ES2925686T3 - Preparación de 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 a partir de materiales de partida que contienen 2-alquil-4,4-dimetil-1,3-dioxano - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para producir 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos 2-sustituidos de fórmula general (I) a partir de materiales de partida que contienen al menos un 2-alquil-4,4-dimetil-1,3-dioxano de fórmula general (II). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Preparación de 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 a partir de materiales de partida que contienen 2-alquil-4,4-dimetil-1,3-dioxano

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 a partir de materiales de partida que contienen al menos un 2-alquil-4,4-dimetil-1,3-dioxano.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Los 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 son compuestos valiosos para su uso como productos químicos aromáticos. Por ejemplo, la mezcla de diastereómeros cis/trans del 2-(2-metilpropil)-4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano

se caracteriza por un agradable aroma a lirio de los valles y es especialmente adecuada para su uso como producto químico aromático, por ejemplo, para la producción de composiciones de fragancias.

El documento EP 1493737 A1 desvela un procedimiento para la preparación de mezclas de 4-metil- o 4-metilenopiranos etilénicamente insaturados y los correspondientes 4-hidroxipiranos mediante la reacción de los correspondientes aldehídos con isoprenol, en el que la reacción se inicia en un sistema de reacción en el que la relación molar entre el aldehído y el isoprenol es superior a 1, es decir, el aldehído se usa en exceso. Además, el documento desvela la posterior deshidratación de dichas mezclas hasta obtener los piranos etilénicamente insaturados deseados.

El documento WO 2011/147919 describe un procedimiento para la preparación de 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 y especialmente 2-lsobutil-4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos por reacción de isoprenol con prenal y posterior hidrogenación.

El documento WO 2010/133473 describe un procedimiento para la preparación de 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 de la fórmula (A)

en la que el radical R1 es un radical alquilo o alquenilo de cadena recta o ramificada que tiene de 1 a 12 átomos de carbono, un radical cicloalquilo opcionalmente sustituido con alquilos con un total de 3 a 12 átomos de carbono o un radical arilo opcionalmente sustituido con alquilos o alcoxilos con un total de 6 a 12 átomos de carbono, por el cual el isoprenol (3-metilbut-3-en-1-ol) se hace reaccionar con un aldehído de la fórmula R1-CHO, en el que la reacción se lleva a cabo en presencia de agua y en presencia de un intercambiador de cationes fuertemente ácido.

El documento WO 2011/154330 describe un sistema comparable con el documento WO 2010/133473 en el que la mezcla de reacción obtenida se somete a un tratamiento de destilación en una columna de pared divisoria o en dos columnas de destilación acopladas térmicamente.

Como se describe en los documentos WO 2010/133473 y WO 2011/154330 la reacción catalizada por ácido del isoprenol (3-metilbut-3-en-1-ol) con un aldehído de la fórmula R1-CHO produce una mezcla de reacción compleja que, además de los 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos sustituidos en la posición 2, contiene también subproductos deshidratados de las fórmulas (D), (E) y/o (F)

Hasta hace poco, estos subproductos no podían usarse para proporcionar otros materiales valiosos, sino que se descargaban o se devolvían a la reacción del isoprenol con el aldehído junto con los compuestos de partida usados en exceso. Esto último no deja de ser problemático debido a una posible nivelación de estos componentes en la mezcla de reacción.

La solicitud de patente internacional WO2014/060345 (no publicado como PCT/EP2013/071409) describe un procedimiento para la preparación de 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 de la fórmula general (A) y de 4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 de la fórmula general (B)

en las que

R1 es un alquilo C¹-C¹² de cadena recta o ramificado, un alquenilo C²-C¹² de cadena recta o ramificado, cicloalquilos no sustituidos o sustituidos por alquilos C¹-C¹² y/o alcoxilos C¹-C¹² con un total de 3 a 20 átomos de carbono o arilos no sustituidos o sustituidos por alquilos C¹-C¹² y/o alcoxilos C¹-C¹² con un total de 6 a 20 átomos de carbono, en los que

a) El 3-metilbut-3-en-1-ol se hace reaccionar con un aldehído de la fórmula R1-CHO, en el que R1 en la fórmula tiene el significado dado anteriormente, en presencia de un catalizador ácido para dar una mezcla de reacción que contiene al menos un 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano 2-sustituido de la fórmula general (A), al menos uno de los compuestos (D), (E) o (F) y al menos un compuesto de dioxano (G)

en el que R¹ tiene el significado dado anteriormente,

b) el producto de reacción de la etapa a) se somete a una separación para obtener una fracción enriquecida en 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 de fórmula general (A) y una fracción que contenga al menos uno de los compuestos (D), (E) o (F) y al menos un compuesto de dioxano (G),

c) la fracción que contiene al menos uno de los compuestos (D), (E) o (F) y al menos un compuesto de dioxano (G), se somete a hidrogenación

d) a partir del producto de hidrogenación obtenido en la etapa c) se aísla una fracción enriquecida en 4-metiltetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 (B) y una fracción enriquecida en el al menos un compuesto de dioxano (G).

Sigue habiendo una gran necesidad de procedimientos eficaces para la preparación de 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 a partir de materiales de partida fácilmente disponibles. Además de la síntesis a partir de sustancias puras, resulta especialmente interesante el uso de subproductos previamente inusables de la síntesis de 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano o de otros procedimientos de síntesis. Esto incluye también, por ejemplo, la producción integrada de al menos dos sustancias aromáticas o con sabor, a partir de una reacción básica.

Otra clase importante de sustancias aromáticas y con sabor son los 4-metil-tetrahidropiranos sustituidos por alquilo. Un representante bien conocido de esta clase es el 2-(2-metilpropil)-4-metil-tetrahidro-2H-pirano, que también se denomina dihidro-óxido de rosa.

La primera síntesis del dihidro-óxido de rosa fue descrita por M. Julia y B. Jacquet en Bulletin de la Societe Chimique de France 1963, 8-9, 1983.

Liu et al. describen en J. Heterocyclic Chem, 21, 129-132 (1984) la preparación de cis-dihidro-óxido de rosa por hidrogenación de 2-lsobutil-4-metil-5,6-dihidro-4H-pirano con PtO² en ácido acético.

Schindler y Vogel describen en Perfume & Flavorist, Vol 11, 29-30 (1986) esquemáticamente la preparación del dihidro-óxido de rosa a partir de 3-metilbut-3-en-1-ol y 3-metilbutanal como material de partida, en el que se obtiene una mezcla cis/trans en la proporción 70:30.

El documento EP 0770670 B1 describe una composición de perfume que contiene (4R)-cis-4-metil-tetrahidro-2H-piranos sustituidos en la posición 2. El documento describe las propiedades olfativas de los isómeros del óxido de rosa y del dihidro-óxido de rosa. La síntesis de los isómeros del dihidro-óxido de rosa se realiza por hidrogenación de los correspondientes isómeros del óxido de rosa.

Romanov et al. describen en Journal of Applied Chem. of the USSR, 55 (1), pp. 140 - 143 (1982) (Traducción al inglés de Zhurnal Prikladnoi Khimii, vol. 55, No. 1, 157 - 161 (1981)) la conversión catalizada por ácido del compuesto de dioxano G') a los dihidropiranos E') y F')

Se tabulan el 4-metil-2-isobutil-5,6-dihidropirano y el 4-metil-2-isobutil-3,6-dihidropirano. Como catalizadores ácidos se usan H²SO⁴ o intercambiadores de iones de estireno-divinilbenceno que contienen grupos sulfónicos. La reacción se lleva a cabo con compuestos de dioxano G') en forma pura y en presencia de ciclohexano o tolueno como disolvente.

Romanov et al. describen en el Journal of Applied Chem. of the USSR, 56 (1), pp. 2526 - 2528 (1983) (Traducción al inglés de Zhurnal Prikladnoi Khimii, Vol. 55, n° 12, 2778 - 2780 (1982)) la isomerización catalizada por ácido de 2-R-4.4- dimetil- y 2-R-4-metil-4-fenil-1,3-dioxanos a 2-R-4,4-metil- y 2-R-4-fenil-1,3-tetrahidropiran-4-oles.

El documento SU 19752312401 describe la preparación de tetrahidropiranoles de la fórmula (A) dada anteriormente, en la que R es alquilo inferior o fenilo, por isomerización de 4,4-dimetil-1,3-dioxanos sustituidos en la posición 2 en presencia de un catalizador ácido.

Es el objetivo de la presente invención proporcionar un procedimiento mejorado para la preparación de 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2.

Ahora se ha encontrado que al hacer reaccionar materiales de partida que contienen 2-alquil-4,4-dimetil-1,3-dioxano en presencia de un ácido fuerte y/o un intercambiador de iones ácido, se obtienen mezclas de productos enriquecidas en 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2.

Además, se encontró sorprendentemente que una fracción de la síntesis de 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2, a partir de 3-metilbut-3-en-1-ol y un aldehido R1-CHO, que hasta ahora no se podía usar para la recuperación de materiales valiosos debido a su contenido de dioxinas, es adecuada como mezcla de partida para el tratamiento ácido. Así, esta síntesis consigue aumentar significativamente el rendimiento total de los 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2.

Además, se encontró sorprendentemente que por reacción ácida de una mezcla de partida que, además del 2-alquil-4.4- dimetil-1,3-dioxano (caracterizado en lo sucesivo por la fórmula II), contiene también al menos un 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano (caracterizado en lo sucesivo por la fórmula I) y al menos un dihidropirano (III.1), (111.2) o (III.3), el contenido de la mezcla de productos tanto del 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano (I) como de los dihidropiranos de las fórmulas (III.1), (III.2) y/o (III.3) puede aumentar aún más. Como se ha mencionado, estos últimos pueden ser hidrogenados a los correspondientes 4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2. El tratamiento ácido de acuerdo con la invención es, por tanto, adecuado para un procedimiento para la preparación integrada de 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 y de 4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2.

Específicamente, se descubrió que la corriente lateral que contiene dioxano (= corriente de desecho) producida en la preparación catalizada por ácido de 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 por reacción de isoprenol (3-metilbut-3-en-1-ol) con un aldehído adecuado (especialmente isovaleraldehído) puede alimentarse en gran medida para su uso como producto químico aromático y especialmente como fragancia mediante el tratamiento ácido de acuerdo con la invención.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Un objetivo de la invención es un procedimiento para la preparación de 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 de la fórmula general (I)

en la que

R1 es un alquilo C¹-C¹² de cadena recta o ramificado, un alquenilo C²-C¹² de cadena recta o ramificado, un cicloalquilo no sustituido o sustituido con alquilo C¹-C¹² y/o alcoxi C¹-C¹² con un total de 3 a 20 átomos de carbono o un arilo no sustituido o sustituido con alquilo C¹-C¹² y/o alcoxi C¹-C¹² con un total de 6 a 20 átomos de carbono, en el que

a) se proporciona un material de partida que contiene al menos un compuesto de dioxano de la fórmula general (II)

(H )

en el que R1 tiene el significado indicado anteriormente, y que contiene además al menos uno de los compuestos de las fórmulas (III.1), (III.2) o (III.3)

en el que R1 tiene el significado indicado anteriormente,

b) el material de partida se somete a una reacción en presencia de un ácido fuerte y/o un intercambiador de iones ácido en el que se obtiene una mezcla de productos agotada en el compuesto de dioxano de fórmula (II) y enriquecida en el compuesto de fórmula (I) en comparación con el material de partida,

c) la mezcla de productos obtenida en la etapa b) se somete a una separación para obtener una fracción enriquecida en el compuesto de fórmula (I).

Una realización especial es un procedimiento en el que

a1) El 3-metilbut-3-en-1-ol de la fórmula (IV)

se hace reaccionar con un aldehído de la fórmula (V)

R1-CHO (V)

en el que

R1 es un alquilo C¹-C¹² de cadena recta o ramificado, un alquenilo C²-C¹² de cadena recta o ramificado, un cicloalquilo no sustituido o sustituido con alquilo C¹-C¹² y/o alcoxi C¹-C¹² con un total de 3 a 20 átomos de carbono o un arilo no sustituido o sustituido con alquilo C¹-C¹² y /o alcoxi C¹-C¹² con un total de 6 a 20 átomos de carbono, en presencia de un catalizador ácido, en el que se obtiene una mezcla de reacción que comprende al menos un 4-hidroxi-4-metiltetrahidropirano 2-sustituido de la fórmula (I), al menos un compuesto de dioxano (II) y al menos uno de los compuestos (III.1), (III.2) o (III.3)

en los que R1 tiene el significado indicado anteriormente,

a2) la mezcla de reacción de la etapa a1) se somete a una separación para obtener al menos una fracción (F-I.a2) enriquecida en los 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 de la fórmula general (I) y una fracción que contenga el compuesto dioxano (II) y al menos uno de los compuestos (III.1), (III.2) o (III.3), b) la fracción obtenida en la etapa a2), que contiene el compuesto de dioxano (II) y al menos uno de los compuestos (III.1), (III.2) o (III.3) se somete como material de partida a una reacción en presencia de un ácido fuerte y/o de un intercambiador iónico ácido en la que se obtiene una mezcla de productos que, en comparación con el material de partida, está agotada en el compuesto de dioxano de la fórmula (II) y que está enriquecida en el compuesto de la fórmula (I) y en al menos uno de los compuestos de las fórmulas (III.1), (III.2) o (III.3),

c) la mezcla de productos obtenida en la etapa b) se somete a una separación en la que se obtiene una fracción enriquecida en el compuesto de fórmula (I) y una fracción enriquecida en al menos uno de los compuestos de fórmulas (III.1), (III.2) o (III.3).

