ES2920324T3 - Procesos para preparar 4-metil-5-nonanona y 4-metil-5-nonanol - Google Patents

Procesos para preparar 4-metil-5-nonanona y 4-metil-5-nonanol Download PDF

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Abstract

La presente invención proporciona un proceso para preparar 4-metil-5-noanona de la siguiente fórmula (3): el proceso que comprende al menos un paso de someter anhídrido 2-metilpentanoico de la siguiente fórmula (1) y un reactivo nucleófilo N-butil de la siguiente fórmula general (2) en la que M representa li, mgz< 1>, o znz< 1>, en el que z< 1> representa un átomo de halógeno o una n- Grupo de butilo, a una reacción de sustitución nucleofílica para producir 4-metil-5-nonanona (3), así como un proceso para preparar 4-metil-5-nonanol de la siguiente fórmula (5), el proceso que comprende al menos pasos de preparación de 4-metil-5-noanona; y sometiendo la 4-metil-5-noanona obtenida y un agente reductor a una reacción de reducción para producir 4-metil-5-nonanol (5). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procesos para preparar 4-metil-5-nonanona y 4-metil-5-nonanol
Campo técnico
La presente invención se refiere a procesos para preparar 4-metil-5-nonanona y 4-metil-5-nonanol que se conocen como una feromona de agregación de gorgojo rojo de las palmeras (nombre científico; Rhynchophorus ferrugineus, por ejemplo, Rhynchophorus ferrugineus Olivier) que es una plaga de palmeras.
Antecedentes de la técnica
El gorgojo rojo de las palmeras es una plaga clave de plantas de la familia Palmae, tales como palmera de dátiles, de cocos, palmera de aceite y palmera de areca. Los adultos del gorgojo rojo de las palmeras entran en el tronco de una palmera y ponen huevos en el mismo. Mientras tanto, sus larvas comen el interior del árbol, mediante lo cual debilitan y finalmente matan la planta. El gorgojo rojo de las palmeras es una especie nativa en Asia del Sur y Melanesia. Se ha extendido al sudeste de Asia, Oriente Medio, África del Norte, Europa, los Estados Unidos de América y otros y ahora está causando un daño grave a las plantas de palmera en amplias áreas. Los adultos y las larvas del gorgojo rojo de las palmeras se mueven al interior de una palmera, de modo que no pueden controlarse fácilmente mediante un insecticida. La captura masiva con una feromona de agregación se ha aplicado en todo el mundo para controlar el insecto.
Se ha revelado que la feromona de agregación del gorgojo rojo de las palmeras es una mezcla de 10:1 a 9:1 (relación en peso) de 4-metil-5-nonanona y 4-metil-5-nonanol (bibliografía no de patente 1, mencionada a continuación). Se informó de procesos para sintetizar estos compuestos. La 4-metil-5-nonanona se sintetiza activando 5-nonanona con metilaluminio bis(4-bromo-2,6-di-terc-butilfenóxido) a -40 °C en un disolvente de diclorometano, que después se hace reaccionar con triflato de metilo (bibliografía no de patente 2, mencionada a continuación). El 4-metil-5-nonanol se sintetiza haciendo reaccionar 2-metil-1-pentanal con n-butil-litio (bibliografía no de patente 3, mencionada a continuación).
La bibliografía no de patente 4 mencionada a continuación describe la síntesis de, entre otros, 4-metil-5-nonanol y 4-metil-5-nonanona mediante adición nucleófila de un reactivo de Grignard a un aldehído para proporcionar una mezcla diastereoisomérica de alcoholes con proporciones variables de isómeros treo y eritro, seguido de oxidación con reactivo de Jones. La bibliografía no de patente 5 mencionada a continuación describe la preparación directa de cetonas a partir de 2-(6-(2-metoxietil)piridinil) carboxilatos y yoduros de alquilo usando polvo de zinc y una cantidad catalítica de dicloruro de níquel.
Lista de la técnica anterior
[Bibliografía no de patente 1] A. C. Oehlschlager et al. J. Chem. Ecol., 1996, 22(2), 357-368.
[Bibliografía no de patente 2] H. Yamamoto et al., J. Am. Chem. Soc., 1992, 114, 4422-4423.
[Bibliografía no de patente 3] A. C. Oehlschlager et al., J. Chem. Ecol., 1995, 21(10), 1619-1629.
[Bibliografía no de patente 4] Thanh-Danh Nguyen et al., ARKIVOC, vol. 2017, n.° 5, 16 de octubre de 2017 (2017-1 0- 16), páginas 187-195
[Bibliografía no de patente 5] Makoto Onaka et al., Chemistry Letters, 5 de abril de 1981 (05-04-1981), páginas 531­ 534
Sumario de la invención
Sin embargo, en la bibliografía no de patente 2, se usa triflato de metilo carcinógeno como agente de metilación y, además, un reactivo de aluminio especial no fácilmente disponible como reactivo general se usa en una cantidad equivalente o más. Además, en la bibliografía no de patente 2, se requiere un reactor equipado con un dispositivo de enfriamiento especial para llevar a cabo la reacción a -40 °C, pero un reactor de este tipo es difícil de fabricar industrialmente. En la bibliografía no de patente 3, se usa el reactivo de litio costoso y, además, un rendimiento es tan bajo como un 67 %. Esto es presumible porque un alcohol formado en la reacción de adición nucleófila entre 2-metil-1 - pentanal y n-butil-litio cambia a una cetona correspondiente por transferencia de hidruro y la cetona reacciona de nuevo con n-butil-litio para formar un alcohol terciario como producto secundario.
La presente invención se ha realizado en estas circunstancias y tiene como objetivo proporcionar procesos eficientes y económicos para preparar 4-metil-5-nonanona y 4-metil-5-nonanol.
Como resultado de las investigaciones intensivas para superar los problemas mencionados anteriormente de la técnica anterior, los presentes inventores han encontrado que se prepara 4-metil-5-nonanona con un alto rendimiento y una alta pureza mediante una reacción de sustitución nucleófila entre anhídrido 2-metilpentanoico que se sintetiza en una gran cantidad a bajos costes y un reactivo nucleófilo de n-butilo que está disponible industrialmente y se prepara convenientemente, y, por lo tanto, han completado la presente invención. Los presentes inventores también han encontrado que se prepara 4-metil-5-nonanol con un alto rendimiento y una alta pureza sometiendo 4-metil-5-nonanona a una reacción de reducción, y, por lo tanto, han completado la presente invención.
En un aspecto de la presente invención, que es uno definido en las reivindicaciones, se proporciona un proceso para preparar 4-metil-5-nonanona de la siguiente fórmula (3):
Figure imgf000003_0001
comprendiendo el proceso al menos una etapa de
someter anhídrido 2-metilpentanoico de la siguiente fórmula (1 ):
Figure imgf000003_0002
y un reactivo nucleófilo de n-butilo de la siguiente fórmula general (2 ):
MCH2CH2CH2CH3 (2 )
en el que M representa Li, MgZ1, o ZnZ1, en donde Z1 representa un átomo de halógeno o un grupo n-butilo, a una reacción de sustitución nucleófila para producir 4-metil-5-nonanona (3).
