de otros productos que se cree que resultan de una serie de reacciones secundarias o competitivas.
El tipo de reaccion de metatesis cruzada escindible descrita por J A Mmongoyo et al. A veces se denomina etenolisis, ya que la reaccion de metatesis entre el etileno y un doble enlace interno sirve para romper el enlace C=C interno.
En un estudio reciente (R. M. Thomas, B. K. Keitz, T. M. Champagne y R. H. Grubbs, J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 7490-96), se describen catalizadores de tipo Grubbs-Hoveyda que contienen carbenos N-heterotclicos asimetricos en los que un sustituyente N es alquilo y el otro arilo. Estos se describen como catalizadores altamente selectivos para la etenolisis de oleato de metilo, teniendo los mejores sustituyentes di (2-propil)fenilo y norbornilo. Simone Manzini et al.: "A Highly Active Cationic Ruthenium Complex for Alkene Isomerisation: A Catalyst for the Synthesis of High Value Molecules", CHEM- CATCHEM, vol. 5, n.° 10, 5 de julio de 2013 (2013-07-05), paginas 2848-2851, desvela un proceso basado en la generacion in situ de eteno. Como es sabido (vease, por ejemplo, la discusion de Thomas et al. (inmediatamente anterior) y las referencias citadas en la misma), las etenolisis son reacciones de metatesis particularmente diffciles de realizar. Se cree que esto se debe a que el ciclo catalttico implica la reaccion entre un complejo de metilideno y el alqueno interno que se somete a etenolisis. Se entiende que muchos catalizadores de la metatesis de alqueno son inestables como complejos de metilideno y se cree que la degradacion de estas especies intermedias da lugar a las dificultades encontradas con las reacciones de etenolisis.
Existe una necesidad continua de modificaciones y/o mejoras en las metodologfas de etenolisis existentes y la presente invencion aborda esta necesidad en la tecnica.
Sumario
La presente invencion surge, en parte, del sorprendente descubrimiento de que existe una ventaja derivada de llevar a cabo reacciones de etenolisis en presencia de dienos. En particular, los inventores han descubierto que la presencia de dienos es beneficiosa para lograr una buena actividad y/o selectividad en las reacciones de etenolisis.
Vista desde un primer aspecto, por lo tanto, la invencion proporciona un metodo de etenolisis de un monoalqueno, que comprende introducir en un recipiente de reaccion un monoalqueno y un dieno, y someter el monoalqueno a etenolisis en presencia de un catalizador de metatesis y del dieno.
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Vista desde un segundo aspecto, la invencion tambien se refiere al uso de un dieno para estimular una reaccion de etenolisis realizada en un monoalqueno.
Visto desde un tercer aspecto, la invencion proporciona un alqueno obtenido u obtenible por un metodo del primer aspecto de la invencion o segun el uso del segundo aspecto de la invencion.
Aspectos y realizaciones adicionales de la presente invencion seran evidentes a partir de la discusion detallada de la invencion que sigue a continuacion.
Breve descripcion de las figuras
La figura 1 muestra las curvas de respuesta de estrogenos para diversos sustratos obtenidos usando un ensayo de deteccion de estrogenos en levadura (YES) (4-NP = 4-nonilfenol con mezcla de cadenas de Cg; 4-n-NP = 4- nonilfenol con una cadena lineal; 3-NP = 3-nonilfenol preparado en este estudio por hidrogenacion de 3- nonenilfenol, cardanol y lfquido de cascara de anacardo crudo).
La figuras 2 muestra las curvas de respuesta de estrogenos para cardanol y CNSL en comparacion con el estradiol usando un ensayo YES.
Descripcion detallada
Como se ha senalado anteriormente, la presente invencion se refiere a reacciones de etenolisis catalizadas por catalizadores de metatesis que contienen metales de transicion. Aunque no existe una limitacion particular a la naturaleza de la metatesis, los catalizadores pueden usarse de acuerdo con la presente invencion, el metal de transicion mas habitual usado en los catalizadores de metatesis es rutenio, particularmente en forma de complejos que contienen alquilideno (denominados complejos o catalizadores de alquilideno rutenio). Por consiguiente, la presente invencion se centra en tales catalizadores de metatesis, aunque la invencion no se debe considerar como limitada a menos que el contexto indique espedficamente lo contrario. Por esto se entiende que, cuando la discusion se refiere a catalizadores o complejos de alquilideno rutenio, su contenido se puede extrapolar, segun sea apropiado, a otros catalizadores de metatesis, por ejemplo, catalizadores a base de molibdeno.
En general, los complejos de alquilideno rutenio, que pueden usarse de acuerdo con los diversos aspectos de la presente invencion, comprenden dos ligandos (generalmente) neutros y dos ligandos anionicos adicionales. El experto esta bien familiarizado con tales catalizadores de metatesis (vease el artfculo de revision de Vougioukalakis y Grubbs (citado anteriormente).
De acuerdo con aun mas complejos de alquilideno rutenio utiles segun la presente invencion, la invencion hace uso de una subclase espedfica del catalizador de Grubbs, concretamente los que comprenden dos ligandos de fosfina, fosfito, fosfinito o fosfonato. En particular, tales catalizadores pueden definirse como catalizadores de la metatesis de alqueno alquilideno rutenio que comprenden dos ligandos P1 y P2, que pueden ser iguales o diferentes y de formula P(R1)3, en la que P es un atomo de fosforo coordinado con el ion rutenio y cada R1 es independientemente un grupo alquilo o alcoxi opcionalmente sustituido; o dos R1 grupos dentro de un ligando P1 o P2 y el atomo de fosforo al que estan unidos constituyen 9-fosfabiciclononano y el tercer grupo R1 dentro del mismo ligando es un grupo alquilo o cicloalquilo.
De acuerdo con realizaciones particulares de la invencion que implican el uso de catalizadores de metatesis de alqueno de rutenio que comprenden dos ligandos P1 y P2 descritos en el parrafo inmediatamente anterior, P1 y P2 son cada uno independientemente de formula P (R1)3, en la que P es un atomo de fosforo coordinado con el ion rutenio y cada R1 es independientemente un grupo alquilo o ariloxi opcionalmente sustituido; o dos grupos R1 dentro de un ligando P1 o P2 de formula P(R1)3 y el atomo de fosforo al que estan unidos constituyen 9-fosfabiciclononano y el tercer grupo R1 dentro del mismo ligando es un grupo alquilo o cicloalquilo.
De acuerdo con la invencion, los catalizadores de alquilideno rutenio se usan para catalizar reacciones de etenolisis. La expresion "utilizado para catalizar" en el presente documento indica que el catalizador puede usarse para estimular una reaccion de etenolisis en una cantidad subestequiometrica (relativa al monoalqueno sometido a metatesis, es decir, etenolisis), es decir, menos de 1 equivalente molar (100 % mol) relativo a al menos el monoalqueno.
La expresion "utilizado para catalizar" no requiere que los catalizadores de alquilideno rutenio con los que se contacta el monoalqueno sean las especies cataltticas reales, ya que, sin pretender quedar ligados a teona alguna, se cree que el grupo alquilideno en dichos catalizadores se pierde en el primer ciclo catalftico y las especies catalfticas reales se pueden formar in situ mediante intercambio de alquilideno con un doble enlace. Las cantidades subestequiometricas tfpicas estaran en el intervalo de aproximadamente 0,0000001 a aproximadamente 0,2 equivalentes molares, por ejemplo, de aproximadamente 0,00001 a aproximadamente 0,2 equivalentes molares, normalmente de aproximadamente 0,0001 a aproximadamente 0,02 equivalentes molares, con respecto a la cantidad de monoalqueno.
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En general, los catalizadores de alquilideno rutenio usados segun la invencion seran de formula (I):
X1
X2
P1
Ru=A
P2 (I),
en la que:
P1 y P2 son como se definen en el presente documento;
X1 y X2 son ligandos anionicos, que pueden ser iguales o diferentes; y A es un grupo alquilideno.
Los catalizadores de alquilideno rutenio usados comprenden iones rutenio, generalmente en estado de oxidacion +2. Se entendera que estos se pueden formar in situ o ex situ.
Salvo que el contexto indique espedficamente otra cosa, el termino "haluro" se refiere a fluoruro, cloruro, bromuro o yoduro, normalmente cloruro, bromuro o yoduro.
El termino aromatico utilizado en el presente documento abarca dentro de su alcance heteroaromatico. Como conocen los expertos en la tecnica y se usan en el presente documento, los restos heteroaromaticos se pueden considerar un subconjunto de restos aromaticos que comprenden uno o mas heteroatomos, normalmente O, N o S, en lugar de uno o mas atomos de carbono en el anillo y cualquier atomo de hidrogeno unido a los mismos. Tales restos heteroaromaticos de ejemplo, por ejemplo, incluyen piridina, furano, pirrol y pirimidina.
Los restos aromaticos pueden ser polidclicos, es decir, que comprenden dos o mas anillos aromaticos condensados (incluyendo heteroaromaticos). El naftaleno y el antraceno son ejemplos de restos aromaticos polidclicos y el bencimidazol es un ejemplo de un resto heteroaromatico polidclico.
Salvo que el contexto del presente documento sugiera espedficamente otra cosa, los restos aromaticos, incluyendo los radicales y dirradicales arilo y arileno (formados formalmente por extraccion de uno o dos atomos de hidrogeno de un resto aromatico) pueden estar opcionalmente sustituidos con uno o mas sustituyentes seleccionados de halo (por ejemplo, fluor, cloro, bromo y yodo), alquilo, arilo (incluyendo heteroarilo), hidroxi, nitro, amino, alcoxi, alquiltio, ciano, tio, formilo, ester, acilo, tioacilo, amido, carbamido y sulfonamida. De acuerdo con realizaciones particulares, los restos aromaticos en el presente documento son normalmente no sustituidos.
Salvo que el contexto del presente documento sugiera espedficamente otra cosa, con alquilo se entiende en el presente documento un resto hidrocarbilo saturado, que puede ser de cadena lineal, dclico o ramificado. Por alquileno se entiende un grupo alquilo a partir del cual se ha extrafdo formalmente un atomo de hidrogeno. Normalmente, los grupos alquilo y alquileno comprenderan de 1 a 25 atomos de carbono, mas usualmente de 1 a 10 atomos de carbono, mas habitualmente todavfa de 1 a 6 atomos de carbono. Los grupos alquilo y alquileno pueden estar sustituidos, por ejemplo una vez, dos o tres veces, por ejemplo una vez, es decir, reemplazando formalmente uno o mas atomos de hidrogeno del grupo. Ejemplos de tales sustituyentes son halo (por ejemplo, fluor, cloro, bromo y yodo), arilo, heteroarilo, hidroxi, nitro, amino, alcoxi, alquiltio, ciano, tio, formilo, ester, acilo, tioacilo, amido, carbamido, sulfonamido y similares. Los ejemplos de alquilo sustituido con arilo (por ejemplo, heteroarilo) (es decir, aralquilo (por ejemplo, heteroaralquilo)) incluyen CH2-arilo (por ejemplo, bencilo) y CH2-heteroarilo
Por alqueno se entiende un compuesto que comprende uno o mas dobles enlaces carbono-carbono no aromaticos.
Por alquino se entiende un compuesto que comprende uno o mas triples enlaces carbono-carbono.
Por carboxi se entiende en el presente documento el grupo funcional CO2H, que puede estar en forma desprotonada (CO2).
Por acilo y tioacilo se entienden los grupos funcionales de formulas -C (O) -alquilo o -C (S) -alquilo respectivamente, en el que el alquilo es como se ha definido anteriormente en el presente documento.
Por amido se entiende un grupo funcional que comprende el resto -N (H) C (= O) -;
por carbamido se entiende un grupo funcional que comprende el resto -N(H)C(=O)N(H)-;
por ester se entiende un grupo funcional que comprende el resto -OC(=O)-;
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por sulfonamido se entiende un grupo funcional que comprende el resto -SO2NH- en el que el atomo de hidrogeno representado puede reemplazarse con alquilo o arilo.
Los restos alquiloxi (sinonimo de alcoxi) y alquiltio son de las formulas -O-alquilo y -S-alquilo, respectivamente, en el que el alquilo es como se ha definido anteriormente en el presente documento.
Los restos ariloxi y ariltio son de las formulas -O-arilo y -S-arilo, respectivamente, en las que arilo es como se ha definido anteriormente.
Los restos alquilamino y dialquilamino son de las formulas -N (H) -alquilo y
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respectivamente, en el que el alquilo es como se ha definido anteriormente en el presente documento.
Por grupo amino se entiende en el presente documento un grupo de la formula -N(Rx)2 en la que cada Rx es independientemente hidrogeno, alquilo o arilo, por ejemplo, un hidrocarbilo C1-6 insaturado no sustituido, por ejemplo, alquilo tal como metilo o etilo, o en el que los dos Rx unidos al atomo de nitrogeno N estan conectados. Un ejemplo de esto es aquel por el cual -Rx-Rx- forma un dirradical alquileno, derivado formalmente de un alcano del que se han extrafdo dos atomos de hidrogeno, normalmente de atomos de carbono terminales, formando asf un anillo junto con el atomo de nitrogeno de la amina. Como es sabido, el dirradical en las aminas dclicas no tiene que ser, necesariamente, puramente hidrocarbilo (la cadena de alquileno -Rx-Rx- puede estar interrumpida por, por ejemplo, uno o mas heteroatomos (por ejemplo, O, S o NR, en la que R es hidrogeno, alquilo o arilo), o incluso saturado: morfolina (en la que -Rx-Rx- es -(cH2)2O(CH2)2-) es uno de tales ejemplos de un amino dclico en el que una cadena de alquileno esta interrumpida por oxfgeno.
Tambien se debe entender que las referencias a amino en el presente documento abarcan dentro de su ambito los derivados cuaternizados o protonados de las aminas resultantes de los compuestos que comprenden dichos grupos amino. Se puede entender que los ejemplos de este ultimo son sales tales como sales de hidrocloruro.
Los catalizadores de alquilideno rutenio de uso de acuerdo con la presente invencion comprenden normalmente dos ligandos anionicos (X1 y X2 en la formula (I)). Estos ligandos anionicos no estan particularmente limitados. Los ejemplos incluyen los descritos en la seccion 7 de GC Vougioukalakis y RH Grubbs (citado anteriormente). Por ejemplo, ademas de los haluros usados a menudo, los ligandos anionicos pueden ser carboxilatos o sulfonatos de alquilo o arilo, alcoxidos o ariloxidos opcionalmente en los que uno o mas atomos de hidrogeno dentro de los restos alquilo o arilo de dichos ligandos se han sustituido con atomos de halogeno, especialmente fluor, por ejemplo en el que los restos alquilo o arilo de dichos ligandos han sido perfluorados (lo que significa que todos los atomos de hidrogeno del grupo hidrocarbilo R se reemplazan por fluor). Los ejemplos espedficos de tales ligandos anionicos incluyen acetato, monofluoroacetato, difluoroacetato, trifluoroacetato, propionato, perfluoropropionato, alcoxidos C1-6, tales como metoxido, etoxido y ferc-butoxido, fenoxido, perfluorofenoxido, tosilato, mesilato y triflato. En muchas realizaciones, X1 y X2 seran iguales. En muchas realizaciones, X1 y X2 seran haluro, normalmente pero no necesariamente cloruro; tambien pueden usarse bromuro y yoduro. En realizaciones particulares X1 y X2 son cada uno cloruro
Los ligandos P1 y P2 son cada uno independientemente de formula P (R1)3. Aunque estos ligandos pueden ser iguales o diferentes, normalmente son iguales.
Cualquiera o ambos de P1 y P2 puede ser una fosfina, fosfito, fosfinito o fosfonito. De acuerdo con la comprension por el experto en la tecnica de estas cuatro clases de compuesto que contiene fosforo, los terminos tienen sus significados normales: la fosfina utilizada en el presente documento define un compuesto de formula P(R1)3, en la que cada R1 es independientemente alquilo opcionalmente sustituido; o dos grupos R1 dentro de un ligando P1 o P2 de formula P(R1)3 y el atomo de fosforo al que estan unidos constituyen 9-fosfabiciclononano y el tercer grupo R1 dentro del mismo ligando es un grupo alquilo o cicloalquilo; el termino fosfito usado en el presente documento define un compuesto de formula P(R1)3, en el cual cada R1 es independientemente alcoxi opcionalmente sustituido; el termino fosfonito utilizado en el presente documento define un compuesto de formula P(R1)3, en el que un grupo R1 es alquilo opcionalmente sustituido y dos grupos R1 son independientemente alcoxi opcionalmente sustituido; y el termino fosfinito define un compuesto de formula P(R1)3, en el que dos grupos R1 son independientemente alquilo opcionalmente sustituido o dos grupos R1 dentro de un ligando P1 o P2 y el atomo de fosforo al que estan unidos constituyen 9-fosfabiciclononano y el tercer grupo R1 dentro del mismo ligando es independientemente alcoxi opcionalmente sustituido.