Preferentemente, de acuerdo con esta realización, la fracción enriquecida en el compuesto de fórmula (I) obtenido en la etapa c) se introduce en la separación de la etapa a2).

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El procedimiento de acuerdo con la invención tiene las siguientes ventajas:

- Con el procedimiento de acuerdo con la invención, los materiales de partida que contienen 2-alquil-4,4-dimetil-1,3-dioxano pueden usarse para la producción de 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2, es decir, pueden usarse como productos químicos aromáticos y especialmente como fragancias.

- Las mezclas de productos obtenidas tras el tratamiento ácido de acuerdo con la invención se caracterizan por su bajo contenido residual de 2-alquil-4,4-dimetil-1,3-dioxanos. De este modo, se evitan o se reducen significativamente los problemas conocidos en la técnica anterior en la separación y/o el procesamiento posterior de dichas corrientes que contienen dioxano.

- Con el procedimiento de acuerdo con la invención, una gran parte de la corriente lateral anterior (corriente de residuos) puede usarse específicamente como material valioso en la producción catalizada por ácido de 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2. Debido a los problemas descritos anteriormente en la separación de los dihidropiranos de las fórmulas (III.1), (III.2) y/o (III.3) contenidos en esta corriente lateral, por un lado, y el 2-alquil-4,4-dimetil-1,3-dioxano (II), por otro, esta corriente lateral se ha descartado hasta ahora generalmente.

- Además, el tratamiento ácido de acuerdo con la invención aumenta significativamente el rendimiento global de los 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2.

- Con la posibilidad de hidrogenar los dihidropiranos de las fórmulas (III.1), (III.2) y/o (III.3), que también se producen durante el tratamiento ácido de acuerdo con la invención, también se posibilita el acceso a los 4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 (VI) y especialmente al dihidro-óxido de rosa.

A menos que se especifique lo contrario a continuación, los siguientes términos

"4-metil-tetrahidropirano 2-sustituido ",

"2-(2-metilpropil)-4-metil-tetrahidropirano" (= "dihidro-óxido de rosa"),

"4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano 2-sustituido ",

"2-(2-metilpropil)-4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano"

en el contexto de la invención, designan las mezclas cis/trans de cualquier composición así como los isómeros conformacionales puros. Los términos anteriores denotan además todos los enantiómeros en forma pura, así como las mezclas racémicas y ópticamente activas de los enantiómeros de estos compuestos.

Cuando a continuación se mencionan los diastereómeros cis y trans de los compuestos (I) o (VI), sólo se muestra una de las formas enantioméricas en cada caso. A título meramente ilustrativo, a continuación, se indican los isómeros del 2-(2-metilpropil)-4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano (I)

En el contexto de la presente invención, el término alquilo de cadena recta o ramificado se refiere preferentemente a alquilo C¹-C⁶ y más preferentemente a alquilo C¹-C⁴. Los alquilos son, en particular, el metilo, el etilo, el n-propilo, el isopropilo, el n-butilo, el isobutilo (2-metilpropilo), el sec-butilo (1 -metilpropilo), el terc-butilo (1,1-dimetiletilo), el npentilo o el n-hexilo. Específicamente, alquilo significa metilo, etilo, n-propilo, isopropilo o isobutilo.

En el contexto de la presente invención, el término alcoxi recto o ramificado se refiere preferentemente a alcoxi C¹-C6 y más preferentemente a alcoxi C¹-C⁴. Los alcoxis son, en particular, metoxi, etoxi, n-propiloxi, isopropiloxi, nbutioxi, isobutioxi, sec-butioxi, terc-butioxi, n-pentioxi o n-hexiloxi. Específicamente, alcoxi significa metoxi, etoxi, npropiloxi, isopropiloxi o isobutiloxi.

En el contexto de la presente invención, el término alquenilo recto o ramificado se refiere preferentemente a alquenilo C²-C⁶ y más preferentemente a alquenilo C²-C⁴. Además de los enlaces simples, el radical alquenilo también tiene uno o más, preferentemente de 1 a 3, particularmente preferentemente 1 o 2, y muy particularmente preferentemente un doble enlace etilénico. Los alquenilos son, en particular, el etenilo, el 1-propenilo, el 2-propenilo, el 1-metiletenilo, el 1-butenilo, el 2-butenilo, el 3-butenilo, el 1-metil-1-propenilo, el 2-metil-1-propenilo, el 1-metil-2-propenilo o el 2-metil-2-propenilo.

En el contexto de la invención, el cicloalquilo denota un radical cicloalifático que tiene preferentemente de 3 a 10, más preferentemente de 5 a 8, átomos de carbono. Son ejemplos de grupos cicloalquilos en particular el ciclopropilo, el ciclobutilo, el ciclopentilo, el ciclohexilo, el cicloheptilo o el ciclooctilo. Específicamente, cicloalquilo significa ciclohexilo.

Los grupos cicloalquilos sustituidos pueden tener uno o más (por ejemplo, 1, 2, 3, 4 o 5) sustituyentes dependiendo del tamaño del anillo. Estos se seleccionan preferentemente de forma independiente entre alquilo C¹-C⁶ y alcoxi C¹-C6. En el caso de la sustitución, los grupos cicloalquilo llevan preferentemente uno o más, por ejemplo, uno, dos, tres, cuatro o cinco grupos alquilo C¹-C⁶. Entre los ejemplos de grupos cicloalquilos sustituidos se encuentran, en particular, el 2- y el 3-metilciclopentilo, el 2- y el 3-etilciclopentilo, el 2-, el 3- y el 4-metilciclohexilo, el 2-, el 3- y el 4-propilciclohexilo, el 2-, el 3- y el 4-isopropilciclohexilo, el 2-, el 3- y el 4-butilciclohexilo y el 2-, el 3- y el 4-isobutilciclohexilo.

En el contexto de la presente invención, el término "arilo" incluye radicales de hidrocarburos aromáticos mono o polinucleares que tienen típicamente de 6 a 18, preferentemente de 6 a 14, más preferentemente de 6 a 10 átomos de carbono. Los ejemplos de arilo incluyen en particular el fenilo, el naftilo, el indenilo, el fluorenilo, el antracenilo, el fenantenilo, el naftacenilo, el crisenilo, el pirenilo, etc., y específicamente el fenilo o el naftilo.

Los arilos sustituidos pueden tener uno o más (por ejemplo, 1, 2, 3, 4 o 5) sustituyentes dependiendo del número y tamaño de sus sistemas de anillos. Estos se seleccionan preferentemente de forma independiente entre alquilo C¹-C6 y alcoxi C¹-C⁶. Ejemplos de grupos arilos sustituidos son el 2-, 3- y 4-metilfenilo, 2,4-, 2,5-, 3,5- y 2,6-dimetilfenilo, 2.4.6- trimetilfenilo, 2, 3 y 4-etilfenilo, 2,4-, 2,5-, 3,5- y 2,6-dietilfenilo, 2,4,6-trietilfenilo, 2-, 3- y 4-propilfenilo, 2,4-, 2,5-, 3.5- y 2,6-dipropilfenilo, 2,4,6-tripropilfenilo, 2-, 3- y 4-isopropilfenilo, 2,4-, 2,5-, 3,5- y 2,6-diisopropilfenilo, 2,4,6-triisopropilfenilo, 2-, 3- y 4-butilfenilo, 2,4-, 2,5-, 3,5- y 2,6-dibutilfenilo, 2,4,6-tributilfenilo, 2-, 3- y 4-lsobutilfenilo, 2,4-, 2.5- , 3,5- y 2,6-diisobutilfenilo, 2,4,6-triisobutilfenilo, 2-, 3 y 4-sec-butilfenilo, 2,4-, 2,5-, 3,5- y 2,6-di-sec-butilfenilo, 2.4.6- tri-sec-butilfenilo, 2-, 3- y 4-terc-Butilfenilo, 2,4-, 2,5-, 3,5- y 2,6-di-terc-butilfenilo y 2,4,6-tri-terc-butilfenilo. Preferentemente, en los compuestos de las fórmulas (I), (II), (III.1), (III.2), (III.3), (V) y (VI), R1 representa alquilo C¹-C¹² recto o ramificado o alquenilo C¹-C¹² recto o ramificado. De manera particularmente preferente, R1 representa un alquilo C¹-C⁶ de cadena recta o ramificado o un alquenilo C²-C⁶ de cadena recta o ramificado. En otra realización preferente, R1 representa el fenilo.

Así, las acepciones preferentes para el radical R1 de acuerdo con la invención son, por ejemplo, el metilo, el etilo, el n-propilo, el isopropilo, el n-butilo, el isobutilo, el n-pentilo, el n-hexilo o el n-heptilo, preferentemente el metilo, el etilo, el n-propilo, el isopropilo, el isobutilo, muy preferentemente el isobutilo (2-metilpropilo).

Así, en una realización preferente, la presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación y aislamiento de 2-(2-metilpropil)-4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano de fórmula (I.a)

Etapa a)

Los materiales de partida adecuados para su uso en la etapa a) pueden contener al menos un compuesto de dioxano de la fórmula general (II)

en el que R1 es como se ha definido previamente, en forma sustancialmente pura. Por forma esencialmente pura se entiende que el material de partida usado para la aplicación en la etapa a) consiste preferentemente en al menos un 90% en peso, más preferentemente en al menos un 95% en peso, en particular en al menos un 99% en peso, basado en el peso total del material de partida, de al menos un compuesto de dioxano de la fórmula general (II). Los procedimientos adecuados para la preparación de 1,3-dioxanos de la fórmula (II) son conocidos en principio por el experto. Esto incluye, por ejemplo, la reacción del 3-metil-1,3-butanediol con aldehídos apropiadamente sustituidos de acuerdo con el siguiente esquema

El 3-metil-1,3-butanodiol está disponible comercialmente, por ejemplo, en Sigma Aldrich. Lo mismo ocurre con muchos aldehídos de la fórmula R1-CHO.

Preferentemente, en la etapa a), se proporciona un material de partida que contiene al menos un componente adicional además de al menos un compuesto de dioxano (II).

Preferentemente, el material de partida proporcionado en la etapa a) es una mezcla de productos naturales o sintéticos procedentes de la síntesis y/o el aislamiento de una sustancia aromática o con sabor.

De manera particularmente preferente, el material de partida proporcionado en la etapa a) es una mezcla de productos o una fracción de la síntesis y/o el aislamiento de un 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano 2-sustituido de la fórmula general (I).

En particular, el material de partida proporcionado en la etapa a) es una mezcla de productos o una fracción de la síntesis y/o aislamiento de un 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano 2-sustituido de la fórmula general (I) en el que a1) 3-metilbut-3-en-1-ol de la fórmula (IV)

se hace reaccionar con un aldehido de la fórmula (V)

R1-CHO (V)

en el que

R1 es un alquilo C¹-C¹² de cadena recta o ramificado, un alquenilo C²-C¹² de cadena recta o ramificado, un cicloalquilo no sustituido o sustituido con alquilo C¹-C¹² y/o alcoxi C¹-C¹² con un total de 3 a 20 átomos de carbono o un arilo no sustituido o sustituido con alquilo C¹-C¹² y/o alcoxi C¹-C¹² con un total de 6 a 20 átomos de carbono, en presencia de un catalizador ácido.

En una realización particular, la mezcla de reacción de la etapa a1) se somete a una separación para obtener al menos una fracción enriquecida en los 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 de la fórmula general (I) y una fracción agotada en los 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 de la fórmula general (I) (= etapa a2)). La fracción agotada de los 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 de la fórmula general (I), que contiene al menos un compuesto de dioxano (II), se usa preferentemente como material de partida para la reacción de la etapa b).

Preferentemente, el material de partida preparado en la etapa a) contiene el al menos un compuesto de dioxano (II) en una cantidad de 1 a 99% en peso, particularmente preferentemente de 2 a 90% en peso, especialmente de 10 a 60% en peso, específicamente de 15 a 50% en peso, basado en el peso total del material de partida.

