JP2015518482A - 分枝状アルコールの製造方法 - Google Patents

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Abstract

分枝状アルコールの製造方法一般式(I)【化1】(式中、R1基は、異なるか又は同一であり、かつ直鎖状又は分枝状のC2−C3−アルキルから選択される。)の分枝状アルコールの製造方法であって、少なくとも一種の塩基の存在下で、均一相内で、少なくとも一種の式(II)R1−CH2−CH2−OH (II)のアルコールを使用し、少なくとも一種のRu(II)−含有錯化合物を使用し、該Ru(II)は少なくとも一種の、リガンドL1を有し、該リガンドL1は二座以上の配位子であり、該リガンドL1の少なくとも一配位部位が窒素原子であることを特徴とするアルコールの製造方法。

Description

本発明は、一般式(I)
Figure 2015518482
(式中、R基は、異なるか又は同一であり、かつ直鎖状又は分枝状のC−C−アルキルから選択される。)
の分枝状アルコールの製造方法であって、
少なくとも一種の塩基の存在下で、均一相内で、少なくとも一種の式(II)

−CH−CH−OH (II)

のアルコールを使用し、
少なくとも一種のRu(II)−含有錯化合物を使用し、該Ru(II)は少なくとも一種の、リガンドLを有し、該リガンドLは二座以上の配位子であり、該リガンドLの少なくとも一配位部位が窒素原子であることを特徴とするアルコールの製造方法に関する。
分枝状アルコールは、例えば、界面活性剤を製造するための中間体としての多様な用途が発見される。従って、興味深いのは、分枝状脂肪族アルコール、特に二位で分枝する脂肪族アルコールの経済的な製造方法を研究することである。この関連で特に興味深いのは、二位で分枝するのに加えて、さらなる分枝を有するゲルベアルコールの製造方法である。
“J. Org. Chem” (2006年、 71号、8306ページ)から、ゲルベ反応は、イリジウム錯体の助けを借りて触媒反応をし得ることが知られている。特に、引用された一節から、溶媒としてのp−キシレン中の[CpIrCl及び1,7−オクタジエン及びカリウム第三級ブタノラートの助けを借りて、分枝状アルコールイソアミルアルコールを二量化して相当するゲルベアルコールを得ることが可能であることが知られている(Cp: ペンタメチルシクロペンタジエニル)。しかし、収率は最適ではなく、イリジウム化合物は高価である。
US 3514493において、例えば、活性化された炭素上に担持されたパラジウム又はルテニウム等の担持金属の助けを借りて2−エチルヘキサノール及び2−ブチルオクタノールを製造することが開示されている。“J.Organomet.Chem”(1972年、37号、385ページ)において、均一相内で、特定のホスファンリガンドを伴うRuClの助けを借りて、ゲルベアルコールが製造され得ることが提供されている。
しかし、二位における分枝と同様に、さらなる又は他の分枝を有するゲルベアルコールを製造するための“J.Organomet.Chem”(1972年、37号、385ページ)で示される触媒の使用は成功していない。特に、フーゼル油から製造されるいわゆる“生物由来のイソアミルアルコール”に基づいてゲルベアルコールを製造する試みは可能ではない。
US 3514493
"J.Org.Chem"(2006年、 71号、8306ページ) "J.Organomet.Chem"(1972年、37号、385ページ)
それゆえに、目的は、二位において分枝することと同様に、さらなる又は他の分枝を有するようなゲルベアルコールの製造することもできる多芸な方法を提供することであった。また、目的は、ゲルベアルコール、特に二位における分枝と同様に、さらなる又は他の分枝を有するようなゲルベアルコールの製造するのに好適な触媒を製造することであった。
従って、略して、本発明に記載の方法とも呼ばれる文頭で定義された方法が発見された。
本発明に記載の方法は、少なくとも一種の一般式(II)

−CH−CH−OH (II)

(式中、Rは、直鎖状又は可能なら、分枝状のC−C−アルキル、例えば、エチル、n−プロピル及びイソプロピル、好ましくはエチル及びイソプロピル、非常に特に好ましくはイソプロピルから選択される。)
のアルコールから進行する。