En otro aspecto de la presente invención, también se proporciona un proceso para preparar 4-metil-5-nonanol de la siguiente fórmula (5):
Figure imgf000003_0003
comprendiendo el proceso al menos las etapas de
preparar 4-metil-5-nonanona (3) según el proceso mencionado anteriormente, y
someter la 4-metil-5-nonanona obtenida y un agente reductor a una reacción de reducción para producir 4-metil-5-nonanol (5).
La presente invención hace posible preparar 4-metil-5-nonanona y 4-metil-5-nonanol, ambos con una alta pureza, un alto rendimiento, a bajos costes y en etapas más cortas.
Descripción detallada de la invención
A. Proceso para preparar 4-metil-5-nonanona (3)
En primer lugar, un proceso para preparar anhídrido 2-metilpentanoico de la siguiente fórmula general (1) que va a usarse como materia prima que va a usarse en un proceso para preparar 4-metil-5-nonanona (3) se describirá a continuación en el presente documento. Se obtiene anhídrido 2-metilpentanoico (1) en un proceso de síntesis conocido. Se obtiene anhídrido 2-metilpentanoico (1), por ejemplo, mediante una reacción de condensación de un ácido 2-metilpentanoico de la siguiente fórmula (4), como se muestra en la siguiente fórmula de reacción química.
Figure imgf000004_0001
Ejemplos del ácido 2-metilpentanoico (4) incluyen ácido (R)-2-metilpentanoico de la siguiente fórmula (4-1), ácido (S)-2-metilpentanoico de la siguiente fórmula (4-2) y un racemato y mezclas escalémicas de los mismos.
Figure imgf000004_0002
El ácido 2-metilpentanoico (4) puede ser uno comercialmente disponible o puede sintetizarse internamente.
La reacción de condensación puede continuar bajo calentamiento. Se usa preferiblemente un agente de condensación en vista de la eficacia de la reacción.
Ejemplos del agente de condensación incluyen anhídridos de ácido de un compuesto de ácido carboxílico que tiene de desde 1 hasta 5 átomos de carbono tales como anhídrido fórmico, anhídrido acético, anhídrido propiónico, anhídrido butanoico, anhídrido 2-metilpropanoico, anhídrido 3-metilbutanico; compuestos de ácido carboxílico tales como ácido fórmico, ácido acético, ácido trifluoroacético, ácido dicloroacético, ácido oxálico, ácido tartárico y ácido cítrico; compuestos de ácido sulfónico tales como ácido p-toluenosulfónico, ácido bencenosulfónico y ácido metanosulfónico; ácidos inorgánicos tales como ácido clorhídrico, ácido bromhídrico, ácido yodhídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido fosfórico y ácido bórico; y compuestos de carbodiimida tales como N,N'-diciclohexilcarbodiimida (DCC), 1-(3-dimetilaminopropil)-3-etilcarbodiimida (EDC) y N,N'-diisopropilcarbodiimida (DIC). Se prefieren ácido fórmico, ácido acético y anhídrido acético, siendo más preferido el anhídrido acético, en vista de la manipulación.
El agente de condensación puede usarse solo o en combinación del mismo. El agente de condensación puede ser uno comercialmente disponible.
Una cantidad del agente de condensación es preferiblemente de desde 1,0 hasta 4,0 moles, más preferiblemente de desde 1,3 hasta 2,7 moles, por mol del ácido 2-metilpentanoico (4) en vista de la reactividad.
En la reacción de condensación, puede usarse un disolvente, si es necesario. Ejemplos del disolvente incluyen disolventes de hidrocarburo tales como tolueno, xileno, y hexano; disolventes de éter tales como tetrahidrofurano, y éter de dietilo; y disolventes polares tales como N,N-dimetilformamida, N,N-dimetilacetamida, N-metilpirrolidona, sulfóxido de dimetilo y acetonitrilo.
El disolvente puede usarse solo o en combinación del mismo. El disolvente puede ser uno comercialmente disponible. Una cantidad del disolvente es preferiblemente de desde 0 hasta 2000 g por mol del ácido 2-metilpentanóico (4) en vista de la reactividad.
Cuando el agente de condensación usado está en forma líquida, el agente de condensación puede funcionar también como disolvente. Ejemplos del agente de condensación líquido incluyen anhídridos de ácido de ácidos carboxílicos que tienen de desde 1 hasta 5 átomos de carbono tales como anhídrido fórmico, anhídrido acético, anhídrido propiónico, anhídrido butanoico y anhídrido 2-metilbutanoico; anhídrido 3-metilbutanoico, anhídrido pentanoico; y ácidos carboxílicos tales como ácido fórmico, ácido acético, ácido trifluoroacético, ácido dicloroacético, ácido oxálico, ácido tartárico y ácido cítrico. Al usarlos, no se requiere el uso de otro disolvente o puede reducirse una cantidad del mismo.
Una cantidad del agente de condensación que funciona también como disolvente es preferiblemente más de desde 4,0 y 10,0 moles o menos, más preferiblemente de desde 4,5 hasta 8,5 moles, por mol del ácido 2-metilpentanoico (4) en vista de la productividad.
La temperatura de la reacción de condensación difiere, dependiendo de un disolvente usado y/o un grado de evacuación y es preferiblemente de desde 35 hasta 189 °C en vista de la reactividad.
El tiempo de reacción difiere, dependiendo de un disolvente usado y/o una escala de producción y es preferiblemente de desde 4 hasta 35 horas en vista de la reactividad.
La reacción de condensación puede llevarse a cabo mientras se separa por destilación agua generada por la condensación por deshidratación y/o un ácido carboxílico generado cuando se usa un anhídrido de ácido como agente de condensación, un anhídrido de ácido generado por una reacción de desproporción y otros productos secundarios, bajo calentamiento y/o presión reducida para mejorar la reacción de condensación.
Las condiciones de la destilación difieren, dependiendo de las condiciones de reacción y/o un agente de condensación usado. Por ejemplo, cuando se usa anhídrido acético como agente de condensación (incluido un caso en el que el anhídrido acético funciona también como disolvente), el ácido 2-metilpentanoico (4) se hace reaccionar con anhídrido acético a presión normal (101,32 kPa (760 mmHg)) a una temperatura (temperatura interna) de la mezcla de reacción en un reactor de desde 140 hasta 180 °C durante de 0,5 a 10 horas para formar anhídrido 2-metilpentanoico acético y ácido acético. A continuación, la formación de anhídrido 2-metilpentanoico acético continúa a desde 140 hasta 180 °C y presión normal mientras se separa por destilación ácido acético, hasta que un contenido acético se vuelve preferiblemente como máximo de un 10,0 %, más preferiblemente de desde un 0,1 hasta un 5,0 %, en el destilado que contiene al menos ácido acético, anhídrido acético y anhídrido 2-metilpentanoico acético.