Preferentemente, el material de partida proporcionado en la etapa a) contiene al menos un compuesto de la fórmula general (I) en una cantidad de 0 a 90% en peso, preferentemente de 0 a 70% en peso, en particular de 0 a 40% en peso, basado en el peso total del material de partida.

En una realización preferente, se usa en la etapa a) una mezcla de reacción procedente de la síntesis de piranol, de la que ya se ha separado una fracción enriquecida en los 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 de la fórmula general (I). De manera particularmente preferente, el material de partida proporcionado en la etapa a) contiene al menos un compuesto de la fórmula general (I) en una cantidad de 0 a 50% en peso, preferentemente de 0,1 a 40% en peso, en particular de 0,5 a 30% en peso, basado en el peso total del material de partida.

Ventajosamente, al hacer reaccionar un material de partida, que ya contiene al menos un compuesto de la fórmula general (I), en presencia de un ácido fuerte y/o un intercambiador de iones ácido, el contenido de compuestos de la fórmula (I) puede aumentar aún más en comparación con el material de partida.

De acuerdo con la invención, en la etapa a) se proporciona un material de partida que, además de al menos un compuesto de dioxano (II), contiene al menos uno de los compuestos de las fórmulas (III.1), (III.2) o (III.3)

en las que

R1 es un alquilo C¹-C¹² de cadena recta o ramificado, un alquenilo C²-C¹² de cadena recta o ramificado, un cicloalquilo no sustituido o sustituido con alquilo C¹-C¹² y/o alcoxi C¹-C¹² con un total de 3 a 20 átomos de carbono o un arilo no sustituido o sustituido con alquilo C¹-C¹² y /o alcoxi C¹-C¹² con un total de 6 a 20 átomos de carbono. Las mezclas de productos que contienen al menos uno de los compuestos de dihidropirano de las fórmulas (III.1), (III.2) o (III.3) pueden convertirse por hidrogenación en 4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 y, más concretamente, en dihidro-óxido de rosa, como se ha expuesto anteriormente.

Ventajosamente, haciendo reaccionar un material de partida que contenga al menos un compuesto de dioxano (II) y al menos uno de los compuestos de las fórmulas (III.1), (III.2) o (III.3) en presencia de un ácido fuerte y/o un intercambiador iónico ácido, el contenido de compuestos de las fórmulas (III.1), (III.2) y (III.3) en la mezcla de producto resultante puede aumentarse aún más en comparación con el material de partida.

Preferentemente, el material de partida proporcionado en la etapa a) contiene los compuestos de las fórmulas (III.1), (III.2) y/o (III.3) en una cantidad total del 1 al 99% en peso, preferentemente del 5 al 95% en peso, en particular del 15 al 70% en peso, basado en el peso total del material de partida.

El material de partida proporcionado en la etapa a) del procedimiento de acuerdo con la invención puede contener otros compuestos, por ejemplo, reactivos no reaccionados de la síntesis para la preparación de los 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 de la fórmula general (I). Preferentemente, el material de partida proporcionado en la etapa a) comprende al menos un compuesto seleccionado entre 3-metilbut-3-en-1-ol (IV), al menos un aldehído R1-CHO (V) y mezclas de los mismos.

Ventajosamente, las condiciones de reacción de la etapa b) permiten generalmente una reacción posterior de los compuestos (IV) y (V) para obtener compuestos de fórmulas (I), (III.1), (III.2) o (III.3). Preferentemente, por tanto, el material de partida proporcionado en la etapa a) del procedimiento de acuerdo con la invención contiene los compuestos (IV) y (V) en cantidades sustancialmente equimolares. Por lo tanto, puede ser ventajoso añadir un componente (IV) o (V) presente en una subcorriente molar al proporcionar el material de partida, de modo que los compuestos (IV) y (V) sean sustancialmente equimolares.

Preferentemente, el material de partida proporcionado en la etapa a) contiene los compuestos de fórmula (IV) en una cantidad de 0 a 25% en peso, preferentemente de 0,1 a 20% en peso, en particular de 0,5 a 15% en peso, basado en el peso total del material de partida.

Preferentemente, el material de partida proporcionado en la etapa a) contiene los compuestos de fórmula (V) en una cantidad de 0 a 25% en peso, preferentemente de 0,1 a 20% en peso, en particular de 0,5 a 15% en peso, basado en el peso total del material de partida.

En una composición típica, el material de partida proporcionado en la etapa a) contiene los siguientes compuestos, cada uno de ellos basado en el peso total de la mezcla de reacción:

Compuestos de dioxano (II): 15 - 50 % en peso,

4-Hidroxi-4-metil-tetrahidropirano (I): de 0 a 30 % en peso,

Compuestos de las fórmulas (III.1), (III.2) y/o (III.3): 15 a 70 % en peso en total,

isovaleraldehído: 0 - 15 % en peso,

Isoprenol: 0 -15 % en peso,

de (II) diferentes acetales: 0 - 5 % en peso,

agua: 0 - 10 % en peso.

Una realización particular es un procedimiento en el que, para proporcionar el material de partida en la etapa a): a1) 3-metilbut-3-en-1-ol de la fórmula (IV)

se hace reaccionar con un aldehído de la fórmula (V)

R1-CHO (V)

en el que

R1 es un alquilo C¹-C¹² de cadena recta o ramificado, un alquenilo C²-C¹² de cadena recta o ramificado, un cicloalquilo no sustituido o sustituido con alquilo C¹-C¹² y/o alcoxi C¹-C¹² con un total de 3 a 20 átomos de carbono o un arilo no sustituido o sustituido con alquilo C¹-C¹² y /o alcoxi C¹-C¹² con un total de 6 a 20 átomos de carbono, en presencia de un catalizador ácido, en el que se obtiene una mezcla de reacción que contenga al menos un 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano 2-sustituido de la fórmula general (I), al menos un compuesto de dioxano (II) y al menos uno de los compuestos (III.1), (MI.2) o (III.3)

en los que R1 es como se ha definido anteriormente,

a2) la mezcla de reacción de la etapa a1) se somete a una separación para obtener al menos una fracción (F-I.a2) enriquecida en los 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 de la fórmula general (I) y una fracción que contenga el compuesto dioxano (II) y al menos uno de los compuestos (III.1), (III.2) o (III.3), y usar esta última fracción como material de partida para la reacción de la etapa b).

Etapa a1)

Uno de los materiales de partida para la etapa a1) del procedimiento de acuerdo con la invención es el 3-metilbut-3-en-1-ol (isoprenol) de fórmula (IV),

El isoprenol es fácilmente accesible y está disponible comercialmente a partir de isobuteno y formaldehído mediante procedimientos conocidos a cualquier escala. No se exigen requisitos especiales en cuanto a la pureza, la calidad o el procedimiento de fabricación del isoprenol que se usará de acuerdo con la invención. Puede usarse en calidad y pureza comercial en la etapa a) del procedimiento de acuerdo con la invención. Preferentemente, se usa isoprenol con una pureza del 90% en peso o superior, más preferentemente con una pureza del 95 al 100% en peso y más preferentemente con una pureza del 97 al 99,9% en peso o incluso más preferentemente del 98 al 99,8% en peso. Otro material de partida para la etapa a1) del procedimiento de acuerdo con la invención es un aldehido de la fórmula (V) R1-CHO, en la que R1 en la fórmula (V) tiene el significado dado anteriormente.

Los aldehidos que se usan preferentemente son los de fórmula (V): Acetaldehído, valeraldehído, isovaleraldehído, pentanal, hexanal, heptanal, benzaldehído, citral, citronelal. Los aldehídos de fórmula (V) que son particularmente preferentes de acuerdo con la invención son el isovaleraldehído y el benzaldehído, especialmente el isovaleraldehído.

Preferentemente, en la etapa a1), el 3-metilbut-3-en-ol (IV) y el aldehído (V) se usan en una proporción molar de aproximadamente 1 a 2 a 2 a 1, particularmente preferentemente de 0,7 a 1 a 2 a 1, especialmente de 1 a 1 a 2 a 1. En una realización particular, en la etapa a), el 3-metilbut-3-en-ol (IV) y el aldehído (V) se usan en una proporción molar de 1 a 1 a 1,5 a 1.

Preferentemente, la reacción de la etapa a1) se lleva a cabo en presencia de un catalizador ácido. En principio, puede usarse cualquier catalizador ácido para la reacción de la etapa a1), es decir, cualquier sustancia que presente acidez de Bronstedt o de Lewis. Ejemplos de catalizadores adecuados son los ácidos protónicos como el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico, el ácido fosfórico, el ácido metanosulfónico y el ácido p-toluenosulfónico, los compuestos de elementos moleculares ácidos como el cloruro de aluminio, el trifluoruro de boro, el cloruro de zinc, el pentafluoruro de fósforo, el trifluoruro de arsénico, el tetracloruro de estaño, el tetracloruro de titanio y el pentafluoruro de antimonio; sólidos ácidos de óxido como zeolitas, silicatos, aluminatos, aluminosilicatos, arcillas e intercambiadores de iones ácidos.

Preferentemente, el catalizador ácido usado en la etapa a1) se selecciona entre el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico, el ácido metanosulfónico, el ácido p-toluenosulfónico y los intercambiadores de cationes fuertemente ácidos.

En una primera variante, la reacción de la etapa a1) se lleva a cabo en presencia de un ácido de Bronstedt, preferentemente seleccionado entre el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico, el ácido metanosulfónico y el ácido ptoluenosulfónico. En esta primera variante, se puede usar un disolvente en la etapa a1), que se selecciona preferentemente entre hidrocarburos y mezclas de hidrocarburos. Los disolventes adecuados son, por ejemplo, hexano, heptano, ligroína, éter de petróleo, ciclohexano, decalina, tolueno, xileno y sus mezclas. Preferentemente, no se usa ningún disolvente. Preferentemente, en esta primera variante, el catalizador se usa en una cantidad de 0,05 a 5 mol%, más preferentemente de 0,1 a 4 mol%, en relación al aldehído (V). Preferentemente, la reacción en la etapa a1) de acuerdo con esta primera variante se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 20 a 120 °C, particularmente preferentemente de 30 a 80 °C.

En una segunda variante, la reacción del etapa a1) tiene lugar en presencia de un intercambiador de cationes fuertemente ácido. El término intercambiador de cationes fuertemente ácido se entiende como un intercambiador de cationes en la forma H+ que tiene grupos fuertemente ácidos. Los grupos fuertemente ácidos suelen ser grupos de ácido sulfónico. Los grupos ácidos suelen estar unidos a una matriz polimérica, que puede ser de tipo gel o macroporosa, por ejemplo. Una realización preferente del procedimiento de acuerdo con la invención se caracteriza, por tanto, por usar un intercambiador de cationes fuertemente ácido que contiene grupos de ácido sulfónico. Los intercambiadores de cationes fuertemente ácidos adecuados se describen en los documentos WO 2010/133473 y WO 2011/154330 al que se hace referencia completa en la presente memoria.

Son adecuados para su uso en la etapa a1) los intercambiadores de iones fuertemente ácidos (como Amberlyst, Amberlite, Dowex, Lewatit, Purolite, Serdolit) basados en poliestireno y que contienen copolímeros de estireno y divinilbenceno como matriz portadora con grupos de ácido sulfónico en forma de H+, así como grupos intercambiadores de iones funcionalizados con grupos de ácido sulfónico (-SO³H). Los intercambiadores de iones difieren en la estructura de sus marcos poliméricos, y se distingue entre resinas tipo gel y macroporosas. En una realización particular, se usa una resina polimérica perfluorada de intercambio iónico en la etapa a). Estas resinas se comercializan, por ejemplo, bajo el nombre de Nafion® por la empresa DuPont. Un ejemplo de este tipo de resina polimérica de intercambio iónico perfluorada es Nafion ® NR-50.

Los intercambiadores de cationes de ácido fuerte disponibles comercialmente y adecuados para la reacción en la etapa a1) son conocidos, por ejemplo, bajo los nombres comerciales Lewatit ® (Lanxess), Purolite ® (The Purolite Company), Dowex ® (Dow Chemical Company), Amberlite ® (Rohm and Haas Company), Amberlyst (TM) (Rohm and Haas Company). Los intercambiadores de cationes fuertemente ácidos preferentes son: Lewatit ® K 1221, Lewatit ® K 1461, Lewatit ® K 2431, Lewatit ® K 2620, Lewatit ® K 2621, Lewatit ® K 2629, Lewatit ® K 2649, Amberlite ® FPC 22, Amberlite ® FPC 23, Amberlite ® IR 120, Amberlyst (TM) 131, Amberlyst (TM) 15, Amberlyst (TM) 31, Amberlyst (TM) 35, Amberlyst (TM) 36, Amberlyst (TM) 39, Amberlyst (TM) 46, Amberlyst (TM) 70, Purolite ® SGC650, Purolite ® C100H, Purolite ® C150H, Dowex ® 50X8, Serdolit ® rojo y Nation ® NR-50.