一般式(II)のアルコールは、純粋な形態で、又は混合物の形態で、特に、異性体混合物の形態で、特に、少なくとも一種の異性体アルコールを伴う混合物の形態で使用され得る。この関係において、R=プロピルの場合には、異性体アルコールは、式(II)に相当し得る。本発明の特定のバリエーションにおいては、一般式(II)のアルコールは、少なくとも一種の式(II)に相当しないような異性体アルコールを伴う混合物中で使用される。
好適なイソアミルアルコール(R=イソプロピル)の異性体アルコールの例は、2−メチルブタノールである。これはイソアミルアルコールと反応し、好ましくは式(Ia)
Figure 2015518482
のアルコールを生成する。
本発明の実施形態の一つにおいては、式(II)のアルコールは、0.1〜25mol%の少なくとも一種の異性体アルコール(これは式(II)に相当し得るが、好ましくは式(II)に相当しない。)との混合物中で使用される。
一般式(II)のアルコール及び特に、一般式(II)のアルコールの混合物は、一種以上の一般式(II)のアルコールの異性体を含んだ状態で合成され、又は生物学的原料に基づいて、例えば、糖類の発酵又は他の生分解によって製造される。
本発明に記載の方法は、均一相内で行われ、すなわち、触媒作用は、固体支持体上に堆積された形態で行われず、エマルジョンが製造されず、反応物質は互いに反応する。しかし、本発明においては、一般式(II)のアルコール又は少なくとも一種の一般式(II)のアルコールの異性体は、少なくとも部分的に気相に存在する。
ここでは、触媒は完全に溶解されるか又は、少なくとも主に反応混合物中に、例えば、Ru(II)に対して少なくとも90mol%まで、好ましくは少なくとも95mol%まで溶解される。
本発明に記載の方法は、一般式(II)のアルコールと異なる少なくとも一種の溶媒の存在下、例えば、例えば、パラキシレン、オルトキシレン、メタキシレン、キシレンの異性体混合物、メシチレン等の芳香族化合物の溶媒の存在下で、又はトルエン、エチルベンゼンの存在下で、又は例えば、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−ドデカン又はデカリン等の脂肪族の若しくは脂環式溶媒の存在下で行われ得る。好ましくは、一般式(II)のアルコールと異なる溶媒を加えずに本発明に係る方法を行うことである。
本発明に記載の方法は、実際のゲルベ反応の前に、又は好ましくは本発明に記載の方法を行っている間に、現場で生成され得る少なくとも一種の触媒の存在下で行われる。使用される触媒は、少なくとも一種のRu(II)含有錯化合物であり、該化合物中、Ru(II)は少なくとも一種のリガンドLを有し、Lは少なくとも二座、好ましくは二座又は三座であり、Lの少なくとも一つの配位部位は窒素原子である。本発明においては、この種のリガンドも、略して、“L”又は“リガンドL”と呼ばれる。
本発明の実施形態の一つにおいては、リガンドLは、二個、三個又は四個の窒素原子を介して、好ましくは、二個又は三個の窒素原子を介してRu(II)に配位し、かつ、Lは窒素と異なる配位部位を有さない。二個の窒素原子を介してRu(II)に配位し、窒素と異なる配位部位を有さない二座のリガンドLの例は、2,2‘−ビピリジルである。
本発明の他の実施形態においては、リガンドLは、一個又は二個の配位部位は窒素と異なり、他の配位部位は窒素である二個又は三個の配位部位を介してRu(II)に配位されている。窒素と異なるリガンドLの配位部位は、リン原子、酸素原子、硫黄原子及び特にカルベン炭素原子から選択される。
Ru(II)に配位する窒素原子は、ヘテロ環の部分である第三級アミン窒素原子及び、ヘテロ環の部分ではない第三級アミノ基の部分である窒素原子から選択される。
本発明の実施形態の一つにおいては、Lは、一般式(III)
Figure 2015518482
(式中、
は、
水素、
例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、第二級ブチル、第三級ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、第二級ペンチル、ネオペンチル、1,2−ジメチルプロピル、イソアミル、n−ヘキシル、イソヘキシル、第二級ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニル、n−デシル、好ましくは、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、特にメチル等のn−C−C−アルキル等のC−C10−アルキル、