Un contenido de ácido acético en el destilado que contiene al menos ácido acético, anhídrido acético y anhídrido 2-metilpentanoico acético se define mediante la siguiente ecuación.
Contenido de ácido acético en el destilado que contiene al menos ácido acético, anhídrido acético y anhídrido 2-metilpentanoico acético = {(área de pico de ácido acético) / (suma de áreas de pico de ácido acético, anhídrido acético y anhídrido 2-metilpentanoico acético)} x 100
Las áreas de pico se determinan mediante diversos métodos de análisis, tales como cromatografía de gases y cromatografía de líquidos.
Una reacción de desproporción de anhídrido 2-metilpentanoico acético se produce a una presión gradualmente reducida a desde 7,33 hasta 10,00 kPa (55 a 75 mmHg) y una temperatura interna de desde 140 hasta 180 °C para formar suficientemente anhídrido 2-metilpentanoico y anhídrido acético. Debe observarse que el término “temperatura interna” significa una temperatura de la mezcla de reacción en el reactor y tiene el mismo significado que una temperatura de reacción.
El anhídrido acético usado como agente de condensación y el anhídrido acético formado por la reacción de desproporción se separan por destilación hasta que el contenido de anhídrido acético en el destilado que contiene al menos anhídrido acético, 2-metilpentanol, anhídrido 2-metilpentanoico acético y anhídrido 2-metilpentanoico alcanza preferiblemente un 1,0 % o menos, más preferiblemente de desde un 0,1 hasta un 0,5 %.
Un contenido de anhídrido acético en el destilado que contiene al menos anhídrido acético, 2-metilpentanol, anhídrido 2-metilpentanoico acético y anhídrido 2-metilpentanoico se define mediante la siguiente ecuación.
Contenido de anhídrido acético en el destilado que contiene al menos anhídrido acético, 2-metilpentanol, anhídrido 2-metilpentanoico acético y anhídrido 2-metilpentanoico = {(área de pico de anhídrido acético) / (suma de áreas de pico de anhídrido acético, 2-metilpentanol, anhídrido 2-metilpentanoico acético y anhídrido 2-metilpentanoico)} x 100
Las áreas de pico se determinan mediante diversos métodos de análisis, tales como cromatografía de gases y cromatografía de líquidos.
Por último, la presión se reduce a desde 0,133 hasta 1,33 kPa (1 a 10 mmHg) y el ajuste de la temperatura interna a desde 120 hasta 160 °C para obtener anhídrido 2-metilpentanoico (1) de manera eficiente.
Ejemplos del anhídrido 2-metilpentanoico (1) incluyen anhídrido (R)-2-metilpentanoico-(R)-2-metilpentanoico de la siguiente formula (1-1), anhídrido (S)-2-metilpentanoico-(S)-2-metilpentanoico de la siguiente formula (1-2), y anhídrido (R)-2-metilpentanoico-(S)-2-metilpentanoico de la siguiente formula (1-3) compuesto el cual es una forma meso y es el mismo compuesto que anhídrido (S)-2-metilpentanoico-(R)-2-metilpentanoico, y un racemato, mezclas diastereoméricas, y mezclas escalémica de los mismos.
Figure imgf000005_0001
(1- 1) (1-2) (1-3)
A continuación, se explicará un proceso de la reacción química siguiente para preparar la 4-metil-5-nonanona (3). Este proceso de preparación incluye una reacción de sustitución nucleófila entre el anhídrido 2-metilpentanoico (1 ) mencionado anteriormente y un reactivo nucleófilo de n-butilo de la siguiente fórmula general (2 ), y una hidrólisis posterior para obtener la 4-metil-5-nonanona (3).
Figure imgf000006_0001
M en el reactivo nucleófilo de n-butilo (2) representa Li, MgZ1, o ZnZ1, y Z1 representa un átomo de halógeno o un grupo n-butilo. Ejemplos del átomo de halógeno incluyen un átomo de cloro, un átomo de bromo y un átomo de yodo. Ejemplos específicos del reactivo nucleófilo de n-butilo (2) incluyen reactivos de haluro de butilmagnesio tales como n-butil-litio, cloruro de butilmagnesio y bromuro de butilmagnesio y bromuro de butilmagnesio; y reactivos de zinc butilo tales como zinc dibutilo. Los reactivos de haluro de butilmagnesio se prefieren en vista de la versatilidad.
El reactivo nucleófilo de n-butilo (2) puede usarse o bien solo o bien en combinación del mismo. El reactivo nucleófilo de n-butilo (2 ) puede ser uno comercialmente disponible o puede sintetizarse internamente.
El reactivo nucleófilo de n-butilo (2) puede prepararse de una manera conocida en sí misma en la técnica. Por ejemplo, compuesto de 1-halobutano de la siguiente fórmula general (6) se hace reaccionar con magnesio en un disolvente para producir el reactivo de haluro de butilmagnesio (2 ), como se muestra en la siguiente fórmula de reacción química.
Mg
x - v / X / \ / \
Disolvente XMg
(6 ) (2)
X en el compuesto de 1-halobutano (6) representa un átomo de halógeno. Ejemplos del átomo de halógeno incluyen un átomo de cloro, un átomo de bromo y un átomo de yodo.
Ejemplos específicos del compuesto de 1-halobutano (6) incluyen 1-clorobutrano, 1-bromobutano y 1-yodobutano. El compuesto de 1-halobutano (6) puede usarse solo o en combinación del mismo. El compuesto de 1-halobutano (6) puede ser uno comercialmente disponible o sintetizarse internamente.
Una cantidad de magnesio que va a usarse en la preparación del reactivo de haluro de butilmagnesio (2) a partir del compuesto de 1 -halobutano (6) es preferiblemente de desde 1,0 hasta 2,0 átomo-gramos por mol del compuesto de 1 -halobutano (6) en vista de la finalización de la reacción.
Ejemplos del disolvente incluyen disolventes de éter tales como tetrahidrofurano, éter de dietilo y 4-metiltetrahidropirano; y disolventes de hidrocarburo tales como tolueno, xileno y hexano. Se prefiere tetrahidrofurano en vista de la velocidad de reacción en la formación del reactivo de Grignard.
El disolvente puede usarse solo o en combinación del mismo. El disolvente puede ser uno comercialmente disponible. Una cantidad del disolvente es preferiblemente de desde 100 hasta 1000 g por mol del compuesto de 1-halobutano (6) en vista de la reactividad.
La temperatura de reacción difiere, dependiendo de un disolvente usado y es preferiblemente de desde 30 hasta 120 °C en vista de la reactividad.