Las resinas de intercambio iónico fuertemente ácidas suelen regenerarse con ácido clorhídrico y/o ácido sulfúrico. En una realización particular, en la etapa a1), el 3-metilbut-3-en-ol (IV) y el aldehído (V) se hacen reaccionar en presencia de un intercambiador de cationes fuertemente ácido y en presencia de agua. De acuerdo con una realización especial, además del isoprenol (IV) y el aldehído de fórmula (V), se añade también agua a la mezcla de reacción.

En una realización adecuada, los materiales de partida se hacen reaccionar en presencia de al menos 25 mol%, preferentemente al menos 50 mol%, de agua. Por ejemplo, los materiales de partida se hacen reaccionar en presencia de 25 a 150 mol%, preferentemente 40 a 150 mol%, más preferentemente 50 a 140 mol%, en particular 50 a 80 mol% de agua. En este caso, la cantidad de agua usada se refiere a la cantidad de sustancia del material de partida, que puede usarse en un suministro insuficiente, o en el caso de una conversión equimolar, a la cantidad de sustancia de uno de los dos.

Preferentemente, la reacción se lleva a cabo en presencia de al menos un 3% en peso, más preferentemente al menos un 5% en peso, de agua añadida. Por ejemplo, el alcohol de fórmula (IV) y el aldehído de fórmula (V) se hacen reaccionar en presencia de un 3% a un 15% en peso de agua, preferentemente de un 5% a un 12% en peso de agua. Los porcentajes en peso mencionados se basan en la cantidad total de la mezcla de reacción formada por los componentes de las fórmulas (IV) y (V) así como el agua.

Por encima del valor especificado, la cantidad de agua puede ser elegida libremente y está limitada, si es que lo está, sólo por aspectos de procedimiento o económicos y puede ser usada en gran cantidad, por ejemplo de 5 a 15 veces en exceso o incluso por encima. Preferentemente, se prepara una mezcla de isoprenol (IV) y el aldehído de fórmula (V), preferentemente isovaleraldehído, con la cantidad de agua que se va a añadir, de forma que el agua añadida permanezca disuelta en la mezcla de isoprenol y el aldehído, es decir, no hay un sistema bifásico.

Para la reacción del isoprenol (IV) con el aldehído (V) en la etapa a1), se pueden poner en contacto los materiales de partida mencionados y opcionalmente el agua añadida con el intercambiador de cationes ácidos. Preferentemente, el isoprenol (IV), el aldehído (V) y, opcionalmente, el agua añadida se usan en forma de mezcla en la etapa a). Los materiales de partida mencionados, es decir, el isoprenol (IV) y el aldehido (V) y el agua a usar en la cantidad mencionada, pueden ponerse en contacto entre sí o mezclarse en cualquier orden.

La cantidad de intercambiador de cationes fuertemente ácido en la etapa a1) no es crítica y puede elegirse libremente dentro de unos límites amplios, teniendo en cuenta el aspecto económico y de ingeniería de procedimientos. En consecuencia, la reacción puede llevarse a cabo tanto en presencia de cantidades catalíticas como en presencia de grandes excesos del intercambiador de cationes fuertemente ácido. Por lo general, el intercambiador de cationes fuertemente ácido se usa en una cantidad de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 40 % en peso, preferentemente en una cantidad de aproximadamente el 20 a aproximadamente el 40 % en peso y particularmente preferentemente en una cantidad de aproximadamente el 20 a aproximadamente el 30 % en peso, en cada caso basado en la suma de isoprenol (IV) y aldehído de fórmula (V) usados. En este caso, los datos se refieren al intercambiador de cationes listo para su uso, que suele estar pretratado con agua y, por tanto, puede comprender cantidades de hasta aproximadamente el 70% en peso, preferentemente de entre un 30% y un 65% en peso y, particularmente, de entre un 40% y un 65% en peso de agua. En particular, en el caso del control discontinuo del procedimiento, puede ser innecesario añadir más agua al realizar el procedimiento de acuerdo con la invención. Los intercambiadores de cationes fuertemente ácidos mencionados pueden usarse en la etapa a1) individualmente o en forma de mezclas.

En funcionamiento continuo, la carga del catalizador está, por ejemplo, en el intervalo de 50 a 2500 mol por m3 de catalizador y h, preferentemente en el intervalo de 100 a 2000 mol por m3 de catalizador y h, en particular en el intervalo de 130 a 1700 mol por m3 de catalizador y h, en el que la cantidad de sustancia en mol se refiere a la sustancia de partida de fórmula (IV).

La reacción en la etapa a1) en presencia de un intercambiador de cationes fuertemente ácido puede llevarse a cabo opcionalmente en presencia de un disolvente inerte en las condiciones de reacción. Los disolventes adecuados son, por ejemplo, terc-butil metil éter, ciclohexano, decalina, hexano, heptano, ligroína, éter de petróleo, tolueno o xileno. Los disolventes mencionados pueden usarse solos o en forma de mezclas entre sí. Preferentemente, la reacción en la etapa a1) se lleva a cabo en presencia de un intercambiador de cationes fuertemente ácido sin la adición de un disolvente orgánico.

Preferentemente, la reacción del isoprenol (IV) con el aldehído seleccionado (V) en la etapa a1) se lleva a cabo en presencia de agua y en presencia de un intercambiador de cationes fuertemente ácido a una temperatura en el intervalo de 0 a 70 °C, más preferentemente a una temperatura en el intervalo de 20 a 70 °C y en particular a una temperatura en el intervalo de 20 a 60 °C. Esta es la temperatura de la mezcla de reacción.

La reacción de la etapa a1) puede llevarse a cabo de forma discontinua o continua. En el caso discontinuo, por ejemplo, la reacción puede llevarse a cabo colocando una mezcla de isoprenol (IV), el aldehído (V), opcionalmente agua y opcionalmente un disolvente orgánico en un recipiente de reacción adecuado y añadiendo el catalizador ácido. Una vez finalizada la reacción, el catalizador puede separarse de la mezcla de reacción obtenida mediante procedimientos de separación adecuados. El orden en el que se ponen en contacto los distintos componentes de la reacción no es crítico y puede variar de acuerdo con el diseño de la ingeniería del procedimiento correspondiente. Si se usa un ácido de Bronstedt, preferentemente seleccionado entre el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico, el ácido metanosulfónico y el ácido p-toluenosulfónico, como catalizador en la etapa a1), la separación del catalizador, por ejemplo, después del tratamiento acuoso, puede realizarse por destilación o directamente por destilación. Si se usa un intercambiador de cationes fuertemente ácido como catalizador en la etapa a1), la separación del catalizador puede realizarse, por ejemplo, por filtración o por centrifugación.

En una realización preferente, la reacción del isoprenol (IV) con el aldehído (V) en la etapa a) se lleva a cabo de forma continua. Para ello, por ejemplo, se puede preparar una mezcla de los materiales de partida que van a reaccionar, el isoprenol y el aldehído de fórmula (V), con agua y poner esta mezcla continuamente en contacto con un intercambiador de cationes fuertemente ácido. Para ello, el intercambiador de cationes seleccionado puede, por ejemplo, introducirse en un reactor de flujo adecuado, por ejemplo, un reactor agitado con entrada y salida o un reactor tubular, y los materiales de partida y el agua pueden introducirse continuamente en él y la mezcla de reacción descargarse continuamente. Los materiales de partida y el agua pueden introducirse en el reactor de flujo como componentes individuales o en forma de mezcla, como se ha descrito anteriormente. Los procedimientos correspondientes se describen en las solicitudes de patente europea 13165767.8 y 13165778.5.

La mezcla de reacción obtenida en la etapa a1) del procedimiento de acuerdo con la invención contiene, además de al menos un compuesto de dioxano de la fórmula general (II),

al menos un 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano 2-sustituido de la fórmula general (I)

( I )

y adicionalmente al menos uno de los compuestos de las fórmulas (III.1), (III.2) o (III.3)

en las que R1 en las fórmulas (I), (II), (III.1), (III.2), (III.3) tiene el significado indicado anteriormente. Preferentemente, R1 representa el isobutilo. Por regla general, la mezcla de reacción contiene una mezcla de los compuestos (III.1), (III.2) y (III.3).

La mezcla de reacción obtenida en la etapa a1) del procedimiento de acuerdo con la invención puede comprender al menos un subproducto adicional, por ejemplo, un acetal (VII)

en el que R1 es como se ha definido anteriormente. Preferentemente, R1 representa el isobutilo.

La mezcla de reacción obtenida en la etapa a1) del procedimiento de acuerdo con la invención puede contener otros componentes, como 3-metilbut-3-en-1-ol (IV) sin reaccionar, aldehído (V) sin reaccionar, agua, disolvente orgánico, etc.

Preferentemente, la mezcla de reacción obtenida en la etapa a1) contiene el compuesto de dioxano de fórmula (II) en una cantidad total del 5 al 20% en peso, más preferentemente del 5 al 15% aproximadamente en peso, basado en el peso total de la mezcla de reacción.

Preferentemente, la mezcla de reacción obtenida en la etapa a1) contiene los compuestos de las fórmulas (III.1), (III.2) y (III.3) en una cantidad total del 5 al 20% en peso, particularmente preferentemente del 5 al 15% en peso, en base al peso total de la mezcla de reacción.

Preferentemente, la mezcla de reacción obtenida en la etapa a1) contiene el 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano 2-sustituido de fórmula (I) en una cantidad del 50 al 90% en peso, más preferentemente del 60 al 80% aproximadamente en peso, basado en el peso total de la mezcla de reacción.

En una composición típica, la mezcla de reacción obtenida en la etapa a1) contiene los siguientes compuestos, cada uno de ellos basado en el peso total de la mezcla de reacción:

Isovaleraldehído: 0 - 5 % en peso,

Isoprenol: 0 -10 % en peso,

Compuesto de dioxano (II): 5 -15 % en peso,

Compuestos de las fórmulas (III.1), (III.2) y/o (III.3): 5 -15 % en peso en total,

de (II) diferentes acetales: 0 - 5 % en peso,

trans-(I): 15 - 22 % en peso,

cis-(I): 45 - 65 % en peso,

agua: 2 - 10 % en peso.

Preferentemente, la mezcla de reacción obtenida en la etapa a1) contiene los 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 de la fórmula (I) en forma de mezclas de los diastereómeros cis de la fórmula cis-(I) y los diastereómeros trans de la fórmula trans-(I)

en los que la relación de diastereómeros del diastereómero cis-(I) al diastereómero trans-(I) es preferentemente de 65 a 35 a 95 a 5, particularmente preferentemente de 70 a 30 a 85 a 15, y R1 tiene los significados indicados anteriormente.

Preferentemente, la mezcla de reacción obtenida en la etapa a1) contiene 2-lsobutil-4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano en forma de mezclas del diastereómero cis de la fórmula cis-(I.a) y del diastereómero trans de la fórmula trans-(I.a)

en la que la relación de diastereómeros del diastereómero cis-(I.a) con respecto al diastereómero trans-(I.a) es preferentemente de 65 a 35 a 95 a 5, particularmente preferentemente de 70 a 30 a 85 a 15.

Tales mezclas son particularmente adecuadas para su uso como productos químicos aromáticos, por ejemplo como componente con olor a lirio de los valles para la producción de composiciones de perfume, debido a sus especiales propiedades de olor.

Etapa a2)

Preferentemente, la mezcla de reacción de la etapa a1) se somete a una separación para obtener al menos una fracción (F-I.a2) enriquecida en los 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 de la fórmula general (I) y una fracción que contiene el compuesto dioxano (II) y al menos uno de los compuestos (III.1), (III.2) o (III.3). La fracción que contiene el compuesto de dioxano (II) y al menos uno de los compuestos (III.1), (III.2) o (III.3) se usa entonces preferentemente como material de partida para la reacción de la etapa b).

El producto de reacción de la etapa a1) usado para la separación en la etapa a2) contiene típicamente, basándose en el peso total, del 45 al 65 % en peso de los diastereómeros cis-(I), del 15 al 22 % en peso de los diastereómeros trans-(I), del 10 al 40 % en peso de los compuestos de ebullición inferior a los compuestos (I), del 1 al 3 % en peso de los compuestos de ebullición superior a los compuestos (I). El producto de reacción de la etapa a1) está preferentemente libre de compuestos que tengan un punto de ebullición cercano al de los compuestos estereoisoméricos (I). En el contexto de la invención, sustancialmente libre de compuestos que tienen un punto de ebullición cercano al de los compuestos estereoisoméricos (I) significa que el producto de reacción de la etapa a1) contiene como máximo el 1% en peso, particularmente preferentemente como máximo el 0,5% en peso, especialmente como máximo el 0,1% en peso, de compuestos que tienen un punto de ebullición cercano al de los compuestos estereoisoméricos (I).