それぞれの場合において置換されていないか又は例えば、メチル、メトキシ又はエチルで一置換又は多置換された、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル及びシクロデシル、好ましくはC−C−シクロアルキル等のC−C10−シクロアルキルから選択され、
nは、0及び1から選択され、
は、
水素、
例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、第二級ブチル、第三級ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、第二級ペンチル、ネオペンチル、1,2−ジメチルプロピル、イソアミル、特に、メチル又はイソプロピル等のC−C−アルキル及び、
(CHn+1−Xから選択され、
は、NR、2−ピリジル及び式
Figure 2015518482
のイミダゾール−2−イリデニルから選択され、
、Rは、異なるか又は好ましくは同一であり、及び、
例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、第二級ブチル、第三級ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、第二級ペンチル、ネオペンチル、1,2−ジメトキシプロピル、イソアミル、n−ヘキシル、イソヘキシル、第二級ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニル、n−デシル、特に第三級ブチル又はメチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、特に第三級ブチル若しくはメチル等のn−C−C−アルキル等のC−C10−アルキル、
それぞれの場合、置換されていないか又は、例えば、メチル、メトキシ又はエチルで一置換若しくは多置換された、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル及びシクロデシル、好ましくはC−C−シクロアルキル等のC−C10−シクロアルキル、
ベンジル及び
置換されていないか又はC−C−アルキルで一置換又は多置換された、例えば、パラメチルフェニル、パラエチルフェニル、2,6−ジメチルフェニル、2,4,6−トリメチルフェニル、2,6−ジエチルフェニル、2,6−ジイソプロピルフェニル及び2−メチル−4−イソプロピルフェニル等のフェニルから選択され、
は、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、第二級ブチル、第三級ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、第二級ペンチル、ネオペンチル、1,2−ジメチルプロピル、イソアミル、n−ヘキシル、イソヘキシル、第二級ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニル、n−デシル、好ましくは、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、特にメチル等のn−C−C−アルキル等のC−C10−アルキル、
それぞれの場合置換されていないか又は例えば、メチル、メトキシ又はエチルで一置換又は多置換された、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル及びシクロデシル、好ましくはC−C−シクロアルキル等のC−C10−シクロアルキル、
ベンジル及び
置換されていないか又はC−C−アルキルで一置換若しくは多置換された、例えばパラメチルフェニル、パラエチルフェニル、2,6−ジメチルフェニル、2,4,6−トリメチルフェニル、2,6−ジエチルフェニル、2,6−ジイソプロピルフェニル及び2−メチル−4−イソプロピルフェニル等のフェニルから選択される。)
の化合物から選択される。
本発明の実施形態の一つにおいては、Lは、一般式(IV)
Figure 2015518482
(式中、
は、水素、
例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、第二級ブチル、第三級ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、第二級ペンチル、ネオペンチル、1,2−ジメチルプロピル、イソアミル、n−ヘキシル、イソヘキシル、第二級ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニル、n−デシル、好ましくは、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、特にメチル等のn−C−C−アルキル、