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Normalmente, aunque no necesariamente, cada P1 y P2 es una fosfina o fosfito, por ejemplo, cada P1 y P2 es una fosfina. En cada una de estas realizaciones, (es decir, en las que P1 y P2 es una fosfina, fosfito, fosfinito o fosfonito; fosfina o fosfito; o una fosfina), P1 es normalmente igual que P2
Normalmente, aunque no necesariamente, cada uno de los grupos R1 discretos dentro de los ligandos P1 y P2 comprenden de 1 a 20 atomos de carbono. Con el termino "grupos R1 discretos" se pretende excluir la posibilidad de dos grupos R1 dentro de un ligando P1 o P2 y el atomo de fosforo al que estan unidos constituyen 9- fosfabiciclononano y el tercer grupo R1 dentro del mismo ligando es un grupo alquilo o cicloalquilo. Mas habitualmente, al menos dos de los grupos R1 discretos comprenden entre 5 y 10 atomos de carbono, por ejemplo, todos los grupos R1 discretos comprenden entre 5 y 10 atomos de carbono.
El experto esta muy familiarizado con los ligandos P1 y P2 adecuados para su uso en catalizadores de la metatesis de alquilideno rutenio. En particular, a menudo es ventajoso que al menos dos grupos R1 sean o comprendan un grupo alquilo o cicloalquilo ramificado. De acuerdo con realizaciones particulares de la invencion, P1 y P2 son tricicloalquilfosfinas y tricicloalquilfosfitos, en particular triciclopentilfosfina, triciclopentilfosfito, triciclohexilfosfina y triciclohexifosfito. De acuerdo con muchas realizaciones de la invencion, al menos un grupo P(R1)3 es, y normalmente ambos grupos P(R1)3 son, triciclohexilfosfina. A pesar de esto, sin embargo, el experto es consciente de la idoneidad de muchos otros ligandos de coordinacion de fosforo adecuados para su uso con catalizadores de metatesis de alquilideno rutenio. Por ejemplo, se puede hacer referencia a tri(terc-butil)fosfina y tri (iso-propil)fosfina.
Si bien la atencion se centra en la presente discusion sobre el uso delos grupos P1 y P2 basados en alquilo, no se debe entender que la invencion este tan limitada, la discusion en el presente documento de tales realizaciones de la invencion tambien se aplica mutatis mutandis a otras realizaciones de la presente invencion en las que uno o mas grupos R1 del ligando P1 y/o P2 puede ser arilo o ariloxi.
Con respecto a la posibilidad de dos grupos R1 dentro de un ligando P1 o P2 y el atomo de fosforo al que estan unidos constituyan 9-fosfabiciclononano y el tercer grupo R1 dentro del mismo ligando sea un grupo alquilo o cicloalquilo, el experto conocera la descripcion en la tecnica del uso de los denominados fobanos-9- fosfabiciclononanos en la catalisis de metatesis. A este respecto, se hace referencia a F Boeda et al. (J. Org. Chem., 2008, 73 (1), 259-263, M Carreira et al. (J. Am. Chem. Soc., 2009, 131 (8), 3078-3092, G S Forman et al. (J. Organomet. Chem., 2006, 691, 5513-5516) y documento WO 2007/010453 A2 (Sasol Technology (UK) Limited) y la tecnologfa descrita en estos documentos. De acuerdo con realizaciones particulares de la invencion, uno o ambos grupos P (R1)3 pueden ser un fobano. En estos y otros ligandos P1 y P2, los atomos de fosforo estan en realizaciones particulares unidos adicionalmente a un alquilo, por ejemplo, un grupo cicloalquilo, por ejemplo, uno que comprende entre 4 y 20 atomos de carbono (por ejemplo, terc-butilo, sec-butilo, ciclohexilo o eicosilo). Los catalizadores de metatesis que contienen fobano estan disponibles comercialmente, por ejemplo, en Cytec o Umicore.
En diversas realizaciones de la invencion, los grupos R1 dentro de P1 y P2 estan sin sustituir. Cuando un grupo R1 esta sustituido, sin embargo (incluyendo realizaciones en las que dos grupos R1dentro de un ligando P1 o P2 y el atomo de fosforo al que estan unidos constituyen 9-fosfabiciclononano y el tercer grupo R1 dentro del mismo ligando es un grupo alquilo o cicloalquilo), dichos grupos R1 pueden comprender uno o mas sustituyentes con los cuales los grupos alquilo pueden estar generalmente sustituidos (vease anteriormente). A pesar de esto, un grupo puede R1 puede, de acuerdo con realizaciones particulares, comprender uno o mas sustituyentes halo; un grupo sulfonato (- SO3'), fosfato (-OPO32') o carboxilato (-CO2'); un grupo de amonio cuaternario; o un sustituyente que contiene poli(etilenglicol) (que contiene PEG).
Cuando el sustituyente de un grupo R1 es halo, este puede ser, aunque no necesariamente, fluor. Ademas, en realizaciones particulares, puede efectuarse una sustitucion con multiples fluor, para proporcionar grupos R1 perfluorados o grupos R1 que comprenden porciones perfluoradas. Como ejemplo de esto ultimo, se hace referencia al compuesto 421 en Vougioukalakis y RH Grubbs (citado anteriormente), y las referencias citadas en el mismo. El compuesto 421 comprende una trialquilfosfina parcialmente perfluorada en la que cada uno de los grupos de la fosfina es un resto perfluorodeciletilo. Tal como se describe, dicha sustitucion de fluor puede ser ventajosa para efectuar reacciones de metatesis en mezclas de disolventes tanto monofasicas como bifasicas (por ejemplo, en mezclas de disolventes que contienen diclorometano y diclorometano/fluor) con velocidades de reaccion mejoradas cuando se llevan a cabo reacciones de metatesis en tales mezclas de disolventes bifasicas.
Cuando un sustituyente de un grupo R1 es un grupo de amonio cuaternario, este puede ser normalmente un grupo de la formula N+(R2)a(X3)', en la que cada R2 es alquilo o arilo, normalmente alquilo; y X3 es cualquier anion conveniente. Sin embargo, tal sustitucion de R1 no esta tan limitada y el experto sera consciente de la posibilidad de sustituir R1 con restos de amonio cuaternario mas estructuralmente complicados, tales como cationes de imidazolio y pirrolidinio ligados a alquileno o alquilenoxi.
Cuando un sustituyente de un grupo R1 es un sustituyente que contiene PEG, en el que PEG comprende una pluralidad, por ejemplo, de 2 a 2000, unidades consecutivas de -CH2CH2O-, normalmente solo uno de P1 y P2 estara sustituido de este modo.
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Los catalizadores que comprenden grupos sulfonato (-SO3'), fosfato (-OPO32'), carboxilato (-CO2") o amonio cuaternario o sustituyentes que contienen PEG pueden ser ventajosos, tal como se conoce en la materia, al permitir que las metatesis se efectuen en agua y/o disolventes proticos, tales como alcoholes (por ejemplo alcoholes Ci-6 tales como metanol o etanol), o combinaciones de tales disolventes o mezclas de otros disolventes con otros disolventes con los que estos disolventes o mezclas de disolventes son miscibles, por ejemplo, dimetilformamida (DMF) y dimetilsulfoxido (DMSO). Los catalizadores que comprenden grupos sulfonato (-SO3"), fosfato (-OPO32"), carboxilato (-CO2") o amonio cuaternario tambien se pueden usar para llevar a cabo la catalisis de metatesis en lfquidos ionicos, como se describe con mayor detalle a continuacion. La introduccion de cada uno de estos sustituyentes en los grupos R1 estan dentro de la capacidad de los expertos en la materia y, a este respecto, se hace referencia a la tecnologfa descrita en la seccion 9 del artfculo de GC Vougioukalakis y RH Grubbs (supra), y las referencias citadas en dicho documento. El experto comprendera que la ensenanza en esta referencia (en relacion con la sustitucion de catalizadores que contienen NHC, tanto en los propios ligandos de NHC como en otras partes de los catalizadores de metatesis de alquilideno rutenio, puede aplicarse mutatis mutandis a ligandos que contienen fosforo de acuerdo con la presente invencion. Por ejemplo, se describe en el documento WO 01/46096 (Sasol Technology (Pty) Ltd) un catalizador de la metatesis de alquilideno rutenio que comprende dos ligandos de diciclohexil((trimetilamonio)etil)fosfina que tienen solubilidad tanto en agua como en metanol.
Cuando el sustituyente de un grupo R1 es un grupo de amonio cuaternario, la naturaleza del contraanion (al grupo de amonio cuaternario) no es de particular importancia. Se puede usar cualquier anion conveniente. Los aniones halogenados tales como los aniones cloruro son tfpicos, aunque el experto sera capaz de identificar otros aniones adecuados sin dificultad.
Mientras que la sustitucion con un grupo sulfonato, fosfato o carboxilato es ventajosa en el contexto de llevar a cabo reacciones de metatesis en soluciones que comprenden agua y/o disolventes proticos, tal como se ha tratado anteriormente, en el que la identidad del contracation a estos grupos no es de particular importancia, y puede ser, por ejemplo, un cation alcalino o alcalinoterreo (tal como, Na+, Li+, K+ o Ca2+, por ejemplo, la introduccion de tales sustituyentes tambien ofrece la posibilidad de llevar a cabo reacciones de metatesis en lfquidos ionicos, en particular con el grupo es sulfonato.
El grupo alquilideno (= A en la formula (I)) puede ser cualquier grupo alquilideno adecuado para su uso en metatesis catalizada por rutenio. El experto conoce una gran cantidad de informacion con respecto a las diversas posibilidades para el grupo alquilideno, asf como los metodos para fabricar dichos catalizadores que contienen alquilideno. A este respecto, se hace referencia una vez mas a G C Vougioukalakis y R H Grubbs (supra), asf como a P Schwab et al. (J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 100-110) y P Schwab et al. (Angew. Chem., Int. Ed. Engl., 1995, 34, 2039-2041) y la descripcion a lo largo de estas publicaciones de diversas posibilidades para el grupo alquilideno en catalizadores de este tipo, incluyendo las variantes expresamente descritas en la seccion 5 de Vougioukalakis y Grubbs. Normalmente, el grupo alquilideno se puede definir como un resto de formula = CRyRz, en la que "= C" indica la union con el ion rutenio. Uno de Ry y Rz puede ser hidrogeno y uno o los dos de Ry y Rz puede ser alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, carboxialquilo, alcoxi, alqueniloxi, alquiniloxi o alcoxicarbonilo, o Ry y Rz juntos forman un resto dclico o bidclico saturado, insaturado o aromatico. Los expertos en la materia reconoceran que, cuando Ry y Rz junto forman un resto bidclico, este abarca los alquilidenos de indenilideno indicados por primera vez por Nolan et al. in 1999, y que a menudo se usan en la catalisis de la metatesis contemporanea, en particular los 3-fenil-1 H-inden-1- ilidenos. De acuerdo con realizaciones particulares, el grupo alquilideno puede ser indenilideno, por ejemplo un indenilideno sustituido con arilo, por ejemplo fenilo, por ejemplo, 3-fenil-1 H-inden-1-ilideno. Sin embargo, la invencion no debe considerarse que este tan limitada. Por ejemplo, el grupo alquilideno puede abarcar restos de formula =CRyRz, en la que Ry es hidrogeno, alquilo o arilo y Rz es alquilo, alquenilo o arilo, mas particularmente en la que Rz es fenilo o vinilo,, no sustituido o sustituido con halo, nitro, amino (por ejemplo, dimetilamino), alquilo (por ejemplo, metilo), alcoxi (por ejemplo, metoxi) y arilo (por ejemplo, fenilo). Como ejemplo, el grupo alquilideno puede ser bencilideno (el resto de formula = CH(Ph)), que es el resto alquilideno en el catalizador de primera generacion de Grubbs (1, citado anteriormente y otros.
Los catalizadores de alquilideno rutenio usados pueden formarse in situ o ex situ. Los catalizadores preparados ex situ a menudo se denominan en la tecnica como bien definidos. "Bien definido" significa, como entienden los expertos en la materia, y se entiende en el presente documento, un complejo que se prepara ex situ, y, por lo tanto, es susceptible de caracterizacion (es decir, definicion). En otras palabras, el uso de un complejo bien definido significa que el entorno, por ejemplo, un recipiente de reaccion, en el que el (los) sustrato (s) para la reaccion de etenolisis se ponen en contacto con el catalizador de formula (I), se carga un catalizador de metal de transicion formado de formula (I), en lugar de precursores de tales complejos de metales de transicion formados in situ.
Como alternativa, como es sabido, el catalizador de formula (I) puede formarse in situ. Se hace referencia a este respecto, por ejemplo, a P O Nubel y C L Hunt (J. Molec. Catal. A: Chemical, 1999, 145:1-2), 323-327) y a la patente de Estados Unidos n.° 6.159.890, que describen los sistemas catalfticos a partir de los cuales se pueden generar especies catalfticamente activas in situ. Como se describe en estas publicaciones, una fuente para el ion rutenio en el catalizador de metatesis, asf como las fuentes de los ligandos neutros deseados (que, de acuerdo con la presente invencion, pueden ser los ligandos P1 y P2 que coordinan el fosforo descritos en el presente documento), ligandos anionicos y, para el grupo alquilideno, se ponen en contacto. En dichas realizaciones in situ, el metodo de la
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invencion normalmente implicara reunir estos componentes en un entorno, por ejemplo, un recipiente de reaccion, en el que los sustratos para la reaccion de metatesis deben ponerse en contacto.
La fuente del ion rutenio es normalmente una sal inorganica, tal como haluro de rutenio, por ejemplo, cloruro, por ejemplo, cloruro de rutenio (III), opcionalmente como un hidrato del mismo. Ventajosamente, tales sales tambien proporcionan ligandos anionicos X1 y X2, es decir, cuando estos ligandos son los iones haluro del haluro de rutenio. Como alternativa, se pueden introducir por separado.
La fuente del alquilideno A puede ser un alcohol. Por ejemplo, cuando el alquilideno es 3-fenil-1 H-iden-1 -ilideno, esto puede hacerse mediante una reaccion entre una fuente para el ion de rutenio (II) dentro del catalizador de formula (I) y 1,1 -difenil-2-propin-1-ol. El experto sabe como hacer complejos de indenilideno de rutenio (vease, por ejemplo, F Boeda et al. (Chem. Commun., 2008, 2726-2740).
La fuente del ion rutenio es normalmente una sal inorganica, tal como haluro de rutenio, por ejemplo, cloruro, por ejemplo, cloruro de rutenio (III), opcionalmente como un hidrato del mismo. Ventajosamente, tales sales tambien proporcionan ligandos anionicos X1 y X2, es decir, cuando estos ligandos son los iones haluro del haluro de rutenio. Como alternativa, se pueden introducir por separado.
Mientras que es posible hacer catalizadores de formula (I) in situ, esto no es del todo esencial, la smtesis de catalizadores de alquilideno rutenio bien definidos para su uso en la presente invencion, incluyendo los de formula (I), estan a disposicion del experto en la materia. Ademas, tales catalizadores estan disponibles comercialmente, por ejemplo, de Umicore AG & Co. KG, Alemania, y otros proveedores de catalizadores de metatesis con los que el experto esta muy familiarizado. Los ejemplos espedficos de catalizadores incluyen los catalizadores de primera generacion dicloro(3-fenil-1H-inden-1-ilideno)bis (triciclohexilfosfina)rutenio (II) y (3-fenil-1 H-iden-1- ilideno)bis(isobutilfobano)rutenio (II), comercializado como M1 y M1-, respectivamente por Umicore.
Ahora se hace mencion de la naturaleza del sustrato de monoalqueno para la reaccion de etenolisis y de la reaccion de la etenolisis en sf misma
Por reaccion de etenolisis se entiende, tal como entienden los expertos en la materia, una reaccion de metatesis entre etileno y un alqueno interno. Por alqueno interno se entiende que ninguno de los atomos de carbono del doble enlace carbono-carbono del alqueno tiene dos atomos de hidrogeno unidos a el. Los alquenos internos que se someten a etenolisis de acuerdo con la presente invencion son monoalquenos, lo que significa que solo hay un doble enlace alquenico carbono-carbono en tales compuestos.