Preferentemente, el producto de reacción de la etapa a1) usado para la separación en la etapa a2) contiene del 45 al 65 % en peso del diastereómero cis del 2-lsobutil-4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano de fórmula cis-(I.a), del 15 al 20 % en peso de la fórmula cis-(I.a)% en peso del diastereómero trans de la fórmula trans-(I.a), 20 a 40 % en peso inferior a los compuestos (I) en ebullición, 1 a 3 % en peso superior a los compuestos (I) en ebullición.

Preferentemente, en la etapa a2) del procedimiento de acuerdo con la invención, la mezcla de reacción de la etapa a1) se somete a una separación por destilación. Entre los dispositivos adecuados para la separación por destilación se encuentran las columnas de destilación, como las columnas de bandeja, que pueden estar equipadas con campanas, placas de cribado, bandejas de cribado, empaquetaduras, válvulas, drenajes laterales, etc., los evaporadores, como los evaporadores de película fina, los evaporadores de película descendente, los evaporadores de circulación forzada, los evaporadores de Sambay, etc., y sus combinaciones.

Las columnas de destilación pueden tener separadores internos, preferentemente seleccionados entre bandejas separadoras, empaques ordenados, por ejemplo, empaques de lámina o tela, como Sulzer Mellapak®, Sulzer BX, Montz B1 o Montz A3 o Kühni Rombopak, o empaques aleatorios, como anillos Dixon, anillos Raschig, anillos de alto flujo o súper anillos Raschig. Los empaques ordenados, preferentemente de chapa o de tejido, con una superficie específica de 100 a 750 m2/m3, en particular de 250 a 500 m2/m3, han demostrado ser especialmente eficaces. Generan altas eficiencias de separación con bajas pérdidas de presión.

Preferentemente, para la separación en la etapa a2), se usa un dispositivo que comprende

- una columna de suministro con una parte de refuerzo situada por encima del punto de suministro y una parte accionada situada por debajo del punto de suministro,

- una columna de unión superior que se comunica con el extremo superior del miembro de refuerzo y una columna de unión inferior que se comunica con el extremo inferior del miembro de salida, y

- una columna de activación que se comunica con la columna de unificación superior y la columna de unificación inferior.

Preferentemente, la separación en la etapa a2) se lleva a cabo mediante

i) la introducción del producto de reacción de la etapa a1) en una columna de alimentación que tiene una parte de refuerzo situada por encima del punto de alimentación y una parte impulsada situada por debajo del punto de alimentación,

ii) la provisión de una columna de combinación superior que se comunica con el extremo superior de la parte de amplificación con un condensador en el extremo superior de la columna y proporciona una columna de combinación inferior que se comunica con el extremo inferior de la sección de extracción y tiene un calentador en el extremo inferior de la columna,

iii) la provisión de una columna de activación que comunica con la columna de unión superior y la columna de unión inferior y que tiene al menos una salida lateral,

iv) el retiro de la parte superior de la columna de extracción o de la región superior de los compuestos que hierven más fácilmente que los 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 (I), el retiro, al menos como una extracción lateral, de al menos una parte de los 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 (I) y el retiro en el fondo o en la región inferior de la columna de combinación inferior de los 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 (I) que no se retiran como extracción lateral y el retiro de los compuestos que hierven más alto que los 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 (I).

En una realización preferente, el extracto tomado de la parte superior de la columna de extracción o de la región superior contiene:

- al menos una parte o la cantidad total del compuesto de dioxano (II) contenido en el producto de reacción de la etapa a1),

- al menos una parte o la totalidad de los compuestos (III.1), (III.2) y (III.3) contenidos en el producto de reacción de la etapa a1),

- si está presente, 3-metilbut-3-en-1-ol de fórmula (IV) sin reaccionar,

- si está presente, aldehído sin reaccionar (V),

- pequeñas cantidades o ninguna cantidad de 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos (I),

- agua.

En una realización particularmente preferente, el 3-metilbut-3-en-1-ol de fórmula (IV) y el isovaleraldehído (V) se usan para la reacción en la etapa a1). A continuación, el extracto tomado de la parte superior de la columna de extracción o de la región superior contiene:

- al menos una parte o la totalidad del compuesto de dioxano (II) contenido en el producto de reacción de la etapa a), en el que R1 es isobutilo,

- al menos una parte o la totalidad de los compuestos (III.1), (III.2) y (III.3) contenidos en el producto de reacción de la etapa a), en el que R1 es isobutilo,

- si está presente, 3-metilbut-3-en-1-ol de fórmula (IV) sin reaccionar,

- si está presente, isovaleraldehído sin reaccionar (V.a),

- pequeñas cantidades o ninguna cantidad de 2-(2-metilpropil)-4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano de fórmula (I.a), - agua.

El producto principal así obtenido puede someterse a una separación de fases para separar la cantidad principal de agua. Aparte de esta separación de fases, el producto principal así obtenido puede usarse normalmente para la reacción de la etapa b) sin necesidad de más tratamiento. Si se desea, el producto principal puede someterse a un tratamineto adicional para separar al menos una parte de los componentes distintos de los compuestos (III.1), (III.2), (III.3). Para ello, el producto principal puede someterse, por ejemplo, a una nueva separación por destilación.

En una realización preferente, una corriente lateral se retira de la columna de extracción o dos corrientes laterales se retiran de la columna de extracción. En un diseño especial, sólo se extrae una corriente lateral de la columna de extracción.

[0108] Si se toman varias extracciones que contienen 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 (I) en la etapa a2), por ejemplo, dos extracciones laterales diferentes o una extracción lateral y otra inferior, estas suelen diferir con respecto a la composición de los estereoisómeros. Así, se consigue aislar una fracción enriquecida en cis-diastereómeros y una fracción enriquecida en trans-diastereómeros en comparación con el producto de reacción de la etapa a1). Con una eficiencia de separación suficiente del aparato de destilación usado, se puede obtener al menos uno de los diastereómeros en forma pura, si se desea.

La columna de alimentación, la columna de salida, la columna de combinación superior y la columna de combinación inferior pueden ser componentes discretos o pueden estar formados como una sección o cámara de una columna de destilación que combina varias funciones. El término "columnas comunicantes" significa que hay un intercambio entre ellas tanto de los vapores ascendentes como de los condensados de drenaje.

En una realización preferente del procedimiento de acuerdo con la invención, la separación por destilación en la etapa a2) se lleva a cabo en una disposición de columnas de destilación que comprende una columna de pared divisoria o una interconexión de al menos dos columnas de destilación convencionales acopladas térmicamente. Las columnas de pared divisoria son columnas de destilación especiales con al menos un punto de alimentación y al menos tres puntos de retirada, en las que la llamada zona de rectificación está situada entre el evaporador y el condensador, en la que una parte del condensado formado en el condensador se desplaza hacia abajo en forma líquida como reflujo en contracorriente con los vapores que suben desde el evaporador, y que, en una región parcial de la columna por debajo y/o por encima del punto de alimentación, contiene al menos un dispositivo de separación (pared de separación) que actúa en la dirección longitudinal para evitar la mezcla cruzada de la corriente de líquido y/o vapor (corriente de vapor) y que, por tanto, permite una separación de las mezclas de sustancias por destilación. El principio básico de las columnas de pared divisoria se conoce desde hace mucho tiempo y se describe, por ejemplo, en el documento US 2.471.134, en el documento EP-A-0122367 o en G. Kaibel, Chem. Eng. Technol. Vol.

10, 1987, pp. 92 a 98.

El diseño básico general de una columna de pared divisoria comprende al menos un punto de alimentación lateral en un lado de la pared divisoria y al menos tres puntos de retirada, al menos uno de los cuales está situado más allá de la pared divisoria. Dado que este diseño evita la mezcla cruzada del flujo de líquido y/o vapor en la zona de la pared divisoria, es posible obtener los productos secundarios en forma pura. En general, esto reduce el número total de columnas de destilación necesarias cuando se separan mezclas multicomponentes. Además, se pueden ahorrar costos de inversión así como de energía usando columnas de pared divisoria en comparación con la simple conexión en serie de dos columnas de destilación convencionales (véase M. Knott, Process Engineering, Vol. 2, 1993, febrero, p. 33 a 34).

Para los fines de la invención, las columnas de destilación convencionales son todas las columnas de destilación que no contienen una pared divisoria. En las columnas de destilación convencionales acopladas térmicamente, los flujos de masa y energía se intercambian recíprocamente. Así, en comparación con una simple conexión en serie de las columnas de destilación convencionales, es posible un importante ahorro de energía. Como alternativa a la columna de pared divisoria es preferente una interconexión de dos columnas de destilación acopladas térmicamente. Se proporciona una visión general de los diferentes acuerdos, por ejemplo, en G. Kaibel et al, Chem.-Ing.-Tech., Vol. 61, 1989, pp. 16 a 25 y G. Kaibel et al., Gas Separation & Purification, Vol. 4, 1990, junio, p. 109 a 114.

En una primera realización preferente, se usa para la destilación una columna de destilación con una precolumna acoplada térmicamente, es decir, la columna de toma, la columna de combinación superior y la columna de combinación inferior están formadas como una columna de destilación de una sola pieza, y la columna de alimentación está formada como una precolumna de la columna de destilación. En una segunda realización preferente, se usa una columna de destilación con una columna corriente abajo acoplada térmicamente, es decir, la columna de alimentación, la columna de combinación superior y la columna de combinación inferior están formadas como una columna de destilación de una sola pieza, y la columna de salida está formada como una columna corriente abajo de la columna de destilación. Las columnas de destilación con columnas auxiliares son conocidas y descriptas, por ejemplo, en Chem. Eng. Res. Des., Parte A: Trans IChemE, marzo de 1992, pp. 118-132, "The design and optimisation of fully thermally coupled distillation columns".

Se ha encontrado conveniente eliminar del producto de reacción de la etapa a1), antes de introducirlo en la columna de alimentación, al menos una parte de los compuestos que hierven más fácilmente que los 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 (I). Por lo tanto, en una realización particular, se usa una disposición de columnas de destilación que comprende una columna de destilación convencional corriente arriba y una columna de pared divisoria corriente abajo o una interconexión corriente abajo de dos columnas de destilación convencionales acopladas térmicamente para la separación por destilación del producto de reacción de la etapa a).

Preferentemente, para la separación por destilación en la etapa a2)

a21) la mezcla de reacción de la etapa a1) se somete en primer lugar a una separación en la columna de destilación convencional en la que se obtiene un primer producto principal enriquecido en el compuesto dioxano (II) y en los compuestos (III.1), (III.2) y (III.3) y que no contiene prácticamente ningún compuesto de fórmula general (I), y se obtiene un primer producto de fondo que está agotado en los compuestos (III.1), (III.2) y (III.3) y en el compuesto de dioxano (II) y que contiene la mayor cantidad de los compuestos de fórmula general (I),

a22) el primer producto de fondo de la etapa a21) se somete a una separación en la columna de pared divisoria o en la interconexión de dos columnas de destilación convencionales acopladas térmicamente en la que se obtiene un segundo producto principal que contiene los compuestos (III.1), (III.2), (III.3) y (II) así como opcionalmente pequeñas cantidades de los compuestos de fórmula general (I), obteniendo una corriente lateral constituida esencialmente por el compuesto de fórmula general (I) y se obtiene un segundo producto de fondo que contiene los compuestos de fórmula general (I) no contenidos en el producto principal y no en la corriente lateral,

en el que el primer producto principal y/o el segundo producto principal se usan como material de partida en la etapa b).

Preferentemente, también en la realización anterior, en los compuestos de las fórmulas (II), (III.1), (III.2), (III.3) y (VI), R1 es isobutilo.

La expresión de acuerdo con la cual el primer producto principal no contiene esencialmente compuestos de la fórmula general (I) significa que la proporción de compuestos de la fórmula general (I) en el primer producto principal es a lo sumo del 5% en peso, particularmente preferentemente a lo sumo del 2% en peso, en particular a lo sumo del 1% en peso, especialmente a lo sumo del 0,1% en peso, basado en el peso total del primer producto principal. En una realización particular, el primer producto principal no contiene compuestos de la fórmula general (I).

El segundo producto principal puede contener, por ejemplo, del 1 al 40% en peso, particularmente preferente del 2 al 30% en peso, especialmente del 5 al 25% en peso, específicamente del 10 al 20% en peso, de compuestos de la fórmula general (I), basado en el peso total del segundo producto principal.

En una realización especial, la corriente lateral consiste únicamente en compuestos de la fórmula general (I).

En una realización específica, el segundo producto de fondo puede contener compuestos de mayor ebullición que los compuestos de la fórmula general (I).