それぞれの場合置換されていないか又は例えば、メチル、メトキシ又はエチルで一置換又は多置換された、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル及びシクロデシル、好ましくはC−C−シクロアルキル等のC−C10−シクロアルキル、
ベンジル及び、
置換されていないか又はC−C−アルキルで一置換若しくは多置換された、例えばパラメチルフェニル、パラエチルフェニル、2,6−ジメチルフェニル、2,4,6−トリメチルフェニル、2,6−ジエチルフェニル、2,6−ジイソプロピルフェニル及び2−メチル−4−イソプロピルフェニル等のフェニルから選択され、
は、水素、
例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、第二級ブチル、第三級ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、第二級ペンチル、ネオペンチル、1,2−ジメチルプロピル、イソアミル、好ましくは、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、特にメチル等のn−C−C−アルキル等のC−C−アルキル、
CH=Xから選択され、
は、NRから選択され、及び
は、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、第二級ブチル、第三級ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、第二級ペンチル、ネオペンチル、1,2−ジメチルプロピル、イソアミル、n−ヘキシル、イソヘキシル、第二級ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニル、n−デシル、好ましくは、第三級ブチル又はメチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、特にメチル若しくは第三級ブチル等のn−C−C−アルキル等のC−C10−アルキル、
それぞれの場合、置換されていないか又は例えば、メチル、メトキシ又はエチルで一置換若しくは多置換された、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、及びシクロデシル、好ましくはC−C−シクロアルキル等のC−C10−シクロアルキル、
ベンジル、
置換されていないか又はC−C−アルキルで一置換若しくは多置換された、例えば、パラメチルフェニル、パラエチルフェニル、2,6−ジメチルフェニル、2,4,6−トリメチルフェニル、2,6−ジエチルフェニル、2,6−ジイソプロピルフェニル及び2−メチル−4−イソプロピルフェニル等のフェニルから選択される。)
の化合物から選択される。
本発明の実施形態の一つにおいては、Lは一般式(V)
Figure 2015518482
(式中、
は、水素、
例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、第二級ブチル、第三級ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、第二級ペンチル、ネオペンチル、1,2−ジメチルプロピル、イソアミル、好ましくは、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、特にメチル等のn−C−C−アルキル等のC−C−アルキル、及び、
CH−Xから選択され、
は、NR、2−ピリジル及び式
Figure 2015518482
のイミダゾール−2−イリデニルから選択され、
、Rは、異なるか又は、好ましくは同一であり、かつ、置換されていないか又はC−C−アルキルで一置換若しくは多置換された、C−C10−アルキル、C−C10−シクロアルキル、ベンジル及びフェニルから選択され、
は、置換されていないか又はC−C−アルキルで一置換若しくは多置換された、C−C10−アルキル、C−C10−シクロアルキル、ベンジル及びフェニルから選択され、
、R、R及びRは、上記でより詳細に定義された通りである。)
の化合物から選択される。
本発明の実施形態の一つにおいては。Lは一般式(VI)
Figure 2015518482
(式中、
は、水素、C−C−アルキル及びCH=Xから選択され、