De acuerdo con realizaciones particulares, el sustrato de monoalqueno para la reaccion de etenolisis esta localizado dentro de una cadena de hidrocarbileno, opcionalmente interrumpida con grupos eter, ester, amida o amina, que comprende de aproximadamente 4 a aproximadamente 10o, por ejemplo, de aproximadamente 8 a aproximadamente 30 30 atomos de carbono. La cadena de hidrocarbileno opcionalmente interrumpida puede estar opcionalmente sustituida. En muchas realizaciones, sin embargo, esta sin sustituir. En muchas de estas realizaciones, tampoco esta interrumpida, es decir, es una cadena de hidrocarbileno que consiste unicamente en atomos de carbono e hidrogeno.
De acuerdo con realizaciones particulares, cada atomo de carbono del doble enlace carbono-carbono del monoalqueno esta unido a un grupo hidrocarbilo normalmente sin ramificar, opcionalmente interrumpido, cuyos atomos de carbono estan opcionalmente interrumpidos con grupos eter, ester, amida o amina, cada uno de cuyos grupos comprenden entre 1 y aproximadamente 25, mas normalmente entre aproximadamente 1 y 10 atomos, del primer atomo del grupo hidrocarbilo unido al enlace carbono-carbono y su atomo de carbono terminal. Estos grupos hidrocarbilo opcionalmente interrumpidos pueden estar opcionalmente sustituidos. En algunas realizaciones, sin embargo, estan sin sustituir. En otras realizaciones, uno esta sustituido y uno no. En muchas de estas realizaciones, ninguno esta interrumpido, sindo un grupo hidrocarbilo un grupo hidrocarbilo no sustituido ininterrumpido y el otro un grupo hidrocarbilo sustituido ininterrumpido.
De acuerdo con realizaciones particulares de la invencion, el doble enlace carbono-carbono del monoalqueno es un doble enlace carbono-carbono disustituido (es decir, tiene la formula -CH=CH-). De acuerdo con estas y otras realizaciones de la invencion, cada atomo de carbono del doble enlace carbono-carbono esta unido a un resto alquileno o alquilo, cada uno de los cuales comprende independientemente de 2 a 7 atomos de carbono. Por ejemplo, el doble enlace carbono-carbono puede estar flanqueado en ambos lados por dos restos de etileno (- CH2CH2-), por dos restos de propileno (-CH2CH2CH2-) o por un resto de propileno y un resto de etileno.
De acuerdo con realizaciones particulares de la invencion, el monoalqueno es un acido graso monoinsaturado opcionalmente esterificado, por ejemplo un acido graso que comprende de 4 a 28 atomos de carbono. Como es sabido, un acido graso es un miembro de la serie de acidos carboxflicos de cadena abierta, incluidos los que se encuentran como esteres en grasas y aceites. Un acido graso monoinsaturado se puede considerar como un acido carboxflico que comprende un grupo alquenilo que tiene un doble enlace carbono-carbono. La mayona de los acidos grasos de origen natural, entendiendose que los acidos grasos no necesitan ser de origen natural, comprenden un numero par de atomos de carbono.
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De acuerdo con realizaciones particulares de la invencion, el acido graso monoinsaturado comprende de 14 a 18 atomos de carbono. El doble enlace carbono-carbono de estos y otros acidos grasos monoinsaturados puede ser un enlace C = C cis o trans. De acuerdo con realizaciones particulares, el doble enlace carbono-carbono del acido graso es un enlace C = C trans. Los ejemplos de sustratos monoalqueno para la etenolisis pueden seleccionarse del grupo que consiste en acido oleico, acido sapienico, acido palmitoleico, acido miristoleico o acido erucico, y esteres de los mismos. De acuerdo con realizaciones particulares de la invencion, el sustrato de monoalqueno es acido oleico o un ester del mismo.
Cuando se hace referencia a esteres de acidos carboxflicos en el presente documento, en particular esteres de acidos grasos monoinsaturados, estos esteres pueden ser esteres de alquilo o arilo. Los restos alcoxi o ariloxi en estos esteres alqmlicos o anlicos pueden estar sustituidos o no sustituidos. De acuerdo con realizaciones particulares, estos grupos alquilo o arilo no estan sustituidos. De acuerdo con realizaciones mas particulares, el ester puede ser un ester femlico o un ester alqmlico. De acuerdo con realizaciones aun mas particulares, el ester de alquilo es un ester de alquilo C1-6, por ejemplo, metilo, etilo o n- o iso-propilo.
De acuerdo con una realizacion espedfica, el monoalqueno es oleato de metilo, cuya etenolisis proporciona dos productos qrnmicos industrialmente importantes: 1-deceno y 9-decenoato de metilo. Se pueden proporcionar otras materias primas comercialmente relevantes mediante etenolisis de otros acidos grasos monoinsaturados, incluyendo los descritos en el presente documento, y otros monoalquenos internos.
De acuerdo con realizaciones adicionales, el doble enlace carbono-carbono del monoalqueno esta atado a un resto aromatico. Por "atado" se entiende que el doble enlace carbono-carbono esta conectado a un atomo del anillo del resto aromatico, analogamente al doble enlace carbono-carbono en un acido graso monoinsaturado que esta atado al acido carboxflico del mismo. El resto aromatico puede ser monodclico o polidclico. De acuerdo con realizaciones particulares, el resto aromatico es un resto aromatico monodclico opcionalmente sustituido, por ejemplo un grupo fenilo opcionalmente sustituido.
De acuerdo con realizaciones particulares, el resto aromatico puede ser un alcohol aromatico. De acuerdo con dichas realizaciones, el doble enlace carbono-carbono puede estar atado al mismo anillo al que esta unido el grupo hidroxilo del alcohol aromatico, o a un anillo fusionado al mismo. El doble enlace carbono-carbono puede, en algunas realizaciones, estar directamente unido al atomo del anillo del alcohol aromatico. Normalmente, sin embargo, esta conectado al atomo del anillo del alcohol aromatico mediante un hidrocarbileno normalmente de cadena lineal, opcionalmente interrumpida con grupos eter, ester, amida o amina, en los que entre 1 y aproximadamente 25, mas normalmente entre aproximadamente 1 y 10 atomos, separan el doble enlace carbono- carbono del anillo aromatico. La cadena de hidrocarbileno opcionalmente interrumpida puede estar opcionalmente sustituida. En muchas realizaciones, sin embargo, esta sin sustituir. En muchas de estas realizaciones, tampoco esta interrumpida, es decir, es una cadena de hidrocarbileno. En realizaciones particulares, dicha cadena de hidrocarbileno ininterrumpida no sustituida es una cadena de alquileno que comprende entre 1 y aproximadamente 25, mas normalmente entre aproximadamente 1 y 10, atomos de carbono entre el doble enlace carbono-carbono y el atomo del anillo del alcohol aromatico al que el cadena de hidrocarbileno esta unida.
En las realizaciones de la invencion en las que el doble enlace carbono-carbono del monoalqueno esta atado a un acido carboxflico o un resto aromatico, el atomo de carbono del doble enlace carbono-carbono que no esta atado esta conectado a un grupo hidrocarbilo normalmente no ramificado, cuyos atomos de carbono estan opcionalmente interrumpidos con grupos eter, ester, amida o amina, que comprenden entre 1 y aproximadamente 25, mas normalmente entre aproximadamente 1 y 10 atomos, desde el primer atomo del grupo hidrocarbilo unido al enlace carbono-carbono y su atomo de carbono terminal. Este grupo hidrocarbilo opcionalmente interrumpido puede estar opcionalmente sustituido. En muchas realizaciones, sin embargo, esta sin sustituir. En muchas de estas realizaciones, tampoco esta interrumpida, es decir, es un grupo hidrocarbilo que consiste en atomos de carbono e hidrogeno. En realizaciones particulares, dicho grupo hidrocarbilo no sustituido ininterrumpido comprende entre 1 y aproximadamente 25, mas normalmente entre aproximadamente 1 y 10, atomos de carbono.
De acuerdo con una realizacion adicional de la presente invencion, el monoalqueno puede ser un cicloalqueno, por ejemplo, cicloalqueno C6-10, por ejemplo, ciclohexeno o cicloocteno.
Por "alcohol aromatico" se entiende en el presente documento un compuesto de formula R3OH en la que R3, al que esta unido el grupo hidroxi, es un anillo aromatico. Como se ha indicado anteriormente, el termino aromatico abarca dentro de su alcance heteroaromatico. El complemento de heteroaromatico, para hacer referirse a compuestos aromaticos que no comprenden ningun heteroatomo en el anillo aromatico, es para hacer referencia a hidrocarburos aromaticos. Debe observarse que el uso de este termino no excluye la posibilidad de que tales compuestos aromaticos esten sustituidos con sustituyentes que contienen heteroatomos. Normalmente, R3 es un hidrocarburo aromatico opcionalmente sustituido, lo que significa que el hidrocarburo aromatico puede comprender uno o mas sustituyentes adicionales por encima del resto que contiene alqueno y el grupo hidroxilo.
El anillo aromatico al que esta unido el grupo hidroxilo del alcohol aromatico puede ser un monociclo, es decir, en el que el anillo aromatico al que esta fusionado el grupo hidroxilo no esta fusionado con ningun otro anillo. Como
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alternativa, este anillo aromatico puede ser parte de un sistema polic^clico, es decir, en el que esta fusionado con uno o mas anillos aromaticos (incluidos heteroaromaticos) o no aromaticos. Naftaleno, antraceno y fenantreno son ejemplos de hidrocarburos polidclicos completamente aromaticos (un biciclo y dos triciclos, respectivamente), y el bencimidazol es un ejemplo de un compuesto heteroaromatico polidclico completamente aromatico. El 1,2,3,4- tetrahidronaftaleno es un ejemplo de un compuesto que comprende un anillo aromatico fusionado a un anillo no aromatico.
Normalmente, cuando el anillo aromatico portador de hidroxilo es parte de un sistema polidclico, este sera un sistema totalmente aromatico. Los ejemplos de tales alcoholes aromaticos incluyen, por ejemplo, naftol (1- o 2-) y fenantrol (por ejemplo, 9-fenantrol).
Aunque el anillo aromatico sustituido con hidroxi del alcohol aromatico puede ser parte de un sistema polidclico, en muchas realizaciones el alcohol aromatico es monodclico, es decir, el anillo aromatico sustituido con hidroxi no esta fusionado con otro anillo. Dentro de estas realizaciones de la invencion, el anillo aromatico sustituido con hidroxi puede ser un fenol.
El alcohol aromatico puede estar sujeto a sustitucion adicional (es decir, por encima y por encima del sustituyente que contiene C = C). Dichos sustituyentes pueden ser, por ejemplo, por ejemplo, los mencionados anteriormente con los que pueden estar sustituidos los restos aromaticos, por ejemplo halo, alquilo, arilo, hidroxi, nitro, amino, alcoxi, ciano, formilo, ester, acilo, amido, carbamido y sulfonamida. Por ejemplo, el alcohol aromatico puede ser un diol aromatico o un acido hidroxibenzoico.
De acuerdo con una realizacion particular de la invencion, la etenolisis puede ser de un componente espedfico de cardanol, un material que se encuentra en el lfquido de cascara de anacardo (CNSL), el subproducto de la industria de procesamiento de anacardos, que esta disponible en una cantidad de aproximadamente 300.000 - 600.000 toneladas por ano en todo el mundo y que tiene tan pocos usos que generalmente se considera una corriente de desechos.
El CNSL comprende predominantemente cuatro compuestos fenolicos, tres de los cuales predominan, cuyas proporciones vanan en la naturaleza y tambien dependen del metodo por el cual se extrae el CNSL de las cascaras de los anacardos. Las composiciones tfpicas de CNSL (con las cifras que son porcentajes molares) obtenidas por extraccion con disolvente o por tueste se indican en la Tabla A a continuacion:
Componente
Acido anacardico (1) co2h h°n\^sv/R Cardanol (2) Cardol (3) T OH 2-Metilcardol (4) OH
extraccion con disolvente
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Tueste
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(Leyenda de la tabla A al dorso)
Tabla A: Composicion tfpica de CNSL obtenida por extraccion con disolvente o por tueste. R es una cadena de hidroarbilo de C15 con de 1 a 3 dobles enlaces, "*" indica el extremo del enlace a traves del cual las cadenas -R de hidrocarbilo siguientes se unen al anillo aromatico:
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se entendera a partir de la numeracion (1)-(4) y las letras (a)-(d) empleadas en la Tabla A que el compuesto 2b, por ejemplo, denota el componente monoalqueno de cardanol y el compuesto 2 denota cardanol, es decir, la mezcla de compuestos.
La extraccion con disolvente de los frutos secos proporciona predominantemente acido anacardico, mientras que el tueste de los frutos secos proporciona principalmente cardanol (2), debido a la descarboxilacion del acido anacardico al calentar. Como puede apreciarse a partir de la Tabla A, los cuatro componentes tienen una cadena lineal de quince carbonos en la posicion metal respecto al grupo fenolico con un grado variable de saturacion, que depende del origen de los anacardos.2-4
El acido anacardico (1) se puede aislar del CNSL por precipitacion con hidroxido de calcio. La separacion y acidificacion del anacardato de calcio da el acido puro 1, que puede transformarse en cardanol (2) calentando hasta 200 °C.5 La purificacion adicional por destilacion al vado da cardanol puro (2) sin alteracion de la cadena lateral. Su versatilidad como material de partida renovable surge de su estructura. Debido al grupo fenol y la cadena lateral insaturada en la posicion meta, puede modificarse facilmente a productos qmmicos valiosos mediante la introduccion de nuevas funcionalidades, de aid la discusion particular en el presente documento del doble enlace carbono- carbono del monoalqueno sujeto a etenolisis de acuerdo con la presente invencion esta unida a un resto aromatico, en particular un alcohol aromatico.
Se conocen varias aplicaciones de cardanol (2) o CNSL. Por ejemplo, la smtesis de derivados de biscardanol como monomeros, aditivos en recubrimientos superficiales y resinas6 y la smtesis de sulfato de cardanol sodio como detergentes.7 2 tambien se puede funcionalizar a sus eteres correspondientes, que se han usado como aditivos de polfmeros8 o en nanofibras.9 No obstante, la transformacion selectiva catalizada homogenea de cardanol (2) en intermedios valiosos se describe muy raramente y solo existen algunos ejemplos como la metatesis de doble enlace de cardanol (2).6, 9 Debido a su cadena lateral insaturada, la metatesis es una herramienta atractiva para funcionalizar 2 a productos intermedios de mayor valor anadido. Vasapollo et al. revisaron la transformacion de cardanol 2 en nuevos productos qmmicos finos, asf como a nuevos materiales funcionales dbridos, tales como cardanol porfirinas, cardanol ftalocianinas y cardanol fulerenos mediante metatesis de olefinas.9 Sin embargo, no se han informado aplicaciones de los materiales recien sintetizados.
Por lo tanto, es de particular interes convertir cardanol (2) selectivamente en productos intermedios, que pueden usarse directamente como sustitutos en la cadena de valor anadido. Por ejemplo, los productos de etenolisis de cardanol monoeno (2b) son 3-non-8-enilfenol (4) y 1-octeno (6), cada uno de los cuales es un producto potencialmente importante. 1-Octeno 6, se usa principalmente como un comonomero para polietileno y 3-nonilfenol tiene el potencial para reemplazar el 4-nonilfenol, que es un excelente detergente a traves de la etoxilacion, pero ha sido prohibido en Europa debido a sus propiedades de alteracion endocrina.12, 13
En la seccion experimental a continuacion, se describe un estudio detallado de la etenolisis selectiva de cardanol (2). Inesperadamente, los catalizadores de primera generacion en particular dan selectividades muy altas para los productos deseados y conversiones muy altas. Tambien se indican estudios de estrogenicidad en 3-nonil fenol, que muestran que es 2 ordenes de magnitud menos estrogenico que 4-nonilfenol.
Como se trata en J A Mmongoyo et al. (citado anteriormente), el cardanol se usa generalmente en la tecnica y se usa en el mismo sentido en el presente documento, para hacer referencia a una composicion que comprende una mezcla de compuestos en los que la cadena R de hidrocarbilo vana en su grado de insaturacion, como se indica en la Tabla A anterior. Asimismo, los otros componentes del CNSL, acido anacardico, cardol y 2-metilcardol tambien se usan para referirse a mezclas de compuestos en los que la cadena de hidrocarbilo R de la Tabla A varia en su grado de insaturacion
La versatilidad de los componentes del CNSL, incluyendo, pero sin limitacion, cardanol, como materiales de partida en smtesis surge de su estructura y, entre otras reacciones, J A Mmongoyo et al. tratan, la metatesis cruzada entre etileno y los componentes insaturados dentro de cardanol puede usarse para proporcionar 1-octeno y 3-non-8- enilfenol.