El tiempo de reacción difiere, dependiendo de un disolvente usado y/o una escala de producción y es preferiblemente de desde 1 hasta 30 horas en vista de la reactividad.
Puede usarse un disolvente en la reacción de sustitución nucleófila mencionada anteriormente, si es necesario. Ejemplos del disolvente incluyen disolventes de hidrocarburo tales como tolueno, xileno y hexano; disolventes de éter tales como tetrahidrofurano, 4-metiltetrahidropirano y éter de dietilo; y disolventes polares tales como N,N-dimetilformamida, N,N-dimetilacetamida, N-metilpirrolidona, dimetilsulfóxido y acetonitrilo. Se prefieren tolueno, tetrahidrofurano, 4-metiltetrahidropirano y acetonitrilo, siendo más preferido tetrahidrofurano, en vista de la reactividad. El disolvente puede usarse solo o en combinación del mismo. El disolvente puede ser uno comercialmente disponible. Una cantidad del disolvente es preferiblemente de desde 30 hasta 2000 g por mol del anhídrido 2-metilpentanoico (1) en vista de la reactividad.
La temperatura de la reacción de sustitución nucleófila difiere, dependiendo del reactivo nucleófilo de butilo usado y es preferiblemente de desde -78 hasta 70 °C, más preferiblemente de desde -20 hasta 25 °C, en vista de la reactividad.
El tiempo de reacción difiere, dependiendo de un disolvente usado y/o una escala de producción y es preferiblemente de desde 3 hasta 45 horas en vista de la reactividad.
La hidrólisis mencionada anteriormente se lleva a cabo usando un ácido y agua.
Ejemplos del ácido incluyen ácidos orgánicos tales como ácido fórmico, ácido acético, ácido trifluoroacético, ácido dicloroacético, ácido oxálico, ácido tartárico, ácido cítrico, ácido p-toluenosulfónico, ácido bencenosulfónico y ácido metanosulfónico; y ácidos inorgánicos tales como ácido clorhídrico, ácido bromhídrico, ácido yodhídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido fosfórico y ácido bórico. Se prefieren ácido fórmico, ácido acético y ácido clorhídrico en vista de la economía.
Una cantidad del ácido es preferiblemente de desde 1 hasta 5 moles por mol del anhídrido 2-metilpentanoico (1) en vista de la reactividad.
Una cantidad de agua es preferiblemente de desde 100 hasta 1000 g por mol del anhídrido 2-metilpentanoico (1) en vista de la solubilidad.
Ejemplos de la 4-metil-5-nonanona (3) incluyen (4R)-4-metil-5-nonanona de la siguiente fórmula (3-1) y (4S)-4-metil-5-nonanona de la siguiente fórmula (3-2) y un racemato y mezclas escalémicas de las mismas.
Figure imgf000007_0001
Durante o después de la reacción de sustitución nucleófila mencionada anteriormente, puede recuperarse ácido 2-metilpentanoico (4) que se produjo como producto secundario en la reacción de sustitución nucleófila; el ácido 2-metilpentanoico (4) recuperado reacciona por condensación para dar anhídrido 2-metilpentanoico (1); y el anhídrido 2-metilpentanoico (1 ) obtenido de ese modo se usa en la reacción de sustitución nucleófila o se usa en una reacción de sustitución nucleófila posterior como materia prima para la reacción de sustitución nucleófila posterior para repetir la reacción de sustitución nucleófila posterior.
En primer lugar, se explicará la etapa de recuperación de ácido 2-metilpentanoico (4) que se produjo como producto secundario en la reacción de sustitución nucleófila.
En la reacción de sustitución nucleófila donde se produce la 4-metil-5-nonanona (3), se produce como producto secundario ácido 2-metilpentanoico (4) a partir del anhídrido 2-metilpentanoico (1).
Ejemplos de un método para recuperar el ácido 2-metilpentanoico (4) incluyen un método para separar el ácido 2-metilpentanoico (4) de la 4-metil-5-nonanona (3) y recuperar el ácido 2-metilpentanoico (4) en el tratamiento posterior después de la reacción de sustitución nucleófila, un método para separar el ácido 2-metilpentanoico (4) de la 4-metil-5-nonanona (3) por cromatografía en columna de gel de sílice y recuperar el ácido 2-metilpentanoico (4) y un método para separar el ácido 2-metilpentanoico (4) de la 4-metil-5-nonanona (3) por destilación y recuperar el ácido 2-metilpentanoico (4). Por ejemplo, se prefiere el método para separar el ácido 2-metilpentanoico (4) de la 4-metil-5-nonanona (3) y recuperar el ácido 2-metilpentanoico (4) en el tratamiento posterior después de la reacción de sustitución nucleófila, debido a que la separación del ácido 2-metilpentanoico (4) de la 4-metil-5-nonanona (3) es fácil.
El método de recuperación mencionado anteriormente en el tratamiento posterior se muestra específicamente mediante la siguiente fórmula de reacción química. Como se describió anteriormente, la mezcla de reacción (fase orgánica) que contiene la 4-metil-5-nonanona (3) y el ácido 2-metilpentanoico (4) obtenidos en la reacción de sustitución nucleófila se neutraliza añadiendo agua y una base a la misma sucesivamente o simultáneamente o se neutraliza en presencia de una disolución acuosa de una base para obtener una fase orgánica que contiene la 4-metil-5-nonanona (3) y una fase acuosa que contiene una sal de ácido 2-metilpentanoico (7) (etapa de neutralización). Después de la separación de la fase acuosa, se añade un ácido a la misma para liberar el ácido 2-metilpentanoico (4). Por lo tanto, se obtiene el ácido 2-metilpentanoico (4) (etapa de liberación).
Figure imgf000008_0001
El ácido 2-metilpentanoico (4) se neutraliza con la base para dar la sal de ácido 2-metilpentanoico (7) en la etapa de neutralización. La sal de ácido 2-metilpentanoico (7) es soluble en agua. Por lo tanto, la 4-metil-5-nonanona (3) se separa fácilmente de la sal del ácido 2-metilpentanoico (7). Por separación de líquidos, se obtiene la fase orgánica que contiene la 4-metil-5-nonanona (3) y la fase acuosa que contiene la sal de ácido 2-metilpentanoico (7).
Ejemplos de la base incluyen hidróxidos de metales alcalinos tales como hidróxido de litio, hidróxido de sodio, e hidróxido de potasio; hidróxidos de metales alcalinotérreos tales como hidróxido de calcio, hidróxido de magnesio, e hidróxido de bario; carbonatos de metales alcalinos tales como carbonato de sodio y carbonato de potasio; carbonatos de metales alcalinotérreos tales como carbonato de calcio, carbonato de magnesio y carbonato de bario; hidrogenocarbonatos de metales alcalinos tales como hidrogenocarbonato de sodio e hidrogenocarbonato de potasio; e hidrogenocarbonatos de metales alcalinotérreos tales como hidrogenocarbonato de calcio e hidrogenocarbonato de magnesio. Los hidróxidos de metales alcalinos tales como hidróxido de sodio se prefieren en vista de la manipulación.