は、同一又は任意に異なり、好ましくは同一であり、N−Rから選択され、
は、置換されていないか又はC−C−アルキルで一置換若しくは多置換された、C−C10−アルキル、C−C−シクロアルキル、ベンジル又はフェニルである。)
の化合物から選択される。
本発明の実施形態の一つにおいては、Lは一般式(VII)
Figure 2015518482
(式中、
nは、異なるか又は好ましくは同一であり、それぞれの場合、0又は1であり、
は、それぞれの場合、同一であり、NR、2−ピリジル及び式
Figure 2015518482
のイミダゾール−2−イリデニルから選択され、
、Rは、異なるか又は同一であり、かつ、置換されていないか又はC−C−アルキルで一置換若しくは多置換された、水素、C−C10−アルキル、C−C10−シクロアルキル、ベンジル及びフェニルから選択され、
は、置換されていないか又はC−C−アルキルで一置換若しくは多置換された、C−C10−アルキル、C−C10−シクロアルキル、ベンジル及びフェニルから選択され、
、R、R及びRは、上記でより詳細に定義された通りである。)
の化合物から選択される。
特に好ましいリガンドLの例は、式(VII.1)
Figure 2015518482
(式中、(CHn−1−X基は、それぞれの場合、同一であり、2−ピリジル(すなわち、それぞれの場合、n=0である)、CH−N(CH、CH−N(C、CH−N(n−C、CH−N(n−C、CH−N(イソC、CH−N(第三級C、CH−N(n−C11、CH−N(n−C13、CH−N(n−C17、CH−N(C、CH−N(CH−C、及びCH−N(シクロC11(すなわち、それぞれの場合、n=1である)、及び
Figure 2015518482
(すなわち、それぞれの場合、n=1である)
(式中、Rは、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘプチル、n−オクチル、好ましくは、イソプロピル又はメチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、特にメチル等のn−C−C−アルキル、
シクロヘキシル及び、
例えば、パラ−メチルフェニル、2,6−ジメチルフェニル、2,4,6−トリメチルフェニル、2,6−ジメチルフェニル、2,6−ジイソプロピルフェニル及び2−メチル−4−イソプロピルフェニル等の、置換されていない又は、同一の又は異なるC−C−アルキルで一置換若しくは最大で三置換されたフェニルから選択される。)
から選択される。)
のリガンドである。
他の、特に好ましいリガンドLの例は、式(VI.1)
Figure 2015518482
(式中、Xは、それぞれの場合、同一であり、N−CH、N−C、N−n−C、N−n−C、N−イソC、N−n−C11、N−n−C13、N−n−C17、N−CH−C及びN−シクロC11、及び
例えば、N−パラメチルフェニル、N−2,6−ジメチルフェニル、N−2,4,6−トリメチルフェニル、N−2,6−ジエチルフェニル、N−2,6−ジイソプロピルフェニル及びN−(2−メチル−4−イソプロピルフェニル)等の、置換されていない又は、同一の又は異なるC−C−アルキルで一置換若しくは最大で三置換されたN−フェニルから選択される)
のリガンドである。
非常に特に好ましいリガンドLは、本発明においては略して、“テルピリジル”とも呼ばれる2,6−ビス−2−ピリジルピリジンである。
本発明の実施形態の一つにおいては、Ru(II)含有錯化合物は、CO、擬ハライド、有機カルボニル化合物、芳香族化合物、オレフィン、ホスファン、ヒドリド及びハライドから選択される少なくとも一種のさらなるリガンドを有することができる。
ここでは、“少なくとも一種のさらなるリガンド”は、リガンドL1と異なるリガンドを意味すると理解されるべきである。さらなるリガンドの例は、
−CO(カーボンモノキシド)
−擬ハライド、特にシアニド、イソシアネート及びロダニド、
−有機カルボニル化合物、例えば、ケトン、好ましくは、アセチルアセトン、1−フェニルブタン−1,3−ジオン、酢酸エステル等の有機ジカルボニル化合物、
−電荷を有しているか又は電荷を有していなくてもよい芳香族化合物。電荷を有していない好ましい芳香族化合物の例は、ベンゼン、トルエン、パラキシレン、ヘキサメチルベンゼン及び、パラシメンである。電荷を有する好ましい芳香族化合物の例は、負に帯電している芳香族化合物、特に、シクロペンタジエニル、インデニル、4,5−ベンズインデニル及びCp(ペンタメチルシクロペンタジエニル)であり、