De acuerdo con realizaciones particulares de la invencion, el metodo comprende poner en contacto el componente monoalqueno de cardanol:
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con un alquilideno rutenio alqueno u otro catalizador de metatesis descrito en el presente documento. De acuerdo con realizaciones particulares, el metodo comprende poner en contacto este monoalqueno con un catalizador de metatesis de alquilideno rutenio alqueno. De este modo, la invencion permite la preparacion de 1-octeno y 3-non-8-
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enilfenol. Se entendera a partir de la discusion anterior que el ultimo de estos se puede usar como un posible precursor de detergente.
El componente monoalqueno de cardanol, que puede, por ejemplo, prepararse mediante hidrogenacion de transferencia selectiva usando RuCl3xH2O, tal como se describe por Perdriau et al. (S. Perdriau, S. Harder, H. J. Heeres y J. G. de Vries, Chem-SusChem, 5, 2427 (2012)), que informan sobre la hidrogenacion de transferencia selectiva de cardanol a su componente monoinsaturado. La hidrogenacion de transferencia da acceso a monoeno de cardanol casi puro, aunque se produce cierta isomerizacion de doble enlace durante la reaccion de hidrogenacion de transferencia.
De acuerdo con realizaciones particulares, cuando se prepara un 3-non-8-enilfenol, por ejemplo, 3-non-8-enilfenol, esto puede estar opcionalmente sujeto a la hidrogenacion del doble enlace carbono-carbono, por lo que proporcionar un 3-nonilfenol y, ademas, etoxilacion del fenol para proporcionar un etoxi-3-nonilfenol u oligoetoxi-3-nonilfenol, en el que el fenolhidroxilo se reemplaza con -(OCH2CH2)nOH, en el que n es un numero entero de entre 1 y 20, normalmente entre 3 y 15, por ejemplo 9. Los metodos adecuados de hidrogenacion y etoxilacion estan dentro de la capacidad de los expertos en la tecnica. Antes de la hidrogenacion, el 3-non-8-enilfenol puede someterse a purificacion opcional de otros componentes (por ejemplo, ciclohexadieno u otro diento y/o 1-octeno) resultante de la reaccion de etenolisis mediante lo cual se prepara, de acuerdo con el conocimiento normal del experto en la tecnica. Asimismo, el 1-octeno puede someterse facilmente a una purificacion opcional de otros componentes (por ejemplo, ciclohexadieno u otro dieno y/o 3-non-8-enilfenol) resultantes de la reaccion de etenolisis mediante la cual se prepara.
Un rasgo caractenstico de la presente invencion es la presencia del dieno durante la etenolisis del monoalqueno. En particular, de acuerdo con el metodo del primer aspecto de la invencion, el dieno se introduce en el recipiente de reaccion en el que se lleva a cabo la reaccion de etenolisis. En general, al menos el monoalqueno y el etileno tambien se introducen en el recipiente de reaccion en el que se lleva a cabo la reaccion de etenolisis. Por "introducirse" se entiende explfcitamente que el material en cuestion se transfiere desde el exterior del recipiente de reaccion al interior del recipiente de reaccion en el que tiene lugar la reaccion de etenolisis. En otras palabras, el dieno u otro material que se introduce en el recipiente de reaccion, no se genera in situ. A partir de la discusion anterior, se entendera que, de acuerdo con algunas realizaciones, el catalizador de etenolisis se introduce en el recipiente de reaccion. De acuerdo con otras realizaciones, se genera in situ.
El dieno usado no tiene que estar particularmente limitado, siempre que, por supuesto, comprenda dos dobles enlaces carbono-carbono no aromaticos. Normalmente, sin embargo, sera un dieno de hidrocarbilo, es decir, un dieno que consiste unicamente en atomos de carbono e hidrogeno, que comprende normalmente de 4 a 10 atomos de carbono, por ejemplo de 6 a 8 atomos de carbono. De acuerdo con estas y otras realizaciones de la invencion, el dieno puede ser dclico. De acuerdo con realizaciones mas espedficas, el dieno puede seleccionarse del grupo que consiste en 1,4-ciclohexadieno, 1,4-hexadieno, 1,5-ciclooctadieno y 1,7-ciclooctadieno. De acuerdo con realizaciones espedficas, el dieno es 1,4-ciclohexadieno.
El experto en la tecnica podra determinar sin carga excesiva cantidades apropiadas de dieno para introducir cualquier reaccion de etenolisis dada. Por ejemplo, las cantidades tfpicas estan en el intervalo de 0,01 a 1 equivalentes molares con respecto al monoalqueno, por ejemplo entre aproximadamente 0,05 y aproximadamente 0,5 equivalentes molares.
Se entendera que la introduccion de un dieno en un recipiente de reaccion en el que cardanol (es decir, la mezcla 2) esta sujeto a una etenolisis que constituye una realizacion de la invencion.
Las condiciones generales para efectuar reacciones de etenolisis son bien conocidas y se describe un procedimiento ilustrativo en los ejemplos a continuacion. Normalmente, las reacciones se llevaran a cabo a temperaturas que vanan de aproximadamente 10 °C a aproximadamente 100 °C, por ejemplo, de aproximadamente 20 °C a aproximadamente 70 °C, dependiendo del disolvente y otros factores, durante aproximadamente 5 minutos y 24 horas, normalmente entre aproximadamente 1 hora y aproximadamente 8 horas. (Sin embargo, se apreciara que la etenolisis se puede llevar a cabo a temperaturas mas altas, por ejemplo cuando se usan lfquidos ionicos como disolventes (vease mas adelantej. Cuando se llevan a cabo reacciones de etenolisis, normalmente se usan reactores presurizados, tales como tubos o frascos de Fisher-Porter para autoclave, la presion a la que se realiza la reaccion generalmente esta en el intervalo de aproximadamente 1 bar (100 kPa) a aproximadamente 100 bar (10.000 kPa), por ejemplo en el intervalo de aproximadamente 5 bar (500 kPa) a aproximadamente 15 bar (1.500 kPa).
Como se ha senalado anteriormente, la sustitucion de los grupos P1 y/o P2 (de los catalizadores de alquilideno rutenio relevantes descritos en el presente documento) con un resto cargado o que contiene PEG ofrece la oportunidad de llevar a cabo las reacciones de etenolisis deseadas en agua y/o disolventes proticos. Mientras que la sustitucion con un grupo sulfonato, fosfato, carboxilato o amonio es ventajosa en el contexto de llevar a cabo reacciones de etenolisis en soluciones que comprenden dichos disolventes, en los que la identidad del contracation a estos grupos con carga negativa no es de particular importancia y puede ser, por ejemplo, un cation alcalino o
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alcalinoterreo (tal como, Na+, Li+, K+ o Ca2+, por ejemplo) y la identidad del contraanion al grupo de amonio cuaternario tampoco es de particular importancia, y puede ser, por ejemplo, un anion halogenuro (tal como Cl-, por ejemplo), la introduccion de dichos sustituyentes tambien ofrece la posibilidad de llevar a cabo reacciones de etenolisis en lfquidos ionicos.
En los ultimos anos se ha encontrado que los lfquidos ionicos son utiles en una amplia variedad de aplicaciones de smtesis. Estos lfquidos pueden ser ventajosos para su uso como disolventes o como otros tipos de medios de reaccion en fase lfquida continua (como se analizara mas adelante) a causa de su estabilidad termica, inflamabilidad y falta de volatilidad. La naturaleza de los lfquidos ionicos es bien conocida por los expertos en la tecnica. En terminos generales, un lfquido ionico es sal, pero uno en el que los iones estan insuficientemente coordinados para que el compuesto sea distinto de un lfquido por debajo de 150 °C, mas habitualmente por debajo de 100 °C y en algunas realizaciones incluso a temperatura ambiente, los denominados lfquidos ionicos a temperatura ambiente. En otras palabras, los lfquidos ionicos son sales que forman lfquidos estables a temperaturas inferiores a 150 °C o inferiores. No existen limitaciones particulares en cuanto a los tipos espedficos de lfquidos ionicos que pueden usarse como disolventes para la etenolisis de acuerdo con la presente invencion. Se pueden usar uno o mas lfquidos ionicos. Tal como se entendera facilmente, una de las ventajas espedficas que usan lfquidos ionicos es la eliminacion de la necesidad de tener un condensador para lograr un entorno lfquido a alta temperatura en el que pueda realizarse el metodo de la presente invencion. Los lfquidos ionicos, con una presion de vapor inherentemente baja, permiten el mantenimiento de la temperatura constante que se debe alcanzar en el transcurso del metodo de la invencion, en contraste con las presiones de vapor significativas de los disolventes de alto punto de ebullicion usados normalmente en la tecnica anterior. Tales disolventes provocan, inevitablemente, una disminucion de la temperatura de un recipiente de reaccion cuando el disolvente se condensa de nuevo. Los lfquidos ionicos, por lo tanto, permiten no solo una temperatura ventajosamente elevada, sino que permiten que se mantenga una temperatura mas homogenea durante toda la reaccion. Normalmente, los lfquidos ionicos tienen una presion de vapor nula o insignificante.
Los cationes organicos que pueden estar presentes en lfquidos ionicos pueden incluir, por ejemplo, cationes de amonio cuaternario, fosfonio, heteroaromatico, imidazolio y pirrolidinio. Los contraaniones presentes en los lfquidos ionicos tampoco estan particularmente limitados. Por ejemplo, los aniones adecuados incluyen haluro (por ejemplo, cloruro o bromuro), nitrato, sulfato, hexafluorofosfato, tetrafluoroborato, bis(triflilmetilsulfonil)imida, estando el anion bis(triflilmetilsulfonil)imida abreviado en el presente documento como [NTf2]; en ocasiones tambien se conoce como aniones N[Tf]2 o [Tf]2N). Otros seran evidentes para los expertos en la materia.
Los lfquidos ionicos que se pueden usar incluyen bis(trifluorometilsulfonil)imida de 1 -alquil-3-metilimidazolio, hexafluorofosfato de 1 -alquil-3-metilimidazolio, lactato de 1,1,3,3-tetralquilguanidinio, tetrafluoroborato de alquilpiridinio, tetrafluoroborato de 1-alquil- 3-alquilimidazolio, b/s(trifluorometil sulfonil)imida de 1 -alquil-3- alquilimidazolio, tetrafluoroborato de 1 -alquil-3-alquil-imidazolio, b/s(trifluorometilsulfonil)imida de trialquil-n- tetradecilfosfonio, trifluorometanosulfonato de 1-alquil-1 -alquil-pirrolidinio y lfquidos ionicos funcionalizados con tiol, en los que cada alquilo es, independientemente, C1-20, por ejemplo C2-20 o C2-12. Por ejemplo, los lfquidos ionicos pueden ser b/s (trifluorometilsulfonil)imida de 1 -butil-3-metilimidazolio, hexafluorofosfato de 1 -n-butil-3- metilimidazolio, lactato de 1,1,3,3-tetrametilguanidinio, tetrafluoroborato de /V-butilpiridinio, tetrafluoroborato de 1- butil-3-metilimidazolio, b/s(trifluorometilsulfonil)imida de 1 -etil-3-metilimidazolio tetrafluoroborato de 1 -etil-3-metil- imidazolio, b/s(trifluorometilsulfonil)imida de tri-n-hexil-n-tetradecilfosfonio, trifluorometanosulfonato de 1 -butil-1-metil- pirrolidinio, todos los anteriores, pero en los que el cation es, en cambio, 1-octil-3-metilimidazolio; y lfquidos ionicos funcionalizados con tiol. Los lfquidos ionicos estan disponibles comercialmente, por ejemplo, en Cytec Industries, Inc. y por acuerdo contractual con el Laboratorio de lfquidos ionicos de la Universidad de Queens de Belfast (consulte quill.qub.ac.uk para obtener mas informacion).
Los lfquidos ionicos se pueden disenar para ajustar sus propiedades ventajosas, tales como la estabilidad, la baja presion del vapor y la capacidad de solvatacion para que sean mas seguros y mas ecologicos que los compuestos organicos volatiles convencionales. En consecuencia y debido a la posibilidad de reciclado, el uso de lfquidos ionicos puede simplificar las reacciones de smtesis cuando es posible sustituir tales lfquidos ionicos por disolventes convencionales.
Como conocen los expertos en la materia, ciertos lfquidos ionicos son, a pesar de sus ventajas, susceptibles de descomposicion a temperaturas elevadas (por ejemplo, superiores a 240 °C) en una atmosfera que contiene oxfgeno normal. Sin embargo, dicha descomposicion puede mitigarse cuando el calentamiento se realiza en una atmosfera inerte. Las atmosferas inertes adecuadas (por ejemplo, aquellas a partir de las cuales se excluye sustancialmente el oxfgeno y/o la humedad) se pueden lograr por medios bien conocidos por los expertos en la tecnica y se pueden proporcionar mediante el uso de purga usando argon, nitrogeno u otros gases. En determinadas realizaciones, el calentamiento de las mezclas a temperaturas de aproximadamente 100 a 150 °C se puede efectuar para eliminar cualquier oxfgeno o humedad residual antes del uso posterior.
Cuando el metodo de la invencion no se realiza en un lfquido ionico, la reaccion se puede llevar a cabo en cualquier disolvente conveniente. Pueden usarse disolventes proticos tales como alcoholes, asf como disolventes aproticos, incluyendo disolventes clorados tales como diclorometano; disolventes hidrocarbonados, tales como mezclas de
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hexano o tolueno segun sea apropiado; u otros (por ejemplo, eteres tales como eter dietilico y tetrahidrofurano (THF); cetonas tales como acetona o butanona; y esteres tales como acetato de etilo). De acuerdo con realizaciones particulares de la invencion, el disolvente utilizado puede ser un disolvente clorado tal como diclorometano. Sin embargo, el uso de tales disolventes no es de ninguna manera obligatorio y las reacciones de etenolisis pueden practicarse igualmente con el uso de disolventes no clorados, por ejemplo, tolueno.
La seleccion de un solvente apropiado esta dentro de la capacidad de una persona de habilidad normal. Como alternativa, como es conocido por aquellos familiarizados con la qmmica de la metatesis, puede ser apropiado realizar reacciones de etenolisis de la invencion en ausencia de disolvente. Como con muchos otros aspectos del metodo de la invencion, el experto es capaz de establecer condiciones de reaccion apropiadas dentro de su habilidad normal.
El metodo de la invencion puede realizarse en un procesamiento discontinuo, es decir, en el que el reactivo o reactivos deseados para la reaccion de metatesis se introducen en un recipiente adecuado, por ejemplo, un autoclave, en vista del uso de etileno de acuerdo con el invencion.
Como alternativa, el metodo de la invencion se puede llevar a cabo de forma no discontinua, por ejemplo de flujo continuo. Dichos metodos no discontinuos se pueden lograr disolviendo catalizadores bien definidos en lfquidos ionicos, por ejemplo, en un reactor, e introducir sustrato o sustratos para la reaccion de metatesis en dioxido de carbono supercntico.
El procesamiento continuo lo describe PB Webb et al. (J. Am. Chem Soc., 2003, 125, 15,577-15,588) en relacion con la hidroformilacion de alquenos en sistemas bifasicos lfquidos ionicos de fluido supercntico. Sin embargo, el experto en la materia entendera que los principios descritos en dicho documento en cuanto a la solubilidad apropiada del catalizador en el lfquido ionico se pueden lograr son aplicables a la presente invencion. En particular, se trata el uso de sales apropiadas de fosfinas sulfonatadas para lograr una solubilidad efectiva de los catalizadores en el lfquido ionico. El experto tambien comprendera que las ensenanzas de Webb et al. se puede aplicar a fosfitos, fosfonatos o fosfinatos sulfonatados, asf como a fosfinas, y a fosfinas, fosfitos, fosfonatos y fosfinatos que portan restos de fosfato o carboxilato, para maximizar la solubilidad en el lfquido ionico y, por lo tanto, la actividad de los catalizadores resultantes.
Otro ejemplo de procesamiento continuo, de nuevo hidroformilacion, lo describen U Hintermair et al. (Dalton Trans., 2010, 39, 8501-8510). En esta publicacion, los catalizadores microporosos soportados sobre sflice preparados a partir de trifenilfosfina monosulfonatada con un cation de imidazolio y un lfquido ionico se describen como utilizados en la hidroformilacion de flujo continuo de 1-octeno en presencia de dioxido de carbono comprimido. De este modo, el flujo continuo de dioxido de carbono casi cntico o supercntico permitio la hidroformilacion de flujo continuo y se entendera que los mismos principios descritos en esta publicacion tambien se pueden aplicar a las reacciones de metatesis a las que se refiere la presente invencion. Tambien se hace referencia a la descripcion de metatesis de alqueno homogeneo de flujo continuo en un sistema similar (vease R Duque et al., Green Chem., 2011, 13, 11871195).