Una cantidad de la base es preferiblemente de desde 1,0 hasta 5,0 moles por mol del anhídrido 2-metilpentanoico (1) usado en la reacción de sustitución nucleófila mencionada anteriormente en vista de un rendimiento de recuperación.
La base puede usarse sola o en combinación de la misma. La base puede ser una comercialmente disponible.
Cuando la base está en forma sólida, puede usarse como tal o puede disolverse en un disolvente y/o agua usados en la reacción de sustitución nucleófila.
Una cantidad de agua es preferiblemente de desde 300 hasta 3000 g por mol del anhídrido 2-metilpentanoico (1) usado en la reacción de sustitución nucleófila mencionada anteriormente en vista de la solubilidad de la sal de ácido 2-metilpentanoico (7).
La temperatura de la reacción de neutralización es preferiblemente de desde -20 hasta 70 °C, más preferiblemente de desde 0 hasta 40 °C, en vista de la reactividad.
El tiempo de reacción difiere, dependiendo de una escala de producción y/o capacidad de retirada de calor y es preferiblemente de desde 0,1 hasta 20 horas en vista de la reactividad.
Un pH de la fase acuosa en la etapa de neutralización es preferiblemente de 10,0 o superior, más preferiblemente de desde 12,0 hasta 14,0, en vista del rendimiento de recuperación del ácido 2-metilpentanoico (4). El pH puede determinarse mediante, por ejemplo, una tira reactiva de pH o un medidor de pH después de ajustar la temperatura del objeto líquido a 25 °C.
La sal de ácido 2-metilpentanoico está representada por la siguiente fórmula (7) en la que Y representa Li, Na, K, CaZ2, MgZ2, o BaZ2, y Z2 representa un ion carboxilato de ácido 2-metilpentanoico, OH, o HCO3.
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Ejemplos preferidos de la sal de ácido 2-metilpentanoico (7) dependen de una base usada y generalmente incluyen sales de metales alcalinos de ácido 2-metilpentanoico tales como 2-metilpentanoato de sodio y 2-metilpentanoato de potasio; y sales de metales alcalinotérreos de ácido 2-metilpentanoico tales como 2-metilpentanoato de calcio, 2 metilpentanoato de magnesio y 2-metilpentanoato de bario.
A continuación, en la etapa de liberación, se añade un ácido a la fase acuosa que contiene la sal de ácido 2-metilpentanoico (7) para hacer que la fase sea ácida para que el ácido 2-metilpentanoico (4) se libere; y el ácido 2-metilpentanoico (4) liberado se recupera separando el ácido 2-metilpentanoico (4) de la fase acuosa.
Ejemplos del ácido que va a usarse en la etapa de liberación incluyen ácidos orgánicos tales como ácido fórmico, ácido acético, ácido trifluoroacético, ácido dicloroacético, ácido oxálico, ácido tartárico, ácido cítrico, ácido ptoluenosulfónico, ácido bencenosulfónico y ácido metanosulfónico; y ácidos inorgánicos tales como ácido clorhídrico, ácido bromhídrico, ácido yodhídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido fosfórico y ácido bórico. Se prefiere el ácido clorhídrico en vista de la economía.
El ácido puede usarse solo o en combinación del mismo. El ácido puede ser uno comercialmente disponible.
Cuando el ácido está en forma sólida, puede usarse como tal o disuelto en el disolvente y/o agua usados en la reacción de sustitución nucleófila.
Una cantidad del ácido es preferiblemente de desde 1,0 hasta 6,0 moles por mol del anhídrido 2-metilpentanoico (1) usado en la reacción de sustitución nucleófila mencionada anteriormente en vista del rendimiento de recuperación.
La temperatura de la reacción de liberación es preferiblemente de desde -20 hasta 70 °C, más preferiblemente de desde 0 hasta 40 °C, en vista de la reactividad.
El tiempo de reacción difiere, dependiendo de una escala de producción y/o capacidad de retirada de calor y es preferiblemente de desde 0,5 hasta 20 horas en vista de la reactividad.
Un pH de la fase acuosa es preferiblemente de 1,0 o inferior, más preferiblemente de desde -1,0 hasta 1,0, en vista del rendimiento de recuperación del ácido 2-metilpentanoico (4). Puede determinarse el pH, por ejemplo, mediante una tira reactiva de pH o un medidor de pH después de ajustar la temperatura del objeto líquido a 25 °C.
En la etapa de liberación, puede añadirse un disolvente, tal como un disolvente de hidrocarburo tal como tolueno, xileno, pentano, hexano, o heptano; un disolvente de éter tal como tetrahidrofurano, 4-metiltetrahidropirano, o éter de dietilo; o un disolvente polar tal como acetato de metilo, acetato de etilo, o acetonitrilo. Sin embargo, el disolvente debe retirarse más tarde, de modo que la reacción se lleva a cabo preferiblemente sin un disolvente.
El ácido 2-metilpentanoico (4) recuperado de ese modo puede usarse repetidamente como materia prima para la reacción de condensación, lo cual es económicamente ventajoso.
B. Preparación de 4-metil-5-nonanol (5)
Se explicará un proceso para preparar 4-metil-5-nonanol (5) en la siguiente fórmula de reacción química. Este proceso de preparación incluye una etapa de formación de 4-metil-5-nonanol (5) mediante una reacción de reducción entre la 4-metil-5-nonanona (3) preparada en la etapa A mencionada anteriormente y un agente reductor.
Figure imgf000009_0001
Ejemplos del agente reductor incluyen borohidruros de metales alcalinos tales como borohidruro de litio, borohidruro de sodio y borohidruro de potasio; borohidruros de metales alcalinotérreos tales como borohidruro de magnesio y borohidruro de calcio; cianoborohidruros de metales alcalinos tales como cianoborohidruro de litio, cianoborohidruro de sodio y cianoborohidruro de potasio; cianoborohidruros de metales alcalinotérreos tales como cianoborohidruro de magnesio y cianoborohidruro de calcio; borohidruros de tri-sec-butilo de metales alcalinos tales como borohidruro de tri-sec-butilo de sodio y borohidruro de tri-sec-butilo de litio; e hidruro de diisobutilaluminio, hidruro de bis(2-metoxietoxi)aluminio sódico, e hidruro de litio y aluminio. Los borohidruros de metales alcalinos tales como borohidruro de sodio se prefieren en vista de la economía.
El agente reductor puede usarse solo o en combinación del mismo. El agente reductor puede ser uno comercialmente disponible.