−オレフィン、電気的に中性又はアニオンとして、例えば、COD(1,5−シクロオクタジエニル)、アリル又は、メタリル(2−メチルアリル)、
−ホスファン、例えば、モノ−、ジ−又はトリフォスファン、好ましくは、モノフォスファン、特に第三級芳香族ホスファン、例えばトリフェニルホスファン、
−ヒドリド及び
−ハロゲン、例えば、ブロミド及び、特にクロリド。
さらなるリガンドとして好適なホスファンの例は、最大24個の炭素原子を有する、少なくとも一種の分枝していない又は分枝状のC−C12−アルキルラジカル、少なくとも一種のC−C12−シクロアルキルラジカル又は少なくとも一種の芳香族ラジカルを有するホスファンである。C−C12−アルキルラジカルの例は、メチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、1−ブチル、2−ブチル、1−(2−メチル)プロピル、2−(2−メチル)プロピル、1−ペンチル、1−ヘキシル、1−ヘプチル、1−オクチル、1−ノニル、1−デシル、1−ウンデシル、1−ドデシル、1−(2−メチル)ペンチル、1−(2−エチル)ヘキシル、1−(2−n−プロピル)ヘプチルである。好ましいC−C12−アルキルラジカルは、エチル、1−ブチル、第二級ブチル及び1−オクチルから選択される。
−C12−シクロアルキルラジカルの例は、特に、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、例えば、2−メチルシクロペンチル、3−メチルシクロペンチル等のメチルシクロペンチル、又、2,5−ジメチルシクロペンチル(シン、アンチ、又は異性体混合物として)、2−メチルシクロヘキシル、3−メチルシクロヘキシル、4−メチルシクロヘキシル、2,6−ジメチルシクロヘキシル(シン、アンチ又は異性体混合物として)、ノルボニル、及びCH11等の、分枝状の又は分枝していないC−C−シクロアルキルラジカルから選択される。好ましいC−C12−シクロアルキルラジカルは、シクロヘキシルである。
好ましいバリエーションにおいては、選択されるさらなるリガンドは、例えば、トリ−n−ブチルホスファン、トリ−第二級ブチルホスファン、トリシクロヘキシルホスファン又はトリ−n−オクチルホスファン等の二種、特に好ましくは三種の同一のラジカルを有するホスファンである。
実施形態の一つにおいては、選択されるさらなるリガンドとしての好適なホスファンの置換基は、例えば、9−アントラセニル等の少なくとも一種の芳香族ラジカル、好ましくは、例えば、フェニル、2−トリル、3−トリル、パラトリル、キシリル、1−ナフチル、2−ナフチル、1−ビナフチル、パラアニシル、2−エチルフェニル、3−エチルフェニル、パラエチルフェニル、2−クロロフェニル、パラクロロフェニル、2,6−ジクロロフェニル等の三種の同一の芳香族ラジカル又は少なくとも一種のヘテロ芳香族ラジカルである。ヘテロ芳香族ラジカルの例は、チエニル、ベンゾチエニル、1−ナフトチエニル、チアンチエニル、フリル、ベンゾフリル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、インドリル、イソインドリル、インダゾリル、プリニル、イソキノリニル、キノリニル、アクリジニル、ナフチリジニル、キノサリニル、キナゾリニル、シンノリニル、ピペリジニル、カルボリニル、チアゾリル、オキサゾリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリルである。ヘテロアリル基は、置換されないか又は、C−C12−アルキルについて上記で定義した一種以上の置換基で置換され得る。
他の好ましいバリーションにおいては、選択されるさらなるリガンドは、例えば、>P−CH−CH−P(C−C10−アルキル)−CHCH−P<とグループ化をしている、特に好ましくは、>P−CH−CH−P<とグループ化をしている多座ホスファンである。
本発明の実施形態の一つにおいては、一般式(II)のアルコールに対して、0.001〜5mol%のRu(II)が使用される。