Los expertos en la materia apreciaran facilmente que, si se desea, pueden usarse metodos reconocidos de inmovilizacion de los catalizadores descritos en el presente documento para generar catalizadores heterogeneos que conservan las caractensticas importantes de los catalizadores de metatesis descritos en el presente documento, por ejemplo, los ligandos o catalizadores de coordinacion de fosforo se pueden absorber en un soporte solido adecuado o reaccionar con dicho soporte para formar un ligando o catalizador unido covalentemente.
Todas las publicaciones (patentes y no patentes) a las que se hace referencia en el presente documento se incorporan por referencia en su totalidad.
La invencion puede entenderse adicionalmente con referencia a las siguientes clausulas no limitantes:
1. Un metodo de etenolisis de un monoalqueno, que comprende introducir en un recipiente de reaccion un monoalqueno y un dieno, y someter el monoalqueno a etenolisis en presencia de un catalizador de metatesis y del dieno.
2. El metodo de la clausula 1, en el que el catalizador de metatesis es un catalizador de metatesis de alquinideno rutenio alqueno.
3. El metodo de la clausula 1 o la clausula 2 en el que el doble enlace carbono-carbono del monoalqueno es un doble enlace carbono-carbono disustituido.
4. El metodo de una cualquiera de las clausulas anteriores, en el que cada atomo de carbono del doble enlace carbono-carbono esta unido a un resto alquileno o alquilo, cada uno de los cuales comprende independientemente de 2 a 7 atomos de carbono.
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5. El metodo de la clausula 4, en el que el doble enlace carbono-carbono esta flanqueado por dos restos de etileno.
6. El metodo de la clausula 4, en el que el doble enlace carbono-carbono esta flanqueado por dos restos de propileno.
7. El metodo de una cualquiera de las clausulas anteriores, en el que el monoalqueno es un acido graso monoinsaturado opcionalmente esterificado.
8. El metodo de la clausula 7, en el que el acido graso comprende de 4 a 28 atomos de carbono.
9. El metodo de la clausula 8, en el que el acido graso comprende de 14 a 18 atomos de carbono
10. El metodo de una cualquiera de las clausulas 7 a 9, en el que el doble enlace carbono-carbono es un enlace C = C cis.
11. El metodo de una cualquiera de las clausulas 7 a 9 en el que el doble enlace carbono-carbono es un enlace C=C trans.
12. El metodo de la clausula 7, en la que el acido graso se selecciona del grupo que consiste en acido oleico, acido sapienico, acido palmitoleico, acido miristoleico o acido erucico.
13. El metodo de la clausula 12, en el que el acido graso es acido oleico.
14. El metodo de una cualquiera de las clausulas 7 a 13, en el que el acido graso es esterificado
15. El metodo de la clausula 14, en el que el acido graso esterificado es un ester de alquilo, arilo o heteroarilo.
16. El metodo de la clausula 15, en el que el acido graso esterificado es un ester de alquilo.
17. El metodo de la clausula 7, en el que el monoeno es oleato de metilo.
18. El metodo de una cualquiera de las clausulas 1 a 6, en el que el doble enlace carbono-carbono del monoalqueno esta atado a un resto aromatico.
19. El metodo de la clausula 18, en el que el resto aromatico es un alcohol aromatico
20. El metodo de la clausula 19, en el que el alcohol aromatico es un fenol o un naftol.
21. El metodo de la clausula 19, en el que el alcohol aromatico es un fenol.
22. El metodo de una cualquiera de las clausulas 18 a 21, en el que el doble enlace carbono-carbono esta atado
al alcohol aromatico mediante una cadena de hidrocarbileno opcionalmente sustituida, que opcionalmente esta interrumpida con grupos eter, ester, amida o amina.
23. El metodo de cualquiera de las clausulas 18 a 22, en el que el metodo comprende la etenolisis del lfquido de la cascara de anacardo, o uno o mas componentes del mismo.
24. El metodo de una cualquiera de las clausulas 18 a 23, en el que el metodo comprende la etenolisis de cardanol.
25. El metodo de la clausula 23 en el que el metodo comprende la etenolisis de un componente monoeno de cardanol.
26. El metodo de la clausula 23, en el que el metodo comprende la etenolisis de
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27. El metodo de una cualquiera de las clausulas 23 a 26, que es un metodo para preparar 1-octeno.
28. El metodo de una cualquiera de las clausulas 18 a 26, que es un metodo para preparar 3-non-8-enilfenol.
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29. El metodo de la clausula 28, que comprende ademas hidrogenar 3-non-8-enilfenol y etoxilar el 3-nonilfenol resultante para proporcionar etoxi-3-nonilfenol u oligoetoxi-3-nonilfenol, en el que el sustituyente -oligoetoxi es de formula -(OCH2CH2)nOH, en el que n es un numero entero de entre 1 y 20.
30. El metodo de una cualquiera de las clausulas anteriores, en el que el catalizador de metatesis de alquilideno rutenio alqueno comprende dos ligandos P1 y P2, que pueden ser iguales o diferentes y de formula P(R1)3, en la que P es un atomo de fosforo coordinado con el ion rutenio y cada R1 es independientemente un grupo alquilo o alcoxi opcionalmente sustituido; o dos grupos R1 dentro de un ligando P1 o P2 constituyen un bicicloalquilo opcionalmente sustituido.
31. El metodo de la clausula 32, en el que el catalizador es de formula (I):
P1
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Ru^=A
X2^ I
p2 (I),
en la que:
P1 y P2 son como se han definido en la clausula 30;
X1 y X2 son ligandos anionicos, que pueden ser iguales o diferentes; y A es un grupo alquilideno.
32. El metodo de la clausula 30 o la clausula 31 en el que cada R1 es, independientemente, un grupo alquilo C5- 10, cicloalquilo C5-10, alcoxi C5-10 o cicloalcoxi C5-10ramificado opcionalmente sustituido una vez con un grupo sulfonato, fosfato carboxilato, amonio cuaternario o que contiene PEG.
33. El metodo de una cualquiera de las clausulas 30 a 32, en el que cada R1 esta sin sustituir e, independientemente, un grupo alquilo C5-10, cicloalquilo C5-10, alcoxi C5-10 o cicloalcoxi C5-10ramificado.
34. El metodo de la clausula 32 o la clausula 33, en el que cada R1 es independientemente un grupo cicloalquilo
C5-10.
35. El metodo de una cualquiera de las clausulas 30 a 34 en el que al menos uno de los ligandos P1 y P2 es triciclohexilfosfina.
36. El metodo de una cualquiera de las clausulas 30 a 35 en el que ambos ligandos P1 y P2 son iguales.
37. El metodo de una cualquiera de las clausulas 30 a 36, en el que el grupo alquilideno es un resto de formula =CRyRz y en
cual de Ry y Rz puede ser hidrogeno y uno Ry y Rz puede ser alquilo, alquenilo, alquinilo, aril carboxialquilo, alcoxi, alqueniloxi, alquiniloxi o alcoxicarbonilo, o Ry y Rz juntos forman un resto dclico o bidclico saturado, insaturado o aromatico.
38. El metodo de la clausula 37 en el que Ry es hidrogeno, alquilo o arilo y Rz es alquilo, alquenilo o arilo
39. El metodo de la clausula 37, en el que el grupo alquilideno es indenilideno opcionalmente sustituido.
40. El metodo de la clausula 39, en el que el grupo alquilideno es un indenilideno sustituido con fenilo.
41. El metodo de la clausula 39, en el que el grupo alquilideno es 3-fenil-1 H-inden-1 -ilideno.
42. El metodo de la clausula 41, en el que el catalizador es un dihalo(3-fenil-1 H-inden-1- ilideno)bis(triciclohexilfosfina) rutenio (II).
43. El metodo de la clausula 42, en el que el catalizador es un dicloro(3-fenil-1H-inden-1-ilideno)bis (triciclohexilfosfina) rutenio (II).
44. El metodo de la clausula 37, en el que el grupo alquilideno es fenilideno.
45. El metodo de una cualquiera de las clausulas anteriores en el que el dieno es un dieno que consiste
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unicamente en atomos de carbono e hidrogeno.
46. El metodo de la clausula 45, en el que el dieno es un dieno dclico.
47. El metodo de la clausula 46, en el que el dieno es 1,4-ciclohexadieno.
48. Uso de un dieno para estimular una reaction de etenolisis realizada en un monoalqueno.
49. El uso de la clausula 48, en el que el uso comprende un metodo de una cualquiera de las clausulas 1 a 47.
50. Un alqueno obtenido u obtenible por un metodo definido en una cualquiera de las clausulas 1 a 47 o de
acuerdo con el uso definido en la clausula 48 o la clausula 49.
La invention se ilustra adicionalmente mediante los siguientes ejemplos no limitantes a continuation:
Como los catalizadores de metatesis homogeneos son muy sensibles a las impurezas, el cardanol (2) se purifico antes de su uso. Siguiendo un procedimiento de literatura conocido, se aislo acido anacardico (1) del CNSl y se calento a 200 °C durante 3 horas.3 Despues de la descarboxilacion, permanecio un Kquido viscoso marron, que se purifico adicionalmente mediante destilacion a 230 °C al vacfo. Se pudo aislar 2 como un liquido amarillo claro ligeramente viscoso, que se almaceno en atmosfera de nitrogeno. El analisis GC-MS y RMN de 1H mostro cardanol casi puro (2), que contema un 37,9 % de monoeno 2b, 19,9 % de dieno 2c, 37,5 % de trieno 2d y 4,7 % de cardanol saturado 2a. La separation de estos diversos compuestos insaturados mediante cromatograffa en columna resulto diffcil, por lo que la mezcla de cardanol 2 se utilizo sin mas purification.
Etenolisis de cardanol
En un primer conjunto de experimentos, se probaron varios catalizadores de metatesis homogeneos en la etenolisis de cardanol 2. Durante la etenolisis, se forma una especie de metilideno que se propaga, que reacciona con cardanol (2) para liberar un alqueno terminal 3-nonenilfenol (4) en el caso de cardanol monoinsaturado 2b.15 La mayona de los catalizadores de metatesis de alqueno son inestables como complejos de metilideno y experimentan una rapida descomposicion, lo que afecta la selectividad y la productividad de la reaccion de etenolisis.14 Por lo tanto, se cribaron los catalizadores de tipo de 1a generation, de 2a generation y de tipo Grubbs-Hoveyda para identificar un sistema catalttico adecuado para la etenolisis selectiva de cardanol:
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Debido a su estabilidad y actividad variables, se investigo el rendimiento del catalizador de metatesis a diversas temperaturas. Ademas de los productos de etenolisis esperados, 3-non-8-enilfenol (4) y 1-octeno (6), que se han formado mediante metatesis cruzada de eteno con 2 que contiene solo 1 doble enlace, 1,4-ciclohexadieno (7), 3- dodecadienilfenol (5) y varios productos de etenolisis isomericos tambien se observaron en la mezcla de reaccion:
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3- nonenifenol (4)
1-octeno (6)
cardanol (2)
3- dodediemlfenol (5)
1,4-pentadieno
productos de etenolisis isomericos (por ejemplo, 2-undecenilfenol)
Los productos de etenolisis isomericos se forman principalmente mediante isomerizacion del cardanol monoinsaturado 2b, seguido de metatesis cruzada con eteno. La etenolisis en la posicion C11 insaturada del dieno 2c y el trieno 2d conducen al producto secundario 3-dodeca-8,11-dienilfenol (5). Sin embargo, debido a su volatilidad, no se observaron los productos secundarios correspondientes 1,4-pentadieno y 1-penteno.
La reaccion de 2 con Mi a temperatura ambiente da conversion casi exclusiva (43 %) en 3-non-8-enilfenol (4, 81 % de selectividad) y sus isomeros junto con 1,4-ciclohexadieno (7), el cardanol restante sin reaccionar (2) no contiene 2d (ausencia de picos con m/e 298, [M]+; Entrada 2, Tabla 1). Esta reaccion muestra que 7 puede formarse por autometatesis interna directa del trieno (2d) en 7 y 4. Sin embargo, 7 tambien podrla formarse a partir de la etenolisis del trieno (2d) en la posicion Cs 9 insaturada, dando 3-nonenilfenol (4) y 1,4,7-octatrieno, seguido de la auto-metatesis interna del 1,4,7-trieno a eteno y 7.
Debido al alto porcentaje de trieno 2d en el material de partida, la cantidad de 1,4-ciclohexadieno (7) es significativo y casi en el mismo intervalo que 1-octeno (6).
Como algunos de los productos secundarios como el dieno (7) y los alquenos lineales con una cadena alquilo <C7 son volatiles, no fue posible determinar de manera fiable sus cantidades exactas mediante analisis de gC. Por lo tanto, se analizo la distribution de los alquenilfenoles correspondientes.
Los resultados en la Tabla 1 a continuation muestran que la conversion y la selectividad en la etenolisis de cardanol (2) dependen fuertemente del catalizador de metatesis y la temperatura de reaccion. Muy inesperadamente, los mejores resultados se obtuvieron con los catalizadores Mi y de Grubbs de 1a generation (Entradas 1-6, Tabla 1). Ambos sistemas catallticos exhibieron un excelente rendimiento en la etenolisis con rendimientos y selectividades > 90 % hacia el producto deseado, 4, (carga del catalizador. 0,05 mol %). Solo se observo una influencia menor de la temperatura en la actividad. Y cambiando al disolvente mas aceptable ambientalmente, el tolueno de CH2Cl2 fue solo un poco perjudicial. (Tabla 1, Entrada 4) Adicionalmente, la reaccion de metatesis de cardanol (2) con Mi, pero sin eteno presente mostro que 2 puede experimentar autometatesis para formar 1,4-ciclohexadieno (7) y el 3- nonenilfenol deseado (4) (Entrada 2, Tabla 1). Solo el cardanol triinsaturado 2d es capaz de reaccionar para dar 4 y 7 via autometatesis, por lo tanto, la conversion de la reaccion (43 %) es similar a la cantidad de cardanol triinsaturado 2d en la mezcla de sustrato (37,5 %; la pequena diferencia esta dentro del error experimental de las mediciones de GC). Este resultado indica que la metatesis de 2 con Mi y eteno probablemente procede por una combination de autometatesis (para el trieno 2d) y la etenolisis (para el monoeno 2b y el dieno 2c).
Los catalizadores de tipo de 2a generacion portadores de carbeno N-heteroclclico16-19 M2, M20: M31 y Caz-1 (Entradas 7-18, Tabla 1) fueron, en general, menos activos y selectivos en la etenolisis de la mezcla de cardanol, 2, en comparacion con el catalizador de 1a generacion de Grubbs yMi; especialmente a 20 °C, donde la conversion y la selectividad fueron mucho menores en comparacion con los catalizadores de tipo de 1a generacion. Con el aumento de la temperatura, la actividad y la selectividad mejoraron con los catalizadores M2 (Entradas 8 y 9, Tabla 1) y Caz-1 (Entradas 17 y 18, Tabla 1), dando buenos rendimientos a 70 °C y 90 °C respectivamente.
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Tabla 1 Conversion y selectividad en la etenolisis de cardanol (2) usando diversos catalizadores basados en
rutenio.®
Entrada
Catalizador T/°C Conv. /% 4/% 5/% Productos isomericos/%
1
M1 20 95 94 2 4
2b
20 43 81 0 19
3
40 96 93 3 4
4
20 84 87 8 5
5
1a de Grubbs 20 90 91 5 4
6
40 91 90 5 5
7
M2 20 57 19 14 67
8
40 61 34 12 54
9
70 84 68 12 20
10
M20 20 26 43 25 32
11
40 83 54 20 27
12
70 87 49 15 37
13
M31 20 67 46 24 30
14
40 83 53 19 28
15
70 87 59 22 20
16
Caz-1 40 61 9 12 79
17
70 58 22 14 65
18
90 92 75 12 13
19
M51 20 82 50 12 38
20
40 93 16 4 80
21
70 90 22 6 72
22
M52 20 88 23 7 70
23
40 95 24 10 66
24
70 89 22 7 72
a 2 (0,54 mmol), C2H4 (8 bar), CH2Cl2 (1,35 ml), catalizador (0,05 mol %), tetradecano como patron interno.6 h; b sin eteno.