Preferentemente, de acuerdo con esta realización, el primer producto principal (en particular la fase orgánica empobrecida en agua del primer producto principal) y/o el segundo producto principal se usan para la reacción en la etapa b). No es crítico si el segundo producto principal todavía contiene pequeñas cantidades de los compuestos de la fórmula general (I), ya que éstos no influyen negativamente en la reacción de la etapa b) para la formación posterior de este componente y posteriormente en la etapa c) se separa y usa una fracción enriquecida en (I).

Generalmente, en esta realización, el producto lateral y el segundo producto de fondo diferirán con respecto a la proporción de estereoisómeros de los compuestos de fórmula (I).

Etapa b)

[0124 ] En la etapa b) del procedimiento de acuerdo con la invención, el material de partida preparado en la etapa a) se somete a una reacción en presencia de un ácido fuerte y/o de un intercambiador de iones ácido, obteniéndose una mezcla de productos que está agotada en el compuesto de dioxano de la fórmula (II) y enriquecida en al menos uno de los compuestos de las fórmulas (III.1), (III.2) o (III.3) así como en el compuesto (I)

con respecto al material de partida, en el que R1 tiene el significado dado anteriormente.

Los ácidos adecuados para la reacción de la etapa b) son, en principio, los catalizadores ácidos mencionados en la etapa a1). En el presente documento se hace referencia a realizaciones adecuadas y preferentes de estos catalizadores ácidos.

En principio, cualquier sustancia que presente acidez de Bronstedt o de Lewis puede usarse para la reacción de la etapa b). Ejemplos de catalizadores adecuados son los ácidos protónicos, los compuestos de elementos moleculares ácidos, los intercambiadores de iones ácidos y sus mezclas.

Preferentemente, la reacción de la etapa b) se lleva a cabo en presencia de un ácido seleccionado entre el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico, el ácido metanosulfónico, el ácido p-toluenosulfónico y los intercambiadores de cationes fuertemente ácidos.

En una realización particular, la reacción en la etapa b) se lleva a cabo en presencia de un intercambiador de cationes fuertemente ácido o ácido metanosulfónico.

En una primera variante, la reacción de la etapa b) se lleva a cabo en presencia de un ácido de Bronstedt, preferentemente seleccionado entre el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico, el ácido metanosulfónico y el ácido ptoluenosulfónico.

En esta primera variante, el contenido de agua de la mezcla de reacción es de 0 a 10% en peso, particularmente preferente de 1 a 5% en peso, basado en el peso total de la mezcla de reacción.

Preferentemente en esta primera variante, el ácido de Bronstedt se usa en una cantidad de 1 a 5 mol%, particularmente preferentemente de 1 a 3 mol%, de grupos ácidos del ácido de Bronstedt, en base al compuesto de dioxano de la fórmula general (II).

En su caso, en esta primera variante, se usa un disolvente en la etapa b), preferentemente seleccionado entre hidrocarburos y mezclas de hidrocarburos. Los disolventes adecuados son, por ejemplo, hexano, heptano, ligroína, éter de petróleo, ciclohexano, decalina, tolueno, xileno y sus mezclas. Preferentemente, no se usa ningún disolvente. Preferentemente, la reacción en la etapa b) de acuerdo con esta primera variante se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 20 a 180 °C, particularmente preferentemente de 50 a 140 °C.

En una segunda variante, la reacción de la etapa b) tiene lugar en presencia de un intercambiador de cationes fuertemente ácido. Los intercambiadores de cationes ácidos fuertes adecuados son los descritos anteriormente en la etapa a1), al que se hace referencia completa aquí.

Las resinas de intercambio iónico fuertemente ácidas suelen regenerarse con ácido clorhídrico y/o ácido sulfúrico. Preferentemente, la reacción de la etapa b) se lleva a cabo en presencia de un intercambiador de cationes fuertemente ácido y en presencia de agua. Por lo general, la reacción de la etapa b) se lleva a cabo en presencia de entre el 1 y el 10% en peso de agua, particularmente preferente entre el 2 y el 5% en peso de agua, basado en el peso total de la mezcla de reacción.

La cantidad de intercambiador de cationes fuertemente ácido en la etapa b) no es crítica y puede elegirse libremente dentro de unos límites amplios, teniendo en cuenta el aspecto económico y de ingeniería del procedimiento. Por consiguiente, la reacción puede llevarse a cabo tanto en presencia de cantidades catalíticas como en presencia de grandes excesos del intercambiador de cationes fuertemente ácido. Por lo general, el intercambiador de cationes fuertemente ácido se usa en una cantidad de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 5 % en peso, preferentemente en una cantidad de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 3 % en peso y particularmente preferentemente en una cantidad de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 % en peso, cada una de ellas basada en el peso total de la mezcla de reacción. En este caso, los datos se refieren al intercambiador de cationes listo para su uso, que suele estar pretratado con agua y, por consiguiente, puede comprender cantidades de hasta aproximadamente el 70% en peso, preferentemente de entre un 30% y un 65% en peso y, particularmente, de entre un 40% y un 65% en peso de agua. En particular, en el caso del control discontinuo del procedimiento, puede ser innecesario añadir más agua al realizar el procedimiento de acuerdo con la invención. Los intercambiadores de cationes fuertemente ácidos mencionados pueden usarse en la etapa b) individualmente o en forma de mezclas. La reacción en la etapa b) en presencia de un intercambiador de cationes fuertemente ácido puede llevarse a cabo opcionalmente en presencia de un disolvente inerte en las condiciones de reacción. Los disolventes adecuados son, por ejemplo, terc-butil metil éter, ciclohexano, decalina, hexano, heptano, ligroína, éter de petróleo, tolueno o xileno. Los disolventes mencionados pueden usarse solos o en forma de mezclas entre sí. Preferentemente, la reacción en la etapa a) se lleva a cabo en presencia de un intercambiador de cationes fuertemente ácido sin la adición de un disolvente orgánico.

Preferentemente, la reacción del material de partida proporcionado en la etapa a) se lleva a cabo en la etapa b) en presencia de agua y en presencia de un intercambiador de cationes fuertemente ácido a una temperatura en el intervalo de 10 a 200 °C, más preferentemente a una temperatura en el intervalo de 50 a 180 °C y en particular a una temperatura en el intervalo de 80 a 150 °C.

La reacción de la etapa b) puede llevarse a cabo de forma discontinua o continua. En el caso discontinuo, por ejemplo, la reacción puede llevarse a cabo colocando el material de partida preparado en la etapa a), opcionalmente agua y opcionalmente un disolvente orgánico en un recipiente de reacción adecuado y añadiendo el catalizador ácido. Una vez completada la reacción, el ácido fuerte puede separarse de la mezcla de reacción obtenida mediante procedimientos de separación adecuados.

Si en la etapa b) se usa un ácido de Bronstedt, preferentemente seleccionado entre el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico, el ácido metanosulfónico y el ácido p-toluenosulfónico, la separación del ácido puede realizarse por destilación, por ejemplo, directamente o después de un tratamiento acuoso.

Si se usa un intercambiador de cationes fuertemente ácido en la etapa b), la separación puede llevarse a cabo, por ejemplo, por filtración o por centrifugación.

En una realización adecuada, la reacción en la etapa b) se lleva a cabo de forma continua. Para ello, por ejemplo, se puede preparar una mezcla del material de partida preparado en la etapa a) con agua y poner esta mezcla en contacto continuamente con un intercambiador de cationes fuertemente ácido. Para ello, el intercambiador de cationes seleccionado puede, por ejemplo, introducirse en un reactor de flujo adecuado, por ejemplo un reactor agitado con entrada y salida o un reactor tubular, y el material de partida y el agua pueden introducirse continuamente en él y la mezcla de reacción descargarse continuamente. Los materiales de partida y el agua pueden introducirse en el reactor de flujo como componentes individuales o en forma de mezcla, como se ha descrito anteriormente.

La reacción en la etapa b) suele continuar hasta que el contenido de la mezcla de reacción del compuesto de dioxano de la fórmula general (II) sea inferior al valor máximo deseado.

Preferentemente, la mezcla de reacción obtenida en la etapa b) contiene el compuesto de dioxano de fórmula (II) en una cantidad total de a lo sumo el 5% en peso, más preferentemente a lo sumo el 2% en peso, en particular a lo sumo el 1% en peso, basado en el peso total de la mezcla de reacción.

Preferentemente, la reacción en la etapa b) convierte del 5 al 50% en peso, más preferentemente del 10 al 40% en peso, en particular del 15 al 30% en peso, del compuesto de dioxano de fórmula (II) contenido en el material de partida en compuestos de fórmulas (III.1), (III.2) y (III.3).

Preferentemente, la mezcla de reacción obtenida en la etapa b) contiene los compuestos de las fórmulas (III.1), (III.2) y (III.3) en una cantidad total del 20 al 80% en peso, particularmente preferentemente del 35 al 65% en peso, en base al peso total de la mezcla de reacción.

Preferentemente, la reacción en la etapa b) convierte del 10 al 70% en peso, más preferentemente del 20 al 60% en peso, en particular del 30 al 50% en peso, del compuesto de dioxano de fórmula (II) contenido en el material de partida en el 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano 2-sustituido de fórmula (I).

Preferentemente, la mezcla de reacción obtenida en la etapa b) contiene el 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano 2-sustituido de fórmula (I) en una cantidad total del 10 al 40% en peso, más preferentemente del 15 al 30% en peso, basado en el peso total de la mezcla de reacción.

En una composición típica, la mezcla de reacción obtenida en la etapa b) contiene los siguientes compuestos, cada uno de ellos basado en el peso total de la mezcla de reacción:

Isovaleraldehído: 0 -15 % en peso,

Isoprenol: 0 - 5 % en peso,

Compuesto de dioxano (II): 0 - 2 % en peso

Compuestos de las fórmulas (III.1), (III.2) y/o (III.3): 30-75% en peso en total,

de (II) diferentes acetales: 0 - 2 % en peso

Compuestos de fórmula (I): 10 - 35 % en peso.

Etapa c)

En la etapa c) del procedimiento de acuerdo con la invención, la mezcla de productos obtenida en la etapa b) se somete a una separación para obtener una fracción enriquecida en el compuesto de fórmula (I).

Preferentemente, la mezcla de productos se somete a una separación por destilación. Los dispositivos adecuados para la separación por destilación son los mencionados en la etapa a2), a los que se hace completa referencia aquí. Preferentemente, en la etapa c), la mezcla de productos obtenida en la etapa b) se somete a una separación para obtener una fracción enriquecida en el compuesto de fórmula (I) y una fracción enriquecida en al menos uno de los compuestos de fórmulas (III.1), (III.2) o (III.3).

Preferentemente, de acuerdo con esta realización, la fracción enriquecida en el compuesto de fórmula (I) obtenido en la etapa c) se introduce en la separación de la etapa a2).

Por supuesto, también es posible aislar en la etapa c) de la mezcla de productos obtenida en la etapa b) una fracción que consiste esencialmente en el compuesto de fórmula (I). Esta fracción puede usarse entonces junto con la fracción (F-I.a2) enriquecida en 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 de la fórmula general (I) obtenida en la etapa a2) o independientemente de ella.

Etapa d)

En una realización preferente del procedimiento de acuerdo con la invención, la fracción obtenida en la etapa c), que está enriquecida en al menos uno de los compuestos (III.1), (III.2) o (III.3), se somete a hidrogenación (= etapa d)). Se obtiene un producto de hidrogenación que contiene al menos un 4-metil-tetrahidropirano 2-sustituido de la fórmula general (VI)

en la que

R1 es un alquilo C¹-C¹² de cadena recta o ramificado, un alquenilo C²-C¹² de cadena recta o ramificado, cicloalquilos no sustituidos o sustituidos por alquilos C¹-C¹² y/o alcoxilos C¹-C¹² con un total de 3 a 20 átomos de carbono o arilos no sustituidos o sustituidos por alquilos C¹-C¹² y/o alcoxilos C¹-C¹² con un total de 6 a 20 átomos de carbono Ventajosamente, esta realización particular permite un procedimiento integrado para la preparación simultánea de 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 (I) y 4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 (VI).

Así, en una realización particularmente preferente, la presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación y el aislamiento de 2-(2-metilpropil)-4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano de fórmula (I.a) y dihidro-óxido de rosa (Vl.a)

La hidrogenación en la etapa d) puede llevarse a cabo de manera convencional usando catalizadores de hidrogenación del estado del arte. La hidrogenación puede tener lugar de forma catalítica tanto en fase gaseosa como líquida. Preferentemente, la hidrogenación en la etapa c) del procedimiento de acuerdo con la invención se lleva a cabo en fase líquida en presencia de un catalizador de hidrogenación heterogéneo y un gas que contiene hidrógeno.