本発明に記載の方法は、少なくとも一種の塩基の存在下で行われる。好ましい塩基はブレンステッド塩基である。挙げてもよい好適な塩基の例は:LiOH、NaOH、KOH、LiH、NaH、KH、Ca(OH)、CaH、 LiAlH、NaBH、LiBH、NaCO、NaHCO、 LiCO、LiHCO、 KCO、KHCO、 KPO、 NaPO、 n−ブチルリチウム、 第三級BuLi、メチルリチウム、フェニルリチウム、リチウムメタノラート、リチウムエタノラート、 LiO−n−C、 LiO−イソC、LiO−n−C、LiO−イソC、LiO−n−C11、 LiO−イソC11、LiO−n−C13、 LiO−イソC13、 リチウムn−へプタノラート、 リチウムn−オクタノラート、リチウムベンジラート、 リチウムフェノラート、 カリウムメタノラート、カリウムエタノラート、 KO−n−C、KO−イソC、 KO−n−C、KO−イソC、KO−第三級C、 KO−n−C11、 KO−イソC11、KO−n−C13、 KO−イソC13、カリウムn−ヘプタノラート、 カリウムn−オクタノラート、 カリウムベンジラート、 カリウムフェノラート、 ナトリウムメタノラート、ナトリウムエタノラート、NaO−n−C、 NaO−イソC、 NaO−n−C、 NaO−イソC、 NaO−第三級C、NaO−n−C11、NaO−イソC11、NaO−n−C13、NaO−イソC13、ナトリウムn−ヘプタノラート、 ナトリウムn−オクタノラート、ナトリウムベンジラート、 ナトリウムフェノラート、KN(SiMe、LiN(SiMe、NaN(SiMe、NH及び式(RNH3−a(式中、aは、1、2及び3から選択され、Rは、同一か又は異なっており、互いに独立して、置換されていないか又は少なくとも一置換されたC−C10−アルキル、 (−C−C−アルキル−P(フェニル))、 C−C10−シクロアルキル、 C−C10−ヘテロシクリル(ここで、C−C10−ヘテロシクリルは、3個〜10個の炭素原子及びN、O及びSから選択される少なくとも一種のヘテロ原子を有する環状基を意味するものとして理解されるべきである)、又、C−C14−アリール又はC−C10−ヘテロアリール(ここで、C−C10−ヘテロアリールは、N、O及びSから選択される少なくとも一種のヘテロ原子を有する))のアミンである。
本発明の実施形態の一つにおいては、使用される式(II)のアルコールの合計に対して、合計で、塩基の0.01〜50質量%、好ましくは0.5〜15質量%が使用される。
本発明の実施形態の一つにおいては、反応媒体は、反応温度で液体である。
本発明の実施形態の一つにおいては、本発明に記載の方法は、少なくとも一種の不活性ガスの存在下で行われる。好適な不活性ガスは、窒素及び希ガス、特にアルゴンから選択される。本発明の他の実施形態においては、本発明に記載の方法は、水素の存在下で行われる。さらなる実施形態においては、本発明に記載の方法は、水素と少なくとも一種の不活性ガスの混合物の存在下で行われる。
本発明の実施形態の一つにおいては、本発明に記載の方法は、絶対圧で0.1〜5MPaの範囲における圧力で行われ、その圧力は、溶媒及び/又は反応温度における一般式(II)のアルコールの固有の圧力及び/又は窒素、アルゴン又は水素等の気体の圧力となり得る。
好ましくは、本発明に記載の方法は、絶対圧で最大3MPaの全圧で、特に好ましくは、絶対圧で0.1〜1MPaの全圧で行われる。
本発明に記載の方法を行うためには、手順は、例えば、一般式(II)のアルコールと塩基及び少なくとも一種のリガンドLを有する少なくとも一種のRu(II)含有錯化合物との混合を含み得る。
本発明の他の実施形態においては、触媒は現場で生成される。これは、少なくとも一種のリガンドLを有するRu(II)含有錯化合物は分離されないが、Ru(II)又はRu(III)出発化合物及びリガンドLを混合することによって、例えば、Ru(II)又はRu(III)出発化合物及びリガンドLを、塩基及び一般式(II)のアルコールと、任意に還元剤の存在下で混合することによって、さらなる処理(ワークアップ、work-up)をなくして生成されることを意味するものとして理解されるべきである。
好適なRu(II)及びRu(III)出発化合物は、例えば、Ru(p−シメン)Cl、[Ru(ベンゼン)Cl、[Ru(CO)Cl、(式中、yはそれぞれの場合1〜1000の範囲である)[Ru(CO)Cl、 [Ru(COD)(アリル)]、RuCl・HO、 [Ru(アセチルアセトネート)]、[Ru(DMSO)Cl]、[Ru(シクロペンタジエニル)(CO)Cl]、[Ru(シクロペンタジエニル)(CO)H]、[Ru(シクロペンタジエニル)(CO)、[Ru(Cp)(CO)Cl]、 [Ru(Cp)(CO)H]、 [Ru(Cp)(CO)、[Ru(インデニル)(CO)Cl]、 [Ru(インデニル)(CO)H]、 [Ru(インデニル)(CO)、ルテノセン、[Ru(COD)Cl、[Ru(Cp)(COD)Cl]、 [Ru(CO)12]、 [Ru(PPh(H)]、[Ru(PPh(Cl)]、 [Ru(PPh(CO)(Cl)]、 [Ru(PPh(CO)(Cl)(H)]、[Ru(PPh(CO)(H)] 及び[Ru(シクロオクタジエニル)(メチルアリル)]である。