> Q)> (7)' (/)' mediante GC usando n-
Esta actividad incrementada con una temperatura de reaccion mas alta podna estar relacionada con la ene^a de activacion del catalizador, ya que se sabe que el Caz-1 latente debe isomerizarse de cis a trans antes de que se active. 2021 Para la reaccion de metatesis, el catalizador debe proporcionar un sitio de coordinacion libre, que se genera mediante disociacion de un ligando. En contraste con los ligandos de triciclohexilfosfina, que se disocian facilmente a temperatura ambiente, los ligandos de metilo o fosfito son mucho menos labiles y necesitan una temperatura mas alta para abandonar el centro del metal.2021 Sin embargo, incluso a temperatura elevada, las actividades de los catalizadores de tipo de 2a generacion son menores que los de los catalizadores de 1a generacion y Mi. La actividad reducida en la etenolisis no solo es visible en la conversion mas baja, sino que tambien se ve en las selectividades mas bajas del producto 4.
Los catalizadores de tipo Grubbs-Hoveyda muestran incluso menos selectividad en la etenolisis de cardanol (2). Solo en el caso de M51, la selectividad es significativa hacia el 3-nonenilfenol deseado (4) observado a 20 °C (entrada 19, tabla 1). Ademas, la actividad y la selectividad de M51 y M52 muestran solo dependencias menores en la temperatura de reaccion (Entradas 19-24, Tabla 1). Ambos sistemas catalfticos son activos a 20 °C y 40 °C respectivamente, pero catalizan principalmente las reacciones de autometatesis de 2. En comparacion con los catalizadores de tipo de 2a generacion, el ligando de tipo boomerang en M51 y M52 puede disociarse facilmente para generar un sitio de coordinacion libre. Se ha propuesto que el ligando permanezca cerca del centro del metal y se vuelve a coordinar despues del ciclo catalftico para estabilizar el complejo,15 pero esta recoordinacion ha sido disputada.22 En cualquier caso, son mucho mas activos en la conversion de 2 que los catalizadores de tipo de 2a generacion. En general, se sabe que el catalizador de rutenio basado en NHC es mas activo y estable que el catalizador de primera generacion, pero son significativamente menos selectivos en la etenolisis, ya que tienden a estimular la autometatesis.14
Forman et al. mostraron que la realizacion de ciertas reacciones de metatesis alqueno por catalizadores de 1a generacion podnan potenciarse mediante la adicion de fenoles.23 En presencia de fenol, solo se detectaron pequenas cantidades de subproductos no deseados y la actividad del sistema catalftico se incremento significativamente. Se razono, por lo tanto, que el fenol presente en cardanol (2) podna ser responsable de la
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excelente actividad y selectividad proporcionadas por catalizadores de 1a generacion y Mi catalizadores en la reaccion de etenolisis. Sin embargo, la adicion de fenol a la reaccion de etenolisis de 2 con Mi no mejoro el rendimiento catalftico. Por el contrario, no se observo ninguna conversion de 2, lo que indica que, en nuestro caso, la adicion de fenol inhibe la metatesis cruzada de eteno y cardanol (2).
Metatesis de cardanol protegido con metilo 8
El efecto del grupo fenolico en cardanol (2) se analizo adicionalmente por eterificacion del -OH fenolico con metilyodo,24 mostrado a continuacion:
imagen11
El metil cardanol (8) se analizo en la etenolisis con Mi en condiciones de reaccion estandar. En comparacion con el cardanol 2 desprotegido la conversion (62,4 %) y la selectividad hacia el ester metilico de 3-nonenilfenol deseado (9) (84,0 %) fueron menores que cuando usaban cardanol (2) en sf mismo como sustrato, pero mayores que cuando se usa cualquiera de los otros catalizadores de metatesis representados anteriormente con el (es decir, 1a de Grubbs, M2, M20, M31, Caz-1, M51 y M52). El resultado muestra que, aunque la estructura fenolica de 2 puede tener algun efecto beneficioso sobre la reaccion de etenolisis, tambien debe haber alguna otra razon para los excelentes resultados obtenidos al usar catalizadores Mi o de 1a generacion de Grubbs.
Etenolisis de cardanol monoinsaturado (2b)
Mas informacion sobre las importantes influencias involucradas en las reacciones de etenolisis provino de un estudio de cardanol monoinsaturado (2b), que originalmente se inicio para evitar la formacion de 1,4-ciclohexadieno (7) y para maximizar la produccion de 1-octeno (6).
Recientemente, Perdriau et al. informaron sobre la hidrogenacion de transferencia selectiva de una mezcla de cardanol 2 en compuesto monoinsaturado 2b con RuCl3xH2O en 2-propanol.25 La transferencia-hidrogenacion da acceso a 2b casi puro, aunque se produce cierta isomerizacion de doble enlace durante la reaccion de hidrogenacion de transferencia. El cardanol monoinsaturado 2b se analizo en la etenolisis con Mi, Caz-1 y M51 en las condiciones de reaccion estandar (Tabla 2).
Tabla 2 Etenolisis con cardanol monoinsaturado(2b).a
Entrada
Catalizador T/°C Conversion/% 4/ % Productos isomericos/%
1
Mi 20 - - -
2
Caz-1 70 28 13 87
3
M51 70 72 9 93
a Condiciones como en la Tabla 1
Sorprendentemente, no se pudo observar ninguna conversion del cardanol monoinsaturado con Mi. El sistema catalftico Caz-1 y M51 mostro alguna conversion en la etenolisis, pero en comparacion con la mezcla de cardanol insaturado 2, la actividad y la selectividad tambien fueron mucho mas bajas. Esta observacion indica que el cardanol di y triinsaturado (2c y 2d) son muy beneficiosos para la etenolisis de cardanol. Especialmente en el caso de Mi su presencia parece ser esencial.
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Una gran diferencia entre el compuesto monoinsaturado 2b y la mezcla natural de cardanol 2 es la formacion de 1,4- ciclohexadieno (7) durante la reaccion de metatesis de 2d en el ultimo. Para analizar el papel del 1,4-ciclohexadieno (7) en la reaccion de etenolisis, se anadieron 0,1 equivalentes de 1,4-ciclohexadieno (7) a 2b y se repitio la reaccion de metatesis en las condiciones de reaccion estandar (vease la Tabla 3):
Tabla 3 Etenolisis con cardanol monoinsaturado (2b) con aditivos.a
Entrada
Aditivo Conversion/% 4/% Productos isomericos/%
1
Ninguno - - -
2
1,4-ciclohexadieno (7) 64 55 46
3
1,4-hexadieno 63 46 55
4
1,5-ciclooctadieno 31 47 53
5
1,7-octadieno 69 46 54
a Condiciones como en la Tabla 1; aditivo (0,1 eq.)
La adicion de 1,4-ciclohexadieno (7) tuvo un gran impacto en la etenolisis del cardanol monoinsaturado (2b) (comparense las Entradas 1 y 2 en la Tabla 3). En presencia de 1,4-ciclohexadieno 2b (64,4 %) se sometio a metatesis y se formo 3-nonenilfenol (4) (54,5 % de selectividad). Los otros productos fueron principalmente productos de metatesis isomericos, que surgieron a partir de isomeros posicionales de doble enlace del monoeno 2b que se formaron durante la reaccion de hidrogenacion de transferencia.25Dado que sin dieno 7 no se observo ninguna reaccion, estos resultados indican que 7 tiene un efecto positivo sobre el catalizador Mi durante la reaccion de etenolisis. Tambien se analizaron otros dienos como aditivos en la metatesis de cardanol monoinsaturado 2b (Tabla 3, Entradas 3-5). Con los tres aditivos, podnamos ver una actividad mejorada del catalizador Mi en la etenolisis. El efecto del 1,5-ciclooctadieno sobre la actividad catalftica fue menos pronunciado, dando una conversion menor (31,2 %, Entrada 4, Tabla 1). Esto posiblemente se debe a que el 1,5-ciclooctadieno puede coordinarse a traves de ambos enlaces dobles con el centro del metal y, por lo tanto, puede bloquear la coordinacion del doble enlace en 2. Sin embargo, todavfa da una mejor catalisis de la que se obtiene en su ausencia. Estos resultados sugieren que la formacion de 1,4-ciclohexadieno (7) en la etenolisis de la mezcla natural de cardanol 2 es muy importante para la estabilizacion de Mi y su actividad en la reaccion de metatesis de cardanol (2) con eteno.
Caz-1 y M51 tambien se analizaron en la etenolisis de cardanol monoinsaturado (2b) con 1,4-ciclohexadieno (7) como aditivo, vease la tabla 4:
Tabla 4 Etenolisis de cardanol monoinsaturado (2b) con diferentes catalizadores con o sin 1,4-ciclohexadieno (7).a
Entrada
Catalizador Conversion/ % 4/% Productos isomericos/%
1*
Caz-1 28 13 87
2b
Caz-1 + 1,4-CHD 78 11 90
3c
M51 72 7 93
4c
M51 + 1,4-CHD 64 2 98
a Condiciones como en la Tabla 1; b 70 °C; c 40 °C.
En el caso de Caz-1 la suma de 7 conduce a un aumento en la conversion de 2b hasta 80 %. Sin embargo, principalmente se formaron productos isomericos de cardanol (2) se formaron y solo se detecto el 10,5 % del 3- nonenilfenol deseado (4). Con M51 no se observo una mejora del rendimiento catalttico. Estos resultados indican que el efecto del dieno (7) depende en gran medida del catalizador de metal empleado.
Debido a su efecto positivo en la etenolisis del cardanol monoinsaturado 2b con Mi, tambien se analizo la influencia del 1,4-ciclohexadieno (7) en la etenolisis de 2b protegido mediante eterificacion con yoduro de metilo (vease la Tabla 5).
Tabla 5 Etenolisis de cardanol monoinsaturado protegido con metilo 8b con diferentes catalizadores y 7 como
aditivo.3
Entrada
Catalizador Conversion/% 4/% Productos isomericos/%
1b
M1 53 50 50
2b
M1 + 1,4-CHD 56 53 37
3c
Caz-1 71 6 94
4c
Caz-1 + 1,4-CHD 80 8 92
5d
M51 77 2 98-5
6__________________MS1 + 1,4-CHD_______86_________________3________________97
a Condiciones como en la Tabla 1; b ta; c 70 °C; d 40 °C.
Etenolisis de oleato 10 y esteres de linoleato 12
La combinacion altamente beneficiosa de Mi + 1,4-ciclohexadieno (7) tambien se analizo en la etenolisis de 5 sustratos basados en oleato y linolenato:
imagen12
Los resultados en la Tabla 6 muestran que 7 tambien tiene un efecto positivo en la etenolisis de oleato de metilo (10) 10 (Entradas 1 y 2, Tabla 6), aumentando la conversion de 10 al producto de la etenolisis 9-decenoato de metilo en mas del 25 %. Sin embargo, M1 esta inactivo para la metatesis de linolenato de metilo (12) en presencia o ausencia del dieno 7 (Entradas 5 y 6, Tabla 6).
Tabla 6 Etenolisis de diferentes sustratos olefmicos (10-13) con M1.a
Entrada
Sustrato Conversion/% Selectividad/%
1
10 47 89
2
10 + 1,4-CHD 76 94
3
11 7 62
4
11 + 1,4-CHD 13 57
5
12 - -
6
12 + 1,4-CHD - -
7
13 36 75
8
13 + 1,4-CHD 5 -
a Condiciones como en la Tabla 1.
15 Para confirmar que no era el fenol del cardanol (2) lo que permitfa los excelentes resultados obtenidos en las reacciones de etenolisis usando M1, se sintetizaron los esteres de resorcinol de los acidos oleico (11) y linolenico (13). La introduccion del resto fenol en el ester oleico redujo drasticamente la conversion y la selectividad hacia el ester de acido non-8-enoico deseado (entrada 3, tabla 6), un resultado que apenas mejoro anadiendo 7 (Entrada 4, Tabla 6). En el caso del linolenato, hubo algunas pequenas mejoras como resultado del uso del ester de resorcinol 20 13 (Entrada 7, Tabla 6), pero esto se anulo anadiendo el dieno (7) (Entrada 8, Tabla 6). En su conjunto, los
resultados de estas reacciones de etenolisis con esteres de oleato y linoleato 10-13 confirman que el resto fenol es, como mucho, neutro o inhibidor de las reacciones, pero que 1,4-ciclohexadieno (7) puede proporcionar un efecto positivo, incluso contrarrestar cualquier efecto negativo del grupo fenilo.
25 Etenolisis de acido anacardico (1) y sus derivados
Tambien se puede obtener acido anacardico (1) directamente del CSNL, pero utilizando menos etapas de las necesarias para el aislamiento de cardanol (2). Puede dar, potencialmente, el 3-nonenilfenol deseado (4) por etenolisis, seguido de descarboxilacion. Los estudios preliminares sobre la etenolisis del acido anacardico usando el
catalizador Mi (condiciones indicadas en la Tabla 1, entrada 1) no mostraron evidencia de reaccion. Por lo tanto, los inventores metilaron el acido anacardico, tanto en las posiciones fenolica como acida. El ester 14 podria purificarse por destilacion sin descarboxilacion del grupo carboxilo. Debido a la menor actividad de Mi en la etenolisis de metilcardanol (8, vease anteriormente), los inventores investigaron directamente una gama de catalizadores de tipo 5 Grubbs-Hoveyda:
imagen13
^ M74
R=C(0)COOEt
COOMe
acido
anacardico
acido
anacardico
COOMe
DMS
meti ado
cat.
2-metoxi-6-(non-8-en-1-il)benzoato de metilo (15)
a) Catalizadores usados para la etenolisis de acido anacardico metilado (14);
b) Sintesis y etenolisis de 14. DMS= dimetilsulfato.
que mostraron una alta eficiencia en la etenolisis isomerizante del oleato de metilo26 y de alquenilbencenos27 de los 10 inventores investigada previamente:
Los resultados de estos estudios, recogidos en la Tabla 7, muestran que de todos los catalizadores analizados solo el catalizador que contiene fosfina, HGi muestra una actividad y selectividad altas a 25 °C y una carga de catalizador de 1 % molar durante 16 horas (entrada 1, tabla 7).
Tabla7 Etenolisis de acido anacardico dimetilado 14.a
Entrada
Catalizador metatesis de T/°C Conversion/% Selectividad/%
1
HGi 25 93 93
2
M31 - 17 13
3
M41 - 30 18
4
M51 - 96 36
5
M74 - 90 37
6b
HG1 60 74 57
7b
M51 - 88 16
8b
M31 - 56 11
9b
M41 - 44 19
10b
M74 - 93 7
11cd
HG1 25 98 92
12ce
11 - 92 93
13c f
11 - 78 93
a Condiciones: 14 (0,25 mmol), cat. (1 mol %), CH2Cl2 (1 ml), 16 h; a los rendimientos se determinaron usando n- dodecano como patron interno; ^THF (1 ml); c tiempo de reaccion 6 h; d cat. (0,5 mol %); e cat. (0,1 mol %); fcat.
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(0,05 mol %).
Entre los otros catalizadores (Entradas 3-8, Tabla 7), solo M51 y M74 muestran buena actividad (Entradas 4 y 5, Tabla 7), pero su selectividad hacia el producto 15 deseado que llevan un sustituyente 8-nonenilo es baja. Hay poca o ninguna mejora para ninguno de los catalizadores a mayor temperatura (entradas 6-10, tabla 7) pero HG1 se ve afectado negativamente. A 25 °C, HG1 funciona bien incluso con una carga de catalizadores mas baja (Entradas 1113, Tabla 7) con un ligero descenso la actividad pero conservando la selectividad elevada.
Prueba de estrogenicidad
Debido a sus excelentes propiedades, los alquilfenoles etoxilados (APE) se usan ampliamente en diversas aplicaciones, por ejemplo, como emulsionantes, detergentes o tensioactivos en productos domesticos. No obstante, estan siendo reemplazados por alcoholes etoxilados debido a motivos ambientales. Uno de los APE mas importantes ha sido prohibido en Europa porque su precursor, el 4-nonilfenol es un disruptor endocrino,1213 por ejemplo, se ha demostrado que induce la afeccion del testfculo-ovarios e intersexualidad, en las etapas posteriores al nacimiento del pez medaka japones macho.28 La forma de 4-nonilfenol utilizada tiene diversas cadenas Cg con diferente ramificacion en la posicion 4 del fenol y sus propiedades de alteracion endocrina se han atribuido a su capacidad de imitar la estructura del estradiol:
imagen14
Los inventores pensaron que el 3-nonilfenol podna alterar menos la actividad endocrina que el 4-nonilfenol ya que tiene una cadena Cg lineal en la posicion 3 y no debe imitar tan facilmente al estradiol. Algunos han demostrado13 que la estrogenicidad de los alquilfenoles aumenta en el orden 2 <3 <4 de sustitucion de alquilo en el anillo y primaria-secundaria<terciaria. El 4-nonil fenol lineal se ha estudiado antes13 y se sabe que muestra menor estrogenicidad que el 4-nonilfenol comercial con cadenas de alquilo mixtas, pero no se ha examinado el 3-nonilfenol.