En principio, todos los catalizadores homogéneos y heterogéneos adecuados para la hidrogenación de compuestos orgánicos insaturados pueden ser considerados como catalizadores de hidrogenación. Entre ellos se encuentran, por ejemplo, los metales, los óxidos metálicos, los compuestos metálicos o sus mezclas. Los catalizadores de hidrogenación adecuados contienen preferentemente al menos un metal de transición, preferentemente de los subgrupos I. y VI. a VIII. de la tabla periódica de los elementos. Estos incluyen preferentemente Cu, Cr, Mo, Mn, Re, W, Fe, Rh, Co, Ni, Pd, Pt, Ru, Zn o mezclas de ellos.

Los catalizadores pueden consistir en los componentes activos solos, o los componentes activos pueden aplicarse a los soportes. Los materiales de soporte adecuados son, por ejemplo, AhO³, SO ² , ZrO², TO ² , carbón activado, ZnO, BaO y MgO o mezclas de ellos.

Para aumentar la actividad catalítica, el Fe, el Co y, preferentemente, el Ni pueden usarse también en forma de catalizadores Raney o como esponja metálica con una superficie muy grande.

Preferentemente, se usa níquel Raney o cobalto Raney para la hidrogenación en la etapa d) del procedimiento de acuerdo con la invención. Además, pueden usarse ventajosamente el paladio sobre carbono o el platino sobre carbono.

Otros catalizadores adecuados contienen, por ejemplo, del 80 al 100 % en peso de níquel y/o cobalto y hasta el 20 % en peso de metales activadores como el cobre y/o el cromo. De manera particularmente ventajosa, tales catalizadores se usan como catalizadores de soporte. El contenido de metales catalíticamente activos de dichos catalizadores de soporte suele ser del 5 al 80 % en peso, basado en la suma de los metales catalíticamente activos y de soporte.

Los catalizadores se pueden usar para la hidrogenación en la etapa d) como cuerpos moldeados. Los ejemplos incluyen extruidos de catalizadores, tales como extruidos, extruidos acanalados y otras formas de extruidos, catalizadores revestidos, tabletas, anillos, esferas, granos, etc.

Preferentemente, la hidrogenación en la etapa d) se lleva a cabo a una temperatura de 20 a 220 °C, preferentemente de 40 a 200 °C, más preferentemente de 50 a 180 °C.

Si la reacción se lleva a cabo en la fase gaseosa, la presión está preferentemente en un intervalo de 0,1 a 20 MPa, particularmente preferentemente de 1 a 15 MPa.

Si la reacción se lleva a cabo en la fase líquida, la presión se encuentra preferentemente en el intervalo de 0,2 a 50 MPa, particularmente preferentemente de 0,3 a 30 MPa, especialmente de 0,4 a 25 MPa, especialmente de 0,5 a 20 MPa.

La hidrogenación en la etapa d) puede llevarse a cabo en un reactor o en varios reactores conectados en serie. La hidrogenación puede tener lugar de forma discontinua o continua. Para la hidrogenación discontinua se puede usar, por ejemplo, un recipiente a presión. Los recipientes a presión adecuados son, por ejemplo, autoclaves equipados con un dispositivo para calentar y agitar el contenido del reactor. Preferentemente, la hidrogenación tiene lugar en la fase líquida sobre un lecho fijo, preferentemente en modo de sumidero o goteo o en forma de catálisis en suspensión.

La hidrogenación puede llevarse a cabo sin o con la adición de un disolvente. Los disolventes adecuados incluyen alcoholes, éteres, hidrocarburos como metanol, etanol, isopropanol, dioxano, tetrahidrofurano, n-pentano, hexano, ciclohexano, tolueno, etc. Preferentemente, la hidrogenación en la etapa d) se lleva a cabo sin la adición de un disolvente.

Para la hidrogenación en la etapa d), la mezcla de productos obtenida en la etapa b) puede ponerse en contacto con un gas que contenga hidrógeno y un catalizador de hidrogenación. Los gases que contienen hidrógeno adecuados se seleccionan entre el hidrógeno y las mezclas de hidrógeno con al menos un gas inerte. Los gases inertes adecuados son, por ejemplo, el nitrógeno o el argón. Preferentemente, para la hidrogenación en la etapa d) se usa hidrógeno en forma no diluida, normalmente con una pureza de aproximadamente el 99,9% en volumen.

La hidrogenación en la etapa d) convierte los compuestos (III.1), (III.2) y (III.3) contenidos en la mezcla de partida en 4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 (VI). Preferentemente, la mezcla de partida usada para la hidrogenación contiene compuestos de la fórmula (III.1), (III.2) y (III.3), en las que el radical R1 es isobutilo. A continuación, la hidrogenación en la etapa d) convierte los compuestos (ÍII.1), (III.2) y (III.3) contenidos en la mezcla de partida en 2-lsobutil-4-metil-tetrahidropirano (Vl.a) (dihidro-óxido de rosa).

Dichas mezclas son particularmente adecuadas para su uso como productos químicos aromáticos, por ejemplo como componente con carácter de rosa para la producción de composiciones de fragancia, debido a sus especiales propiedades de olor.

Etapa e)

El producto de hidrogenación obtenido en la etapa d) se caracteriza ventajosamente por un contenido significativamente reducido del compuesto de dioxano de la fórmula general (II) en comparación con el material de partida. Puede convertirse en una forma adecuada para su uso comercial mediante sencillos etapas de purificación. Si se desea, el producto de hidrogenación obtenido en la etapa d) puede someterse a un tratamiento adicional. Para ello, el producto de hidrogenación obtenido en la etapa d) puede someterse, en principio, a los procedimientos habituales de purificación conocidos por el experto en la materia. Esto incluye, por ejemplo, la destilación, la extracción o una combinación de ellas.

Preferentemente, del producto de hidrogenación obtenido en la etapa d) se aísla una fracción enriquecida en 4-metiltetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 (VI) y una fracción agotada en 4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 (VI). Preferentemente, la fracción agotada en 4-metil-tetrahidropiranos sustituidos (I) está enriquecida en el compuesto dioxano (II) y/o en el 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano sustituido de la fórmula general (I).

Preferentemente, el producto de hidrogenación obtenido en la etapa d) se somete a una separación por destilación. Entre los dispositivos adecuados para la separación por destilación se encuentran las columnas de destilación, como las columnas de bandeja, que pueden estar equipadas con campanas, placas de cribado, bandejas de cribado, empaquetaduras, válvulas, drenajes laterales, etc., los evaporadores, como los evaporadores de película fina, los evaporadores de película descendente, los evaporadores de circulación forzada, los evaporadores de Sambay, etc., y sus combinaciones.

Preferentemente, el producto de hidrogenación obtenido en la etapa d) se somete en la etapa e) a una separación por destilación en al menos una columna de destilación provista de internos que permiten la separación.

[0180] Preferentemente, en la etapa e), se aísla una fracción enriquecida en 4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 (VI) a partir del producto de hidrogenación obtenido en la etapa d), en la que la relación diastereomérica del cis-diastereómero con respecto al trans-diastereómero está en un intervalo de 60 a 40 a 100 a 0, preferentemente de 65 a 35 a 90 a 10.

De manera particularmente preferente, en la etapa e) se aísla una fracción enriquecida en 2-lsobutil-4-metiltetrahidropirano (VI) a partir del producto de hidrogenación obtenido en la etapa d), en la que la relación diastereomérica del cis-diastereómero con respecto al trans-diastereómero se encuentra en un intervalo de 60 a 40 a 100 a 0, preferentemente de 65 a 35 a 90 a 10.

Preferentemente, en la etapa e), se aísla una fracción enriquecida en 4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 (VI) a partir del producto de hidrogenación obtenido en la etapa d), cuya fracción tiene un contenido de compuestos de dioxano de la fórmula general (II), en la que R1 tiene los significados indicados anteriormente y en particular representa el isobutilo, de como máximo el 2% en peso, más preferentemente de como máximo el 1% en peso, muy particularmente preferentemente de como máximo el 0,1% en peso.

Para la eliminación de otras impurezas solubles en agua, la fracción enriquecida en 4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 (VI) obtenida en la etapa e) puede someterse a al menos una etapa de lavado con agua. Alternativa o adicionalmente, la fracción enriquecida en 4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 (I) obtenida en la etapa e) puede someterse a una nueva purificación por destilación.

Las composiciones de acuerdo con la invención y las composiciones obtenibles por el procedimiento de acuerdo con la invención son particularmente ventajosas como agente perfumador o para proporcionar un agente perfumador. Las composiciones de acuerdo con la invención pueden diluirse como se desee con al menos un disolvente habitual en este campo de aplicación para su uso como agente perfumador. Ejemplos de disolventes adecuados son: etanol, dipropilenglicol o su éter, ftalatos, propilenglicoles o carbonatos de dioles, preferentemente etanol. El agua también es adecuada como disolvente para diluir las composiciones de fragancia de acuerdo con la invención y puede usarse ventajosamente junto con emulsionantes adecuados.

Las fragancias obtenidas por el procedimiento de acuerdo con la invención tienen una alta estabilidad y durabilidad debido a la similitud estructural y química de los componentes. Las mezclas de isómeros de 2-(2-metilpropil)-4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano de la fórmula (I.a) obtenibles por el procedimiento de acuerdo con la invención se caracterizan por un agradable olor a lirio de los valles. Las mezclas de isómeros de 2-(2-metilpropil)-4-metiltetrahidropirano de la fórmula (Vl.a) (dihidro-óxido de rosa) que pueden obtenerse adicionalmente por el procedimiento de acuerdo con la invención se caracterizan por un agradable carácter rosado.

Las fragancias obtenidas por el procedimiento de acuerdo con la invención son adecuadas para su incorporación en composiciones cosméticas así como bienes de consumo o agentes como se describe con más detalle a continuación, en los que las fragancias pueden incorporarse o aplicarse a dichos bienes. En este contexto, al igual que en el contexto de toda la presente invención, una cantidad organoléptica eficaz debe entenderse en particular como una cantidad que, cuando se aplica correctamente, es suficiente para evocar una impresión de fragancia en el usuario o consumidor.

Todas las composiciones cosméticas convencionales son adecuadas como composiciones cosméticas. Se trata preferentemente de perfumes, aguas de tocador, desodorantes, jabones, geles de ducha, geles de baño, cremas, lociones, protectores solares, composiciones para la limpieza y el cuidado del cabello como champú, acondicionador, gomina, productos de fijación del cabello en forma de líquidos o espumas y otros productos de limpieza o cuidado del cabello, composiciones para uso decorativo en el cuerpo humano, como barritas cosméticas, por ejemplo, barras de labios, bálsamos labiales, correctores, coloretes, lápices de sombras de ojos, lápices perfiladores de labios, lápices de ojos, lápices de cejas, lápices correctores, lápices de protección solar, lápices antiacné y productos similares, así como esmaltes de uñas y otros productos para el cuidado de las mismas.

Los perfumes obtenidos de acuerdo con el procedimiento de la invención son especialmente adecuados para su uso en perfumes, por ejemplo como agua de colonia, geles de ducha, geles de baño y desodorantes corporales.

También son adecuados para aromatizar los bienes de consumo o los productos básicos en los que se incorporan o a los que se aplican, dándoles así un agradable acento verde fresco. Ejemplos de bienes de consumo o duraderos son: Desodorantes para el aire de las habitaciones (Air Care), productos de limpieza o para el cuidado de los textiles (especialmente detergentes, suavizantes), productos para el tratamiento de los textiles como ayudas para el planchado, productos de limpieza, detergentes, productos para el tratamiento de superficies como muebles, suelos, equipos de cocina, cristales y ventanas, así como pantallas, blanqueadores, piedras de tocador, descalcificadores, fertilizantes, materiales de construcción, eliminadores de moho, desinfectantes, productos para el cuidado de coches o vehículos y similares.

Los siguientes ejemplos sirven para ilustrar la invención sin limitarla en modo alguno.

EJEMPLOS

Los análisis de cromatografía de gases se llevaron a cabo de acuerdo con el siguiente procedimiento:

Columna: DB WAX 30 m x 0,32 mm;

FD 0,25 |jm;

Temperatura del inyector: 200 °C; temperatura del detector 280 °C;

Programa de temperatura: Temperatura inicial: 50 °C, a 3 °C/min hasta 170 °C,

a 20 °C/min hasta 230 °C, 7 min isotérmico;

Tiempos de retención: Isovaleraldehído tR = 3,7 min

cis-dihidro-óxido de rosa tR = 8,4 min

óxido de trans-dihidrosis tR = 9,6 min

4,4-Dimetil-2-isobutil-1,3-dioxano tR = 11,9 min

Las concentraciones de los productos crudos obtenidos (% en peso) se determinaron mediante un análisis por CG con estándar interno.