ここでは、Cpは、ペンタメチルシクロペンタジエニルを意味し、CODは、1,5−シクロオクタジエニルを意味し、メチルアリルは、2−メチルアリルを意味する。
Ru(II)又はRu(III)出発化合物の選択を通じて、さらなるリガンドの選択に影響させることは可能である。
本発明の実施形態の一つにおいては、リガンドL及びRu(II)又はRu(III)出発化合物は、それぞれの場合、Ru(II)又はRu(III)に対して、化学量論的比率で使用され得る。他のバリエーションにおいては、Ru(II)又はRu(III)出発化合物中のRu(II)又はRu(III)に対して、過剰のリガンドL、例えば、Ru(II)又はRu(III)につき1.1〜5mol当量のLが使用され得る。
本発明に記載の方法を行うときは、水が副生成物として現場で生成される。生成された水(略して反応水とも呼ばれる)を除去することが好ましい。
本発明の実施形態の一つにおいては、共沸性の添加剤、例えば、前述の溶媒の一つ、特に、前述の芳香族の溶媒の一つで反応水を分離することによって、反応水が分離される。好ましいバリエーションにおいては、手順は、共沸性の添加剤は、反応水を分離し又は共沸的に除去するために、水と溶解度ギャップを有するので、共沸性の添加剤として、一般式(II)のアルコールを使用することを含む。
好ましくは、反応水は、水分離器の助けを借りて反応中に共沸的に除去される。
本発明に記載の方法は、任意に気相を伴う液体反応が行われ得る多種多様の反応容器内で行われ得る。好適な反応容器は、例えば、K. D. Henkelによる“Reactor Types and Their Industrial Applications”( Ullmann‘s Encyclopedia of Industrial CHEMISTRY、2005年)、Wiley−VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, DOIによる“Reactors for gas−liquid reactions”(10.1002/14356007.b04_087、3.3章)に記載されている。
挙げてもよい実施例は、撹拌槽型反応器、管状反応器及び気泡塔反応器である。
本発明に記載の方法は、不連続的に、すなわちバッチモードで、又はリサイクルの有無で連続的又は半連続的に行われ得る。反応容器中に形成される反応塊の平均滞留時間は、例えば15分〜100時間の範囲となり得る。特定の理論を優先することを意図せずに、本発明に記載の方法は、このように基本的に三つの反応を含むことがもっともらしい。最初に、式(II)のアルコールは、酸化的に脱水素化されて、特にアルデヒドを生成する。その後、アルドール縮合が行われ、還元が続く。
実施においては、一般式(I)
Figure 2015518482
(式中、R基は、異なるか又は同一であり、上記に定義される通りである。)
の分枝状アルコールを生成する。
一般式(II)のアルコールと一種以上の異性体との混合物が出発物質として使用される場合には、その後、通常は、一般式(I)の分枝状アルコールの混合物が生成される。
本発明の実施形態の一つにおいては、一般式(I.1)
Figure 2015518482
の分枝状アルコールが、式(Ia)
Figure 2015518482
のアルコールとの混合物中に生成される。
他の実施形態においては、式(I.2)
Figure 2015518482
の分枝状アルコールが、式(Ia.2)
Figure 2015518482
のアルコールとの混合物中に生成される。
本発明の実施形態の一つにおいては、生成されるさらなる副生成物はエステルであり、例えば、式(I)の出発アルコールとしてイソアミルアルコールが使用される場合には、式(CHCH−(CH)−COO−(CH−CH(CHのエステルである。
本発明の実施形態の一つにおいては、本発明に記載の方法は、一般式(II)のアルコールの完全な転換である限り行われる。他の実施形態においては、反応は、不完全な転換のみに対して、例えば8〜50mol%に対して、好ましくは30mol%に対して行われ、更に後処理を行う。
ここでは、Ru(II)を回復させ、再利用することが可能である。
処理(ワークアップ、work-up)の目的のためには、手