Con el fin de comprobar la hipotesis de los inventores de que el 3-nonilfenol podna mostrar menos estrogenicidad que el lineal o el 4-nonilfenol, se ha realizado un ensayo de deteccion de estrogenos en levadura (YES) que es espedfico para los imitadores de estradiol. A efectos de comparacion, tambien se probo el estradiol, 4-nonilfenol con cadenas Cg mixtas (4-NP), 4-nonilfenol con una cadena lineal (4-n-NP), 3-nonilfenol (3-NP) preparados en este estudio por hidrogenacion de 3-nonenilfenol, cardanol y lfquido de cascara de anacardo crudo.
La figura 1 muestra la respuesta estrogenica de 3-n-NP y 4-n-NP probada contra un intervalo de concentraciones de 1x10-3 mol dm'3 a 5*10'7 mol dm'3. De acuerdo con informes anteriores,13 el cambio del grupo alquilo lineal de la posicion 4 a la posicion 3 tuvo como resultado en una reduccion de 10 veces en la actividad estrogenica para producir una curva de respuesta a la dosis completa con una potencia de aproximadamente 1,5 x 106 y 300 veces menos que 17 p-estradiol y 4-NP (isomeros mixtos), respectivamente. La muestra inicial de 3-NP, que se habfa obtenido usando Pd/C como catalizador de hidrogenacion, contema pequenas cantidades de producto hidrogenado en anillo como resultado de una hidrogenacion excesiva. Se preparo una segunda muestra usando [RhCl (PPh3)3] como el catalizador de la hidrogenacion. Esta muestra que no contema ningun producto de hidrogenacion del anillo exhibio un aumento de 2 veces en la estrogenicidad, que todavfa era 150 veces menor que la de los isomeros mixtos 4-NP. Se desconoce la razon de la diferencia entre las muestras puras y las contaminadas, pero puede sugerir que las impurezas que contienen anillos saturados en la muestra pueden haber contribuido a la perdida de la estrogenicidad y/o que los productos hidrogenados en el anillo son menos estrogenicos.
El cardanol produjo una respuesta estrogenica muy debil a las concentraciones mas altas probadas, mientras que el lfquido de la cascara de anacardo no fue estrogenico en el ensayo YES cuando se analizaron en el mismo intervalo de concentracion (figura 2).
Parte experimental
Todos los reactivos se adquirieron en Sigma-Aldrich y se usaron como se recibieron a menos que se indique lo contrario. El 17 p-estradiol (>98 % de pureza) se adquirio de Sigma Chemical Company Ltd. (Dorset, Reino Unido) y el etanol (> 99,7 %) se adquirio de Hayman Specialty Products (Essex, Reino Unido). Todos los demas disolventes se compraron en Sigma-Aldrich y se destilaron en N2 utilizando el reactivo de secado apropiado.29 El CNSL se extrajo de cascaras recogidas de Naliendele en Mtwara, Tanzania. El acido anacardico se obtuvo del aceite por un
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metodo de la literatura3 y el cardanol (2) del acido anacardico (1) como se publico anteriormente.10 El cardanol (2) se seco al vado antes de someterse a reacciones de etenolisis.
Instrumentacion
Todas las manipulaciones de pesaje de productos qmmicos sensibles al aire y a la humedad se llevaron a cabo en la guantera del modelo tipo FF100 Recirc serie 13649, donde el puerto se evacuo durante 30 minutos y se inundo con gas nitrogeno durante 3 ciclos. Todas las reacciones que utilizaron productos qmmicos sensibles al aire se llevaron a cabo en atmosfera de nitrogeno utilizando las tecnicas estandar de la lmea Schlenk y un cateter.
Los analisis GC-MS se llevaron a cabo usando un instrumento de cromatograffa de gases Hewlett-Packard serie 6890 equipado con un detector de ionizacion de llama para analisis cuantitativo y un detector selectivo de masas de serie Hewlett-Packard 5973 equipado con peffcula hp1 para identificacion del espectro de masas de productos. Se uso helio como gas portador con flujo inicial de 1 ml/min. Los espectros de RMN de 1H y RMN de 13C se registraron en un espectrometro de RMN Bruker AM 400 a 400 y 100 MHz o en un espectrometro Bruker AM 300 a 300 y 75 MHz, respectivamente. Las muestras se disolvieron en disolventes deuterados que se referenciaron internamente con respecto a tetrametilsilano (TMS) a 8 = 0 ppm. Desplazamientos qmmicos, 8, se notificaron en ppm con respecto a TMS. Todos eran espectros de RMN de 13C desacoplados de protones.
Analisis de Cardanol (2). El cardanol se analizo mediante GC y RMN. RMN de 1H (300 MHz, CDCh): 8 0,93 - 1,00 (m, 1,9 H, CH3/CH2), 1,33 - 1,45 (m, 12,4 H, CH2), 2,05 - 2,14 (m, 2,1 H, CH2), 2,57 - 2,62 (m, 3,1 H, CH2), 2,83 - 2,92 (m, 1,9 H, CH2), 5,03 - 5,16 (m, 0,8 H, CH), 5,33 - 5,56 (m, 4,0 H, CH), 5,82 - 5,95 (m, 0,4 H, CH), 6,70 - 7,22 (m, 4H, Ar-H) ppm. 13C (75 MHz, CDCls): 14,3, 14,6 (CH3), 32,1, 23,3, 26,0, 26,1, 27,6, 27,7, 29,4, 29,7, 29,8, 29,9, 30,1, 30,1, 30,2, 31,7, 32,0, 32,2, 36,3 (CH2). 127,3, 128,0, 128,4, 128,6 129,7, 129,8 (CH), 130,4, 130,6, 130,8, 137,3, 145,3, 155,8 (ArC) ppm. La integracion de la las senales de RMN de 1H no dieron como resultado numeros pares, ya que EL cardanol es una mezcla de compuestos de diferente saturacion. Ademas, se pueden observar mas de 21 senales DE C debido a los diferentes grados de saturacion. La composicion del cardanol saturado, mono, di y tri insaturado se calculo a partir de la integracion de las senales de proton oleffnico en los protones adyacentes a los dobles enlaces y los protones aromaticos.
Cardanol monoinsaturado (2d)25 Se disolvio RuC^x^O (17 mg, 1,1 mmol) en 2-propanol (5 ml) y se anadio cardanol (0,5 g, 1,66 mmol). La reaccion se calento a reflujo durante 18 horas en atmosfera de N2. La solucion marron resultante se enfrio a temperatura ambiente y el disolvente se elimino para dar un aceite marron viscoso. El aceite se disolvio en CH2Cl2 (20 ml) y se filtro con un tapon de 5 cm3 de sflice para dar un aceite amarillo.
Rendimiento: 0,43 g, 1,4 mmol (86 %). RMN de 1H (CDCla): 8 0,9 (t, 3H, CH3); 1,3 (m, 16 H, CH2); 2,0 (m, 4H, CH2-
C=C); 2,6 (m, 2H, Ar-CH2-); 5,4 (m, 2H, HC=CH); 6,7-7,2 (m, 4H, Ar) ppm. MS (m/z): 302, 304 (cardanol saturado).
Cardanol monoinsaturado protegido con metilo (8b)24 El cardanol monoinsaturado (1 g, 3,3 mmol) y el carbonato de potasio (0,9 g, 6,6 mmol) se suspendieron en acetona seca (15 ml). Se anadio yoduro de metilo (0,4 ml, 6,6 mmol) gota a gota y la mezcla se dejo a reflujo durante 6 horas. La reaccion se dejo enfriar a temperatura ambiente y el disolvente se elimino a presion reducida. El residuo se disolvio en acetato de etilo (50 ml). La capa organica se lavo con agua (3 x 20 ml), se seco sobre MgSO4, se filtro y se evaporo, para dar un aceite amarillo. El aceite se purifico entonces sobre una columna de sflice usando hexano:EtOAc (5:1). Rendimiento: 55 %. RMN de 1H (CDCh): 8 0,9 (t, 3H, CH3); 1,3 (m, 16 H, CH2); 2,0 (m, 4H, CH2-C=C); 2,6 (m, 2H, Ar-CH2-); 3,8 (s, 3H, OCH3); 5,4 (m, 2H, HC=CH); 6,7-7,2 (m, 4H, Ar) ppm. mS (m/z): 316. Linolenato de metilo (12). El acido oleico (0,92 g, 3,5 mmmol) y
el polietilenglicol-750 (1,24 g) se disolvieron en CH2O2 (5 ml). Se anadio KOH (0,37 g) y, despues de agitar durante
1 hora, Mel (0,5 g, 0,22 ml, 3,4 mmol). Despues de agitar durante 5 horas, tiempo durante el cual se formo un precipitado de color blanco, se anadio agua, seguido de NaCl para romper la emulsion. La fase organica se recolecto combinada con lavados en CH2O2 de la fase acuosa (2 x 5 ml), se seco sobre MgSO4 anhidro y se evaporo a sequedad. El producto se separo en una columna de sflice usando hexano: EtOAc (4:1). Analisis GCMS si el producto mostro que estaba contaminado con hasta 50 % de linoleato de metilo y trazas de oleato de metilo. La integracion de RMN tambien sugiere que hay cantidades significativas de linoleato de metilo presentes.
3-hidroxifeniloleato (11) Se disolvieron acido oleico (1,6 g, 4,21 mmol) y resorcinol (1,6 g, 14,82 mmol) en THF (10 ml). La mezcla de reaccion se enfrio a 0 °C y lentamente se anadieron N,N-diciclohexilcarbodiimida (991 mg, 4,81 mmol) y DMAP (22 mg, 0,18 mmol). La mezcla de reaccion se volvio turbulenta y se formo un precipitado blanco. La suspension se dejo calentar y se agito durante 85 horas a temperatura ambiente. Se anadio acetato de etilo (25 ml) a la mezcla y el precipitado se recogio por filtracion. El filtrado se evaporo y el residuo restante se purifico mediante cromatograffa en columna con hexano/EtOAc (4: 1) como eluyente. Rendimiento: 62 %. RMN de 1H (CDCh): 8 0,91 (t, 3J = 6,9 Hz, 3 H, CH3), 1,27 - 1,45 (m, 20 H, CH2), 1,75 - 1,79 (m, 2 H, CH2), 2,01 - 2. 07 (m, 4 H, CH2), 2,57 (t, 3J = 7,8 Hz, CH2), 5,36-5,42 (m, 2 H, CH), 6,23 (b, 1 H, OH), 6,57 - 6,70 (m, 3 H, Ar-H), 7,21 (t, 3J = 9,0 Hz, 1 H, Ar-H) ppm. ESMS (m/z): 373 [M+H]+
El 3-hidroxifenil linolenato (13) se preparo de manera similar a partir de acido linolenico (1,2 g, 4,43 mmol), resorcinol (1,6 g, 14,82 mmol), W,W-diciclohexilcarbodiimida (998 mg, 4,84 mmol) y DMAP (18,3 mg, 0,15 mmol). Rendimiento: 58 %. RMN de 1H (CDCh): 8 1,01 (t, 3J = 7,5 Hz, 3 H, CH3), 1,29 - 1,46 (m, 8 H, CH2), 1,73 - 1,82 (m, 2
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H, CH2), 2,06 - 2,16 (m, 4 H, CH2), 2,58 (t, 3J = 7,5 Hz, 2 H, CH2), 2,81 -2,86 (m, 4 H, CH2), 5,31 - 5,48 (m, 6 H, CH), 6,03 (b, 1 H, OH), 7,56 (b, 1 H, Ar-H), 6,66 (t, 3J = 8,4 Hz, 2 H, Ar-H), 7,21 (t, 3J = 8,4 Hz, 1 H, Ar-H) ppm.
3-nonilfenol30 Se anadio 3-nonenilfenol (1 g, 4,6 mmol), en tolueno desgasificado (10 ml) a una solucion de [RhCl (PPh3)3] (30 mg, 46 pmol) disuelto en tolueno desgasificado (5 ml) y se transfirio a una botella de Fischer-Porter, que se cargo con H2 a 6 bar y se dejo agitando durante la noche a 60 °C. La solucion se filtro sobre un tapon de sflice (5 cm3) usando CH2Cl2 (100 ml). El disolvente se elimino para dar un aceite incoloro. Rendimiento: 0,96 g, 4,4 mmol (96 %). RMN de 1H (CDCh): 8 0,91 (t, 3 H, CH3); 1,3 (m, 12 H, CH2); 1,6 (m, 2H, CH2CH2AO; 2,6 (m, 2H, CH2Ar); 4,7 (s, 1H, OH); 6,7 - 7,2 (m, 4H, Ar-H) ppm. RMN de 13C (CDCh): 8 14,1 (CH3); 22,7 (CH2); 29,2 (CH2); 29,3 (CH2); 29,6 (CH2); 29,8 (CH2); 31,2 (CH2); 31,9 (CH2); 36,0 (Ar-CH2); 113,1 (Ar); 115,6 (Ar); 120,7 (Ar); 129,9 (Ar); 144,8 (qAr); 156,1 (qAr) ppm. MS (m/z): 220.
Hidrogenacion de 3-nonenilfenol (4) con Pd/C El 3-nonenilfenol (4) ((800 mg, 3,6 mmol) y Pd/C (5 % en peso, 39 mg) se colocaron en un autoclave y se anadio diclorometano (5 ml). El autoclave se presurizo con hidrogeno a 10 bar y la suspension se agito a 40 °C durante 6 horas. La reaccion se dejo enfriar a temperatura ambiente y el autoclave se despresurizo lentamente. El disolvente se elimino a presion reducida y el residuo se purifico mediante cromatograffa en columna con hexano, acetato de etilo y eter dietflico como eluyente (7:1:1). Rendimiento 78 %. RMN de 1H (300 MHz, CDCla): 8 0,91 (t, 3J = 6,9 Hz, 3 H, CH3), 1,19 - 1,40 (m, 12 H, CH2), 1,54 - 1,67 (m, 2 H, CH2), 5,57 (t, 3J = 8,1 Hz, 2 H, CH2), 4,94 (b, 1 H, OH), 6,64 - 6,71 (m, 2 H, Ar-H), 6,78 (da, 3J = 8,4 Hz, 1 H, Ar-H), 7,16 (t, 3J = 8,4 Hz, 1 H, Ar-H) ppm. 13C (75 MHz, CDCla): 14,6 (CH3), 23,2 (CH2), 29,8 (CH2), 30,0 (CH2), 30,1 (CH2), 30,2 (CH2), 31,8 (CH2), 32,4 (CH2), 36,3 (CH2), 112,9 (Ar-CH), 115,9 (Ar-CH), 121,5 (Ar-CH), 129,8 (Ar-CH), 145,4 (Ar-C), 155,8 (Ar-C) ppm.
Se puede observar algo de 3-nonenilfenol completamente hidrogenado a 3-nonilciclohexanol en la RMN.
Ester de acido anacardico (14)31 A una solucion agitada de acido anacardico (1) (5,00 g, 14,6 mmol) en acetona (30 ml) se anadio carbonato de potasio (8,07 g, 58,4 mmol). Se anadio dimetilsulfato (3,72 g, 29,2 mmol) en porciones durante aproximadamente 10 minutos a temperatura ambiente. Tras finalizar la adicion, la solucion se calento a reflujo durante 4 horas. La solucion se enfrio a temperatura ambiente y se inactivo con cloruro de amonio (10 ml). Se anadio agua destilada (30 ml) a la mezcla de reaccion, que despues se extrajo acetato de etilo (3 x 30 ml). La capa organica se lavo con agua destilada (1 x 10 ml), se seco sobre sulfato sodico anhidro y se concentro al vado. El producto bruto se purifico adicionalmente por destilacion Kugelrohr (a 270 °C, 1 x 10'3 mbar) para dar 4,31 g (11,6 mmol, 80 %) de un aceite amarillo brillante. RMN de 1H (CDCh): 8 = 0,9 (m, 1,77 H, CH3); 1,3 (m, 12,07 H, CH2); 1,6 (m, 2,23 H, CH2); 2,0 (m, 3,02 H, CH2-C=C); 2,5 (m, 1,89 H, C=C-CH2-C=C); 2,8 (m, 2 H, Ar-CH2-); 3,8 (s, 3 H, OCH3); 3,9 (s, 3 H, COOCH3); 5,0 (m, 0,72 H, C=CH2); 5,4 (m, 2H, HC=CH); 5,8 (m, 0,72 H, HC=CH2); 6,7-7,2 (m, 4H, Ar) ppm. MS (m/z): 374.