Una cantidad del agente reductor difiere, dependiendo del agente reductor usado y es preferiblemente de desde 0,25 hasta 5,0 moles por mol de la 4-metil-5-nonanona (3) en vista de la reactividad.
Puede usarse un disolvente en la reacción de reducción, si es necesario. Ejemplos del disolvente incluyen disolventes de hidrocarburo tales como tolueno, xileno y hexano; disolventes de éter tales como tetrahidrofurano, 4-metiltetrahidropirano y éter de dietilo; disolventes polares tales como N,N-dimetilformamida, N,N-dimetilacetamida, N-metilpirrolidona, acetonitrilo, diclorometano y cloroformo; disolventes de alcohol tales como metanol y etanol; y agua. Puede seleccionarse un disolvente adecuado, dependiendo de un agente reductor usado. Por ejemplo, se prefiere un disolvente de alcohol tal como etanol o un disolvente mixto del disolvente de alcohol con otro disolvente cuando se usa el borohidruro de metal alcalino como agente reductor.
Por ejemplo, una relación de mezcla en peso en el disolvente mixto del disolvente de alcohol con agua es preferiblemente de desde 40,0:60,0 hasta 60,0:40,0 en vista de la reactividad.
Una cantidad del disolvente es preferiblemente de desde 40 hasta 1000 g por mol de la 4-metil-5-nonanona (3) en vista de la reactividad.
El disolvente puede usarse solo o en combinación del mismo. El disolvente puede ser uno comercialmente disponible.
Puede usarse una base en la reacción de reducción, si es necesario. Ejemplos de la base incluyen hidróxidos de metales alcalinos tales como hidróxido de litio, hidróxido de sodio e hidróxido de potasio; hidróxidos de metales alcalinotérreos tales como hidróxido de calcio, hidróxido de magnesio e hidróxido de bario; carbonatos de metales alcalinos tales como carbonato de sodio y carbonato de potasio; carbonatos de metales alcalinotérreos tales como carbonato de calcio, carbonato de magnesio y carbonato de bario; hidrogenocarbonatos de metales alcalinos tales como hidrogenocarbonato de sodio e hidrogenocarbonato de potasio; e hidrogenocarbonatos de metales alcalinotérreos tales como hidrogenocarbonato de calcio e hidrogenocarbonato de magnesio. Los hidróxidos de metales alcalinos tales como hidróxido de sodio se prefieren en vista de la manipulación.
La base puede usarse sola o en combinación de la misma. La base puede ser una comercialmente disponible.
Cuando la base está en forma sólida, puede añadirse como tal a la mezcla de reacción o puede disolverse de antemano en un disolvente que va a usarse en la reacción de reducción.
Una cantidad de la base es preferiblemente de desde 0,00 hasta 10,00 moles, más preferiblemente de desde 0,01 hasta 8,00 moles, por mol de la 4-metil-5-nonanona (3) en vista de la reactividad.
La temperatura de la reacción de reducción es preferiblemente de desde -20 hasta 100 °C, más preferiblemente de desde 10 hasta 60 °C, en vista de la reactividad.
El tiempo de reacción difiere, dependiendo de un disolvente usado y/o una escala de producción y es preferiblemente de desde 2 hasta 35 horas en vista de la reactividad.
Ejemplos del 4-metil-5-nonanol (5) incluyen (4R,5R)-4-metil-5-nonanol de la siguiente fórmula (5-1), (4S,5S)-4-metil-5-nonanol de la siguiente fórmula (5-2), (4R,5S)-4-metil-5-nonanol de la siguiente fórmula (5-3) y (4S,5R)-4-metil-5-nonanol de la siguiente fórmula (5-4) y un racemato, mezclas diastereoméricas y mezclas escalémicas de los mismos.
Figure imgf000010_0001
Los compuestos de las fórmulas (5-1) y (5-2) mencionadas anteriormente y los compuestos de las fórmulas (5-3) y (5­ 4) mencionadas anteriormente pueden denominarse a continuación en el presente documento “forma sin” (del inglés, syn-form) y “forma anti” (del inglés, anti-form), respectivamente.
La forma sin puede prepararse selectivamente usando un borohidruro de tri-sec-butilo de metal alcalino y la forma anti puede prepararse selectivamente usando hidruro de litio y aluminio.
Ejemplos
La presente invención se describirá adicionalmente con referencia a los siguientes ejemplos. Debe interpretarse que la invención no está limitada a o por los ejemplos.
El término “pureza”, como se usa en el presente documento, significa un porcentaje de área obtenido por análisis de cromatografía de gases (GC), a menos que se describa de otro modo. El término “relación de producción” significa una relación relativa en porcentajes de área determinados por análisis de GC. El “rendimiento” se calcula a partir de los porcentajes de área obtenidos por análisis de GC.
En cada uno de los ejemplos, la monitorización de las reacciones y el cálculo del rendimiento se llevaron a cabo en las siguientes condiciones de GC I.
< Condiciones de GC I >: GC: Cromatógrafo de gases capilar GC-2014, por ejemplo, Shimadzu Corporation; columna: DB-5, 0,25 mm x 0,25 mm^ x 30 m; gas portador: He (1,55 ml/min), detector: FID; temperatura de columna: 70 °C, elevada 5 °C/min, hasta 230 °C.
Una relación de forma sin: forma anti del 4-metil-5-nonanol (5) se analizó en las siguientes condiciones de GC II. < Condiciones de GC >: GC: Cromatógrafo de gases capilar GC-2014, por ejemplo, Shimadzu Corporation; columna: CYCLODEX-B, 0,25 mm x 0,25 mm^ x 30 m; gas portador: He (1,55 ml/min), detector: FID; temperatura de columna: 70 °C, elevada 5 °C/min, hasta 230 °C.
El rendimiento se calculó mediante la siguiente ecuación teniendo en cuenta las purezas (%GC) de una materia prima y un producto.
Rendimiento (%) = {[peso de un producto obtenido por reacción x %GC) / peso molecular de un producto] [(peso de un material de partida en reacción x %GC) / peso molecular de un material de partida]} x 100
Ejemplo 1: Preparación de anhídrido 2-metilpentanoico (1)
Figure imgf000011_0001
En primer lugar, se conectó una torre de destilación a uno de los puertos de un reactor y se conectó una torre de fraccionamiento a la salida de la torre de destilación. Además, un termómetro y un condensador se conectaron a la torre de fraccionamiento.