Ejemplo 1:

(reacción de 4,4-dimetil-2-isobutil-1,3-dioxano con un intercambiador de iones ácido)

Se introdujo 4,4-dimetil-2-isobutil-1,3-dioxano (30 g, pureza > 99 %), se mezcló con el intercambiador iónico ácido Amberlyst 131 H wet (6 g, 20 % en peso basado en 4,4-dimetil-2-isobutil-1,3-dioxano) y se calentó a reflujo (86 a 92 °C) con agitación. Tras un tiempo de reacción de 20 h, se obtuvo un producto bruto con la siguiente composición: Isovaleraldehído: 14,9 GC % en peso (tR = 3,6 min); dihidropiranos (111.1 - III.3): 15,2 % en peso GC (tR = 9,4, 11,0, 11,5 min); isoprenol: 0,7 % en peso GC (tR = 9,7 min); 4,4-dimetil-2-isobutil-1,3-dioxano: 13,8 % en peso GC (tR = 11,3 min); 2-lsobutil-4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano: 35,4 % en peso GC (tR = 27,2, 28,6 min).

Ejemplo 2:

(Conversión de los productos de bajo punto de ebullición aislados durante la separación de una mezcla de reacción de isovaleraldehído e isoprenol en una columna de pared divisoria):

Una mezcla (total = 2000 g) de isovaleraldehído (0,5 %), isoprenol (7,7 %), los dihidropiranos isoméricos de las fórmulas (III.1), (III.2) y (III.3) (43,5 %), 4,4-dimetil-2-isobutil-1,3-dioxano (29,7 %) y 2-lsobutil-4-hidroxi-4-metiltetrahidropirano (17,1 %) se colocaron en un autoclave (llenado máximo de 3500 ml) y se mezclaron con Amberlyst 131 H húmedo (40 g, 2 % en peso, basado en la mezcla de reacción usada). Tras cerrar el autoclave, se calentó a 120 °C y se agitó durante 10 h a esta temperatura. Tras enfriar a temperatura ambiente, la descarga se filtró a través de un canal de filtrado (tamaño de poro nominal de 10 a 16 jm). El producto bruto se obtuvo con la siguiente composición: Isovaleraldehído: 7,0 % en peso GC (tR = 3,6 min); dihidropiranos (111.1 - III.3): 51,2 % en peso GC (tR = 9,3, 11,1, 11,6 min); isoprenol: 0,3 % en peso GC ( tR = 9,9 min); 4,4-dimetil-2-isobutil-1,3-dioxano: 0,7 % en peso GC (tR = 11,3 min); 2-lsobutil-4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano: 21,2 % en peso GC (tR = 27,2 min, 28,5 min).

Ejemplo 3:

(Conversión de los productos de bajo punto de ebullición aislados durante la separación de una mezcla de reacción de isovaleraldehído e isoprenol en una columna de pared divisoria)

Una mezcla (total = 60 g) de isovaleraldehído (0,3 %), isoprenol (0,3 %), los dihidropiranos isoméricos de las fórmulas (III.1) - (III.3) (66,1 %), 4,4-dimetil-2-isobutil-1,3-dioxano (17,8 %) y 2-lsobutil-4-hidroxi-4-metiltetrahidropirano (12,7 %) se mezcló con amberlyst 131 H húmedo (3 g, 5 % en peso, basado en la mezcla de reacción usada). A continuación, la mezcla se calentó a reflujo y se agitó durante 13 h. Tras enfriar a temperatura ambiente, la descarga se filtró a través de un canal de filtrado (tamaño de poro nominal de 10 a 16 jm). El producto bruto se obtuvo con la siguiente composición: Isovaleraldehído: 4,5 % en peso GC ( tR = 3,6 min); dihidropiranos (III.1 - III.3): 68,8 % en peso GC (tR = 9,4, 11,2, 11,7 min); isoprenol: 0,4 % en peso GC (tR = 9,9 min); 4,4-dimetil-2-isobutil-1,3-dioxano: 2,4 % en peso GC (tR = 11,4 min); 2-lsobutil-4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano: 19,5 % en peso GC (tR = 27,3 min, 28,6 min).

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la preparación de 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 de la fórmula general (I)

1.

en la que

R1 es un alquilo C¹-C¹² de cadena recta o ramificado, un alquenilo C²-C¹² de cadena recta o ramificado, un cicloalquilo no sustituido o sustituido con alquilo C¹-C¹² y/o alcoxi C¹-C¹² con un total de 3 a 20 átomos de carbono o un arilo no sustituido o sustituido con alquilo C¹-C¹² y /o alcoxi C¹-C¹² con un total de 6 a 20 átomos de carbono, en la que

a) se proporciona un material de partida que contiene al menos un compuesto de dioxano de la fórmula general (II)

en el que R1 tiene el significado indicado anteriormente, y que contiene además al menos uno de los compuestos de las fórmulas (III.1), (III.2) o (III.3)

en el que R1 tiene el significado indicado anteriormente,

b) el material de partida se somete a una reacción en presencia de un ácido fuerte y/o un intercambiador de iones ácido en el que, en comparación con el material de partida, se obtiene una mezcla de productos agotada en el compuesto de dioxano de fórmula (II) y enriquecida en el compuesto de fórmula (I)

c) la mezcla de productos obtenida en la etapa b) se somete a una separación para obtener una fracción enriquecida en el compuesto de fórmula (I).

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que para proporcionar el material de partida en la etapa a):

a1) El 3-metilbut-3-en-1-ol de la fórmula (IV)

se hace reaccionar con un aldehido de la fórmula (V)

R1-CHO (V)

en la que

R1 es un alquilo C¹-C¹² de cadena recta o ramificado, un alquenilo C²-C¹² de cadena recta o ramificado, un cicloalquilo no sustituido o sustituido con alquilo C¹-C¹² y/o alcoxi C¹-C¹² con un total de 3 a 20 átomos de carbono o un arilo no sustituido o sustituido con alquilo C¹-C¹² y /o alcoxi C¹-C¹² con un total de 6 a 20 átomos de carbono, en presencia de un catalizador ácido en el que se obtiene una mezcla de reacción que comprende al menos un 4-hidroxi-4-metiltetrahidropirano 2-sustituido de la fórmula (I), al menos un compuesto de dioxano (II) y al menos uno de los compuestos (III.1), (MI.2) o (III.3)

en los que R1 tiene el significado indicado anteriormente,

a2) la mezcla de reacción de la etapa a1) se somete a una separación para obtener al menos una fracción (F-I.a2) enriquecida en los 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 de la fórmula general (I) y una fracción que contenga el compuesto dioxano (II) y al menos uno de los compuestos (III.1), (III.2) o (III.3), y la última fracción se usa como material de partida para la reacción en la etapa b).

b) la fracción obtenida en la etapa a2), que contiene el compuesto de dioxano (II) y al menos uno de los compuestos (III.1), (III.2) o (III.3) se somete como material de partida a una reacción en presencia de un ácido fuerte y/o de un intercambiador iónico ácido en la que se obtiene una mezcla de productos que está agotada en el compuesto de dioxano de la fórmula (II) en comparación con el material de partida y que está enriquecida en el compuesto de la fórmula (I) y en al menos uno de los compuestos de las fórmulas (III.1), (III.2) o (III.3),

c) se somete la mezcla de productos obtenida en la etapa b) a una separación en la que se obtiene una fracción enriquecida en el compuesto de fórmula (I) y una fracción enriquecida en al menos uno de los compuestos de fórmulas (III.1), (III.2) o (III.3).

3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que

a1) El 3-metilbut-3-en-1-ol de la fórmula (IV)

se hace reaccionar con un aldehído de la fórmula (V)

R1-CHO (V)

en la que

R1 es un alquilo C¹-C¹² de cadena recta o ramificado, un alquenilo C²-C¹² de cadena recta o ramificado, un cicloalquilo no sustituido o sustituido con alquilo C¹-C¹² y/o alcoxi C¹-C¹² con un total de 3 a 20 átomos de carbono o un arilo no sustituido o sustituido con alquilo C¹-C¹² y /o alcoxi C¹-C¹² con un total de 6 a 20 átomos de carbono,

en presencia de un catalizador ácido en el que se obtiene una mezcla de reacción que comprende al menos un 4-hidroxi-4-metiltetrahidropirano sustituido de la fórmula (I), al menos un compuesto de dioxano (II) y al menos uno de los compuestos (III.1), (III.2) o (III.3)

en los que R1 tiene el significado indicado anteriormente,

a2) la mezcla de reacción de la etapa a1) se somete a una separación para obtener al menos una fracción (F-I.a2) enriquecida en los 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos sustituidos en la posición 2 de la fórmula general (I) y una fracción que contenga el compuesto dioxano (II) y al menos uno de los compuestos (III.1), (III.2) o (III.3),

b) la fracción obtenida en la etapa a2), que contiene el compuesto de dioxano (II) y al menos uno de los compuestos (III.1), (III.2) o (III.3) se somete como material de partida a una reacción en presencia de un ácido fuerte y/o de un intercambiador iónico ácido en la que se obtiene una mezcla de productos que, en comparación con el material de partida, está agotada en el compuesto de dioxano de la fórmula (II) y que está enriquecida en el compuesto de la fórmula (I) y en al menos uno de los compuestos de las fórmulas (III.1), (111.2) o (III.3),

c) la mezcla de productos obtenida en la etapa b) se somete a una separación en la que se obtiene una fracción enriquecida en el compuesto de fórmula (I) y una fracción enriquecida en al menos uno de los compuestos de fórmulas (III.1), (III.2) o (III.3).

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la fracción (F-I.c) enriquecida en el compuesto de fórmula (I) obtenido en la etapa c) se introduce en la resolución de la etapa a2).

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, en el que en la etapa a2) se usa una disposición de columnas de destilación para la separación por destilación, que comprende una columna de destilación convencional corriente arriba y una columna de pared divisoria corriente abajo o una interconexión corriente abajo de dos columnas de destilación convencionales acopladas térmicamente, y

a21) la mezcla de reacción de la etapa a1) se somete en primer lugar a una separación en la columna de destilación convencional para obtener un primer producto principal enriquecido en el compuesto dioxano (II) y en los compuestos (III.1), (III.2) y (III.3) y que no contiene prácticamente ningún compuesto de fórmula general (I), y se obtiene un primer producto de fondo que está agotado en los compuestos (III.1), (III.2) y (111.3) y en el compuesto de dioxano (II) y que contiene la mayor cantidad de los compuestos de fórmula general (I),

a22) el primer producto de fondo de la etapa a21) se somete a una separación en la columna de pared divisoria o en la interconexión de dos columnas de destilación convencionales acopladas térmicamente para obtener un segundo producto principal que contiene los compuestos (III.1), (III.2), (III.3) y (II) así como opcionalmente pequeñas cantidades de los compuestos de fórmula general (I), obteniendo una corriente lateral constituida esencialmente por el compuesto de fórmula general (I) y obteniendo un segundo producto de fondo que contiene los compuestos de fórmula general (I) no contenidos en el producto principal y no en la corriente lateral,

en la que el primer producto principal y/o el segundo producto principal se usan como material de partida en la etapa b).

6. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que la fracción obtenida en la etapa c), que está enriquecida en al menos uno de los compuestos (III.1), (III.2) o (III.3) se somete a hidrogenación (= etapa d)) para obtener un producto de hidrogenación que contiene al menos un 4-metil-tetrahidropirano 2-sustituido de la fórmula general (VI)

en el que

R1 es un alquilo C¹-C¹² de cadena recta o ramificado, un alquenilo C²-C¹² de cadena recta o ramificado, un cicloalquilo no sustituido o sustituido con alquilo C¹-C¹² y/o alcoxi C¹-C¹² con un total de 3 a 20 átomos de carbono o un arilo no sustituido o sustituido con alquilo C¹-C¹² y /o alcoxi C¹-C¹² con un total de 6 a 20 átomos de carbono 7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que R1 es isobutilo o fenilo.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la reacción en la etapa a1) y/o en la etapa b) se lleva a cabo en presencia de un catalizador ácido seleccionado entre el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico, el ácido metanosulfónico, el ácido p-toluenosulfónico y los intercambiadores de cationes fuertemente ácidos.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la reacción en la etapa a1) y/o en la etapa b) se lleva a cabo en presencia de un intercambiador de cationes fuertemente ácido.

10. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en el que la hidrogenación en la etapa d) se lleva a cabo en presencia de un catalizador de hidrogenación seleccionado entre catalizadores homogéneos y heterogéneos que comprenden al menos un componente metálico seleccionado entre metales, óxidos metálicos, compuestos metálicos o mezclas de los mismos, en particular paladio sobre carbono, platino sobre carbono, níquel Raney o cobalto Raney.

11. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, en el que el producto de hidrogenación obtenido en la etapa d) se somete a una separación por destilación (= etapa e)).

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores para la preparación de 2-(2-metilpropil)-4-hidroxi-4-metil-tetrahidropirano (I).