Experimentos cataliticos tipicos
El catalizador (Mi; 2 mg, 2,2 pmol) se peso en la guantera y se convirtio en una solucion estandar en CH2Cl2 (2 ml), en un tubo Schlenk en atmosfera de dinitrogeno. Cuando fue necesario, el aditivo se anadio a la solucion estandar en cantidades molares correctas (1,4-ciclohexadieno; 27 pl, 55 pmol). El sustrato (monoeno; 0,18 ml, 0,55 mmoles) se desgasifico y se anadio a una botella de Fischer-Porter previamente seca e inerte con una barra agitadora magnetica en atmosfera de dinitrogeno, en CH2O2 (1,3 ml). La cantidad apropiada de catalizador se traspaso con jeringa desde la solucion estandar (0,26 ml) y se anadio a la botella de Fischer-Porter para dar la concentracion de sustrato correcta (normalmente 0,35 M de sustrato, 1:2000 [catalizador: sustrato]. La botella de vidrio se sello, despues se lavo con eteno cinco veces y se presurizo a 8 bar. La solucion se dejo en agitacion durante 6 horas a la temperatura predeterminada en el recipiente sellado. La reaccion se inactivo con eter de etilvinilo (0,05 ml) y se tomo para el analisis de GC.
Cribado de estrogeno de levadura recombinante
La cepa de levadura hER recombinante fue desarrollada por Glaxo Wellcome y los detalles del cribado de estrogenos de levadura se han descrito previamente (Routledge y Sumpter, 1996).
En resumen, las celulas de levadura se transfectaron con el gen receptor de estrogeno humano junto con plasmidos de expresion; el elemento de respuesta a estrogenos y el gen lac-Z que codifica la enzima p-galactosidasa. Las celulas de levadura se incubaron en un medio que contema la sustancia problema y el sustrato cromogenico, clorofenol rojo-p-D-galactosidasa (CPRG) y ligandos activos indujeron la expresion de p-gal. La p-galactosidasa secretada en el medio provoca que el CPGR amarillo se convierta en un producto rojo, y este se puede medir mediante absorbancia.
Procedimiento de ensayo
Se prepararon los componentes del medio y se siguio el procedimiento de ensayo estandar.32 Los productos qmmicos se diluyeron en serie en etanol y se transfirieron volumenes de 10 pl a placas de fondo plano de 96 pocillos
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en las que se dejo evaporar el etanol a sequedad. Despues, se anadieron a cada pocillo 200 pl de medio que contiene CPRG y levadura (numero de celulas finales de 5 x 105 celulas/ml). Se incluyo con cada ensayo un control negativo, etanol y un control positivo, 17 p-estradiol (solucion madre de 17 p-estradiol (2x10-7 mol dm-3) diluido en serie en etanol para alcanzar concentraciones finales de 1 x 10-8 mol dm'3 a 4,88 x 10'12 mol dm'3 en los pocillos).
Las placas se incubaron a 32 °C durante 3 dfas, despues de lo cual se tomaron lecturas de la absorbancia a 540 y 620 nm (la segunda absorbancia era una medida de la densidad celular y, por lo tanto, del crecimiento de la levadura). Los valores de la absorbancia se corrigieron para la densidad celular usando la siguiente ecuacion:
Valor corregido = producto qu[mico540nm-(producto qu[mico620nm-blanco en etanohcnm).
Todos los productos qrnmicos se probaron por duplicado y cada Sf se llevo a cabo al menos tres veces.
Conclusion
Se demostro que Mi es un catalizador muy activo y selectivo en la etenolisis de cardanol a 3-nonenilfenol, un intermedio para tensioactivos potenciales. El inesperado alto rendimiento catalttico de Mi se debe al producto secundario 1,4-ciclohexadieno, que se forma durante la etenolisis a partir del componente tri-insaturado de cardanol. El 1,4-ciclohexadieno estabiliza las especies catalfticamente activas y evita la inhibicion por parte del grupo fenolico. La ausencia de 1,4-ciclohexadieno conduce a una desactivacion completa de Mi, como mostraron los resultados de la etenolisis de cardanol monoinsaturado. El impacto positivo del 1,4-ciclohexadieno en el rendimiento catalftico tambien se observo con otros sustratos, tales como el oleato de metilo. Tambien permite el uso de catalizadores de metatesis homogeneos menos costosos en la reaccion de etenolisis, una de las reacciones mas diffciles en la metatesis.
Una aplicacion de 3-nonenilfenol es hidrogenar a 3-nonilfenol como un posible reemplazo de los prohibidos, segun sus propiedades de disrupcion endocrina, precursor de detergente, 4-nonilfenol. Un ensayo YES muestra que el 3- nonilfenol preparado por etenolisis de cardanol es al menos 150 veces menos potente en estrogenos que la sustancia prohibida y unas 10-6 veces la del estrogeno como 17 p-estradiol. Cardanol y el lfquido de cascara de anacardo son incluso menos potentes, mostrando muy poca estrogenicidad en el ensayo YES. La importancia de la perdida de estrogenicidad de 3-NP, cardanol y CSNL en terminos de su seguridad en el uso solo puede determinarse siguiendo los resultados de los metodos de prueba OCDE internacionalmente acordados y validados desarrollados para la identificacion de disruptores endocrinos, incluida la estrogenicidad, (anti)androgenicidad e interrupcion tiroidea.
Referencias
1. S. H. Azam-Ali Y E. C. Judge, Small scale cashew nut processing Food and Agriculture Organisation, Rome, 2004.
2. J. H. P. Tyman, Chem. Soc. Rev., 1979, 8, 499.
3. R. Paramashivappa, P. P. Kumar, P. J. Vithayathil y A. S. Rao, J. Agric. Food Chem., 2001,49, 2548.
4. P. P. Kumar, R. Paramashivappa, P. J. Vithayathil, P. V. S. Rao y A. S. Rao, J. Agric. Food Chem., 2002, 50,4705.
5. L. P. L. Logrado, C. O. Santos, L. A. S. Romeiro, A. M. Costa, J. R. O. Ferreira, B. C. Cavalcanti, O. Manoel de Moraes, L. V. Costa-Lotufo, C. Pessoa y M. L. dos Santos, Eur. J. Med. Chem., 2010, 45, 3480.
6. Y.-C. Guo, G. Mele, F. Martina, E. Margapoti, G. Vasapollo y W.-J. Xiao, (J. Organomet. Chem., 2006, 691,5383.
7. P. Peungjitton, P. Sangvanich, S. Pornpakakul, A. Petsom y S. Roengsumran, J. Surfactants, Los detergentes, 2009, 12, 85.
8. R. K. Paul y C. K. S. Pillai, Synthetic Metals, 2000, 114, 27.
9. G. Vasapollo, G. Mele y R. Del Sole, Molecules, 2011, 16, 6871.
10. J. A. Mmongoyo, Q. A. Mgani, S. J. M. Mdachi, P. J. Pogorzelec y D. J. Cole-Hamilton, Eur. J. Lipid. Sci. Technol., 2012, 114, 1183.
11.
http://www.icis.com/Articles/2007/08/06/9050162/chemical-profile-1-octene.html.
12. F. L. P. Gabriel, E. J. Routledge, A. Heidlberger, D. Rentsch, K. Guenther, W. Giger, J. P. Sumpter y H.-P. E. Kohler, Env. Sci. Technol., 2008, 42, 6399.
13. E. J. Routledge y J. P. Sumpter, J. Biol. Chem., 1997, 272, 3280.
14. R. M. Thomas, B. K. Keitz, T. M. Champagne y R. H. Grubbs, J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 7490.
15. D. Astruc, New J. Chem., 2005, 29, 42.
16. L. Ackermann, A. Furstner, T. Weskamp, F. J. Kohl y W. A. Herrmann, Tetrahedron. Lett., 1999, 40, 4787.
17. J. K. Huang, E. D. Stevens, S. P. Nolan y J. L. Petersen, J. Am. Chem. Soc., 1999, 121,2674.
18. M. Scholl, S. Ding, C. W. Lee y R. H. Grubbs, Org. Lett., 1999, 1.953.
19. M. Scholl, T. M. Trnka, J. P. Morgan y R. H. Grubbs, Tetrahedron. Lett., 1999, 40, 2247.
20. X. Bantreil, A. Poater, C. A. Urbina-Blanco, Y. D. Bidal, L. Falivene, R. A. M. Randall, L. Cavallo, A. M. Z. Slawin y C. S. J. Cazin, Organometallics, 2012, 31,7415.
21. X. Bantreil, T. E. Schmid, R. A. M. Randall, A. M. Z. Slawin y C. S. J. Cazin, Chem. Commun., 2010, 46,
10
15
7115.
22. T. Vorfalt, K. J. Wannowius, V. Thiel y H. Plenio, Chem. Eur. J, 16, 12312.
23. G. S. Forman, A. E. McConnell, R. P. Tooze, W. J. van Rensburg, W. H. Meyer, M. M. Kirk, C. L. Dwyer y D. W. Serfontein, Organometallics, 2005, 24, 4528.
24. R. Holzwarth, R. Bartsch, Z. Cherkaoui y G. Solladie, Chem. Eur. J, 2004, 10, 3931.
25. S. Perdriau, S. Harder, H. J. Heeres y J. G. de Vries, ChemSusChem, 2012, 5, 2427.
26. D. M. Ohlmann, N. Tschauder, J. P. Stockis, P. Goossen, M. Dierker y L. J. Goossen, J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 13716.
27. S. Baader, D. M. Ohlmann y L. J. Goossen, Chem. Eur. J, 2013, 19, 9807.
28. M. A. Gray y C. D. Metcalfe, Env. Tox. Chem., 1997, 16, 1082.
29. C. L. L. C. Wilfred y L. F. Armarego, Purification of Laboratory Chemicals, Elsevier, North Holland, 2003.
30. J. A. Osborn, F. H. Jardine, J. F. Young y Wilkinso.G, J. Chem. Soc. A, 1966, 1711.
31. R. Paramashivappa, P. P. Kumar, P. V. S. Rao y A. S. Rao, J. Agric. Food Chem., 2002, 50, 7709.
32. E. J. Routledge y J. P. Sumpter, Env. Tox. Chem., 1996, 15, 241.

Claims (15)

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    REIVINDICACIONES
    1. Uso de un dieno para estimular una reaccion de etenolisis realizada en un monoalqueno, que comprende un metodo de etenolisis de un monoalqueno, que comprende introducir en un recipiente de reaccion un monoalqueno, etileno y un dieno, y someter el monoalqueno a etenolisis en presencia de un catalizador de metatesis de alquiliden- rutenio-alqueno y el dieno, en donde el catalizador de metatesis comprende dos ligandos P1 y P2, que pueden ser iguales o diferentes y de formula P(R1)3, en la que P es un atomo de fosforo coordinado con el ion rutenio y cada R1 es independientemente un grupo alquilo o alcoxi opcionalmente sustituido; o dos R1 grupos dentro de un ligando P1 o P2 y el atomo de fosforo al que estan unidos constituyen 9-fosfabiciclononano y el tercer grupo R1 dentro del mismo ligando es un grupo alquilo o cicloalquilo.
  2. 2. El uso de la reivindicacion 1, en el que el monoalqueno es un acido graso monoinsaturado opcionalmente esterificado.
  3. 3. El uso de la reivindicacion 1 o de la reivindicacion 2, en el que el doble enlace carbono-carbono del monoalqueno esta atado a un resto aromatico, opcionalmente en donde el metodo comprende la etenolisis del lfquido de cascara de anacardo, o uno o mas componentes del mismo, por ejemplo en donde el metodo comprende la etenolisis de un componente monoeno de cardanol o en donde el metodo comprende la etenolisis de
    imagen1
  4. 4. El uso de la reivindicacion 3, que es un metodo para preparar 3-non-8-enilfenol, que comprende opcionalmente hidrogenar 3-non-8-enilfenol y etoxilar el 3-nonilfenol resultante para proporcionar etoxi-3-nonilfenol u oligoetoxi-3- nonilfenol, en donde el sustituyente -oligoetoxi es de formula -(OCH2CH2)nOH, en la que n es un numero entero de entre 1 y 20.
  5. 5. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el catalizador es de formula (I):
    imagen2
    imagen3
    en la que:
    P1 y P2 son como se han definido en la reivindicacion 1;
    X1 y X2 son ligandos anionicos, que pueden ser iguales o diferentes; y A es un grupo alquilideno.
  6. 6. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el grupo alquilideno es un resto de formula =CRyRz y en la que Ry y Rz puede ser hidrogeno y uno o ambos de Ry y Rz puede ser alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, carboxialquilo, alcoxi, alqueniloxi, alquiniloxi o alcoxicarbonilo, o Ry y Rz juntos forman un resto dclico o bidclico saturado, insaturado o aromatico, por ejemplo en donde el grupo alquilideno es 3-fenil-1 H-inden-1-ilideno o fenilideno.
  7. 7. El uso de la reivindicacion 6, en el que el catalizador es un dihalo(3-fenil-1H-inden-1-iliden)bis(triciclohexilfosfina) rutenio (II), por ejemplo un dicloro(3-fenil-1H-inden-1-iliden)bis(triciclohexilfosfina) rutenio (II).
  8. 8. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el dieno es un dieno que consiste unicamente en atomos de carbono y de hidrogeno; y/o es dclico
  9. 9. El uso de la reivindicacion 8, en el que el dieno es 1,4-ciclohexadieno.
  10. 10. Un metodo de etenolisis de un monoalqueno, que comprende introducir en un recipiente de reaccion un monoalqueno, etileno y un dieno, y someter el monoalqueno a etenolisis en presencia de un catalizador de metatesis de alquiliden-rutenio-alqueno y el dieno, en donde el dieno consiste unicamente en atomos de carbono y de hidrogeno; y/o es dclico; y en donde el catalizador de metatesis comprende dos ligandos P1 y P2, que pueden ser iguales o diferentes y de formula P(R1)3, en la que P es un atomo de fosforo coordinado con el ion rutenio y cada R1
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    es independientemente un grupo alquilo o alcoxi opcionalmente sustituido; o dos grupos R1 dentro de un ligando P1 o P2 y el atomo de fosforo al que estan unidos constituyen 9-fosfabiciclononano y el tercer grupo R1 dentro del mismo ligando es un grupo alquilo o cicloalquilo.
  11. 11. El metodo de la reivindicacion 10, en el que el monoalqueno es un acido graso monoinsaturado opcionalmente esterificado.
  12. 12. El metodo de la reivindicacion 10 o de la reivindicacion 11, en el que el doble enlace carbono-carbono del monoalqueno esta atado a un resto aromatico, opcionalmente en donde el metodo comprende la etenolisis del lfquido de cascara de anacardo, o uno o mas componentes del mismo, por ejemplo en donde el metodo comprende la etenolisis de un componente monoeno de cardanol o en donde el metodo comprende la etenolisis de
    imagen4
  13. 13. El metodo de la reivindicacion 12, que es un metodo para preparar 3-non-8-enilfenol, que comprende opcionalmente hidrogenar 3-non-8-enilfenol y etoxilar el 3-nonilfenol resultante para proporcionar etoxi-3-nonilfenol u oligoetoxi-3-nonilfenol, en donde el sustituyente -oligoetoxi es de formula -(OCH2CH2)nOH, en la que n es un numero entero de entre 1 y 20.
  14. 14. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en el que el catalizador es como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7.
  15. 15. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, en el que el dieno es 1,4-ciclohexadieno.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6159890A (en) 1996-04-30 2000-12-12 Bp Amoco Corporation Ruthenium-containing catalyst system for olefin metathesis
WO2001046096A1 (en) 1999-12-21 2001-06-28 Sasol Technology (Pty) Ltd Metathesis process for converting short chain olefins to longer chain olefins
GB0229770D0 (en) 2002-12-20 2003-01-29 Sasol Technology Uk Ltd Olefinic metathesis in the presence of phenolic compounds
GB0514612D0 (en) 2005-07-15 2005-08-24 Sasol Technology Uk Ltd The use of a phosphorus containing ligand and a cyclic organic ligand in a metathesis catalyst
WO2008010961A2 (en) * 2006-07-13 2008-01-24 Elevance Renewable Sciences, Inc. Synthesis of terminal alkenes from internal alkenes and ethylene via olefin metathesis
BR112012010894A2 (pt) * 2009-11-09 2020-12-15 Exxonmobil Chemical Patentes Inc. "catalisadores de metátese e processos para uso dos mesmos"
CA2777176C (en) * 2009-11-09 2014-05-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Metathesis catalysts and processes for use thereof
GB201004732D0 (en) * 2010-03-22 2010-05-05 Univ Aberdeen Ruthenium complexes for use in olefin metathesis
WO2013082264A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 Amyris, Inc. Synthesis of olefins
WO2014041344A1 (en) * 2012-09-14 2014-03-20 University Court Of The University Of St Andrews Metathesis reactions with cardanol and/or anacardic acid

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