Se añadieron el ácido 2-metilpentanoico (4) (459,41 g, 3,955 mol) y anhídrido acético (Ac2O) (817,33 g, 7,91 mol) al reactor mencionado anteriormente a temperatura ambiente. La torre de fraccionamiento entonces se cerró y la mezcla se agitó a una temperatura interna de 160 °C y presión normal durante 30 minutos. A continuación, se abrió la torre de fraccionamiento y se sometió ácido acético a destilación a una temperatura interna de 160 °C y presión normal, hasta que un contenido de ácido acético en el destilado que contenía al menos ácido acético, anhídrido acético y anhídrido 2-metilpentanoico acético pasó a ser del 5,0 %. Además, la presión se redujo gradualmente a 8,53 kPa (64 mmHg) a una temperatura interna de 160 °C para separar por destilación anhídrido acético. Después de que el contenido de anhídrido acético en el destilado que contenía al menos anhídrido acético, 2-metilpentanol, anhídrido 2-metilpentanoico acético y anhídrido 2-metilpentanoico pasó a ser del 0,5 %, la presión se redujo a 0,40 kPa (3 mmHg) para separar por destilación anhídrido 2-metilpentanoico (1). La temperatura interna disminuyó a 140 °C en ese momento. Se obtuvo el anhídrido 2-metilpentanoico (1) (402,88 g, 1,88 mol) con un rendimiento de un 95,2 %.
Lo siguiente son los datos de espectro del anhídrido 2-metilpentanoico (1) obtenido de este modo.
[Espectro de resonancia magnética nuclear] 1H-RMN (500 MHz, CDCls) 80,92 (6H, t, J = 7,3 Hz), 1,20 (6H, d, J = 7,3 Hz), 1,32-1,49 (4H, m), 1,40-1,74 (4H, m), 2,54 (2H, tq, J = 7,0, 7,0 Hz); 13C-RMN (500 MHz, CDCla): 8 = 13,85, 16,22, 20,11, 35,18, 40,26, 172,48
[Espectro de masas] Espectro de EI-masas (70 eV): m/z 172 (M+-42), 143, 99, 71, 55, 43, 29
[Espectro de absorción de infrarrojos] (NaCl): v = 2961,2937, 2876, 1813, 1746, 1460, 1038, 1018, 991 Ejemplo 2A:Preparación de 4-metil-5-nonanona (3)
Figure imgf000012_0001
Se añadieron magnesio (54,42 g, 2,27 átomo-gramos) y tetrahidrofurano (THF) (639,90 g) a un reactor a temperatura ambiente y se agitaron a desde 60 hasta 65 °C durante 30 minutos. Después de la agitación, se añadió gota a gota 1-clorobutano (197,17 g, 2,13 mol) al reactor a desde 60 hasta 75 °C y la mezcla de reacción se agitó a desde 75 hasta 80 °C durante 2 horas para preparar cloruro de butilmagnesio (2: M=Cl).
A continuación, se añadieron tetrahidrofurano (792,26 g) y anhídrido 2-metilpentanoico (1) (456,46 g, 2,13 mol) a otro reactor y se añadió gota a gota la cantidad total del cloruro de butilmagnesio (2: M=Cl) obtenido anteriormente a desde -5 hasta 10 °C. Después de completar la adición gota a gota, la mezcla de reacción se agitó a desde 0 hasta 10 °C durante 3 horas. A continuación, se añadieron ácido acético (168,05 g) y agua (826,68 g) a la mezcla de reacción en el reactor para provocar la separación de fases y se retiró la fase acuosa obtenida de ese modo. Se añadieron una disolución acuosa de hidróxido de sodio al 25 % en peso (469,26 g, 2,93 mol de hidróxido de sodio) y agua (1279,80 g) a la fase orgánica en el reactor a temperatura ambiente y se agitaron durante 17 minutos para su neutralización. Una fase orgánica y una fase acuosa (2604,29 g) que contenía 2-metilpentanoato de sodio (7: Y=Na) se obtuvieron por separación de fases. Posteriormente, se confirmó usando una tira reactiva de pH que la fase acuosa que contenía 2-metilpentanoato de sodio (7: Y=Na) tenía un pH de 14,0. A continuación, se añadieron ácido acético (6,09 g) y agua (304,71 g) a la fase orgánica resultante para lavar la misma, seguido de separación de fases. La fase orgánica se concentró a presión reducida y el residuo se sometió a destilación a presión reducida para obtener 4-metil-5-nonanona (3) (304,24 g, 1,96 mol, pureza: 99,69 %) con un rendimiento del 92,0 %.
Los siguientes son datos de espectro de la 4-metil-5-nonanona (3) preparada de este modo.
[Espectro de resonancia magnética nuclear] 1H-RMN (500 MHz, CDCh): 8 = 0,87 (3H, t, J = 7,3 Hz), 0,89 (3H, t, J = 7,3 Hz), 1,04 (3H, d, J = 6,9 Hz), 1,14-1,66 (2H, m), 1,24-1,33 (4H, m), 1,53 (2H, tt, J = 7,6, 7,6 Hz), 2,41 (2H, dt, J = 2,7, 7,5 Hz), 2,51 (1H, tq, J = 6,8, 6,8 Hz); 13C-RMN (500 MHz, CDCls) 8 = 13,87, 14,09, 16,30, 20,46, 22,39, 25,78, 35,16, 40,82, 46,06, 215,11
[Espectro de masas] Espectro de EI-masas (70 eV): m/z 156 (M+), 141, 127, 99, 85, 71, 57, 43, 29
[Espectro de absorción de infrarrojos] (NaCl): v = 2960, 2933, 2874, 1713, 1459, 1378
Ejemplo 2B: Recuperación de ácido 2-metil-1-pentanoico (4)
Figure imgf000012_0002
La fase acuosa (2604,29 g) que contenía 2-metilpentanoato de sodio (7: Y=Na) obtenida en el ejemplo 2A se añadió a un reactor y se añadió gota a gota un ácido clorhídrico acuoso al 20 % en peso (570,93 g, 3,13 mol de cloruro de hidrógeno) a desde 10 hasta 20 °C. Después de completar la adición gota a gota, la mezcla de reacción se agitó a desde 15 hasta 25 °C durante una hora. La mezcla de reacción se dejó en reposo. Después de liberar el ácido 2-metil-1-pentanoico (4) y separar la mezcla de reacción para dar una fase orgánica y una fase acuosa, la fase acuosa se retiró mediante una separación de fases para obtener la fase orgánica que contenía el ácido 2-metil-1-pentanoico (4). Se confirmó mediante una tira reactiva de pH que la fase acuosa tenía un pH de 1,0. La fase orgánica obtenida de ese modo se concentró a presión reducida para obtener ácido 2-metil-1-pentanoico (4) (179,19 g, 2,03 mol) con un rendimiento del 95,3 %.
Los siguientes son datos de espectro del ácido 2-metil-1-pentanoico (4) recuperado de este modo.
[Espectro de resonancia magnética nuclear] 1H-RMN (500 MHz, CDCla): 8 = 0,91 (3H, t, J = 7,3 Hz), 1,17 (3H, d, J = 7,3 Hz), 1,37 (2H, tt, J = 7,1, 7,1 Hz), 1,36-1,72(1H, m), 2,47 (1H, tq, J = 6,9, 6,9 Hz), 11,66 (1H, s. a.); 13C-RMN (500 MHz, CDCh): 8 = 13,89, 16,77, 20,30, 35,64, 39,17, 183,77
[Espectro de masas] Espectro de El-masas (70 eV): m/z 115 (M+-1), 101, 87, 74, 43
[Espectro de absorción de infrarrojos] (NaCl): v = 2962, 2937, 2876, 2662, 1707, 1467, 1417, 1246, 1218, 935
Ejemplo 3: Preparación de anhídrido 2-metilpentanoico (1), usando el ácido 2-metilpentanoico recuperado (4)
Figure imgf000013_0001
En primer lugar, se conectó una torre de destilación a uno de los puertos de un reactor y se conectó una torre de fraccionamiento a la salida de la torre de destilación. Además, un termómetro y un condensador se conectaron a la torre de fraccionamiento.
Se añadieron el ácido 2-metilpentanoico (4) (179,19 g, 2,03 mol) recuperado en el ejemplo 2B y anhídrido acético (Ac2Ü) (414,49 g, 4,06 mol) al reactor mencionado anteriormente a temperatura ambiente. Después, la torre de fraccionamiento se cerró y la mezcla se agitó a una temperatura interna de 160 °C y presión normal durante 30 minutos. A continuación, la torre de fraccionamiento se abrió y el ácido acético se sometió a destilación a una temperatura interna de 160 °C y presión normal, hasta que el contenido de ácido acético en el destilado que contenía al menos ácido acético, anhídrido acético y anhídrido 2-metilpentanoico acético pasó a ser del 5,0 %. Además, la presión se redujo gradualmente a 8,53 kPa (64 mmHg) a una temperatura interna de 160 °C para separar anhídrido acético por destilación. Después de que el contenido de anhídrido acético en el destilado que contenía al menos anhídrido acético, 2-metilpentanol, anhídrido 2-metilpentanoico acético y anhídrido 2-metilpentanoico pasó a ser del 0,5 %, la presión se redujo a 0,40 kPa (3 mmHg) para separar anhídrido 2-metilpentanoico (1) por destilación. La temperatura interna disminuyó a 140 °C en ese momento. El anhídrido 2-metilpentanoico (1) (366,45 g, 1,71 mol) se obtuvo con un rendimiento del 84,4 %.
Los datos de espectro del anhídrido 2-metilpentanoico (1) obtenido anteriormente fueron los mismo que los del anhídrido 2-metilpentanoico (1 ) obtenido en el ejemplo 1.
Ejemplo 4: Preparación de 4-metil-5-nonanol (5)
Figure imgf000013_0002
Se añadieron borohidruro de sodio (NaBH4) (11,77 g, 0,31 mol), etanol (97,88 g), una disolución acuosa de hidróxido de sodio al 25 % en peso (2,92 g, 0,018 mol de hidróxido de sodio) y agua (78,77 g) a un reactor a temperatura ambiente y se añadió gota a gota 4-metil-5-nonanona (3) (140,00 g, pureza: 99,69 %, 0,89 mol) a desde 15 hasta 25 °C. Después de completar la adición gota a gota, la mezcla de reacción se agitó a desde 30 hasta 35 °C durante 10 horas y después se separaron las fases para obtener una fase orgánica. Se añadieron ácido acético (10 g) y agua (100 g) a la fase orgánica resultante para provocar de nuevo la separación de fases. Posteriormente, la fase orgánica se concentró a una presión reducida y el residuo se sometió a destilación a una presión reducida para obtener 4-metil-5-nonanol (5) (138,14 g, 0,82 mol, pureza: 99,75 %, (forma sin):(forma anti) = 50:50) con un rendimiento del 97,5 %.
Lo siguiente son los datos de espectro del 4-metil-5-nonanol (5) obtenido de ese modo.
[Espectro de resonancia magnética nuclear] 1H-RMN (500 MHz, CDCh): 8 = 0,86 (3H, t, J = 6,9 Hz), 0,89 (3H, t, J = 6,9 Hz), 0,90 (3H, t, J = 7,1), 1,04-1,56 (12H, m), 3,40-3,50 (1H, m); 13C-RMN (500 MHz, CDCla): 8 = 13,48, 14,07, 14,30, 14,34, 15,18, 20,39, 20,44, 22,77, 22,79, 28,32, 28,45, 33,01, 34,10, 34,13, 35,58, 37,86, 38,52, 75,15, 76,02
[Espectro de masas] Espectro de EI-masas (70 eV): m/z 157 (M+-1), 140, 101, 87, 69, 55, 41
[Espectro de absorción de infrarrojos] (NaCl): v = 3363, 2958, 2931, 2873, 1467, 1379, 1012, 976.

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Un proceso para preparar 4-metil-5-nonanona de la siguiente fórmula (3):
    Figure imgf000014_0001
    comprendiendo el proceso al menos una etapa de
    someter anhídrido 2-metilpentanoico de la siguiente fórmula (1):
    Figure imgf000014_0002
    y un reactivo nucleófilo de n-butilo de la siguiente fórmula general (2):
    MCH2CH2CH2CH3 (2 )
    en el que M representa Li, MgZ1, o ZnZ1, en donde Z1 representa un átomo de halógeno o un grupo n-butilo, a una reacción de sustitución nucleófila para producir 4-metil-5-nonanona (3).
  2. 2. El proceso según la reivindicación 1, que comprende además
    someter ácido 2-metilpentanoico de la siguiente fórmula (4):
    Figure imgf000014_0003
    a una reacción de condensación para producir el anhídrido 2-metilpentanoico (1) mencionado anteriormente.
  3. 3. El proceso según la reivindicación 1 o 2, que comprende además
    durante o después de la reacción de sustitución nucleófila mencionada anteriormente, recuperar ácido 2-metilpentanoico que se produjo como producto secundario en la reacción de sustitución nucleófila.
  4. 4. El proceso según la reivindicación 3, que comprende además someter el ácido 2-metilpentanoico recuperado a una reacción de condensación para producir anhídrido 2-metilpentanoico (1).
  5. 5. El proceso según la reivindicación 4, en el que el anhídrido 2-metilpentanoico (1) obtenido se usa en la reacción de sustitución nucleófila.
  6. 6. El proceso según la reivindicación 4, que comprende además repetir la reacción de sustitución nucleófila con el uso del anhídrido 2-metilpentanoico (1) obtenido como materia prima para la reacción de sustitución nucleófila.
  7. 7. Un proceso para preparar 4-metil-5-nonanol de la siguiente fórmula (5):
    Figure imgf000015_0001
    comprendiendo el proceso al menos las etapas de
    preparar 4-metil-5-nonanona (3) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6; y
    someter la 4-metil-5-nonanona (3) obtenida y un agente reductor a una reacción de reducción para producir 4-metil-5-nonanol (5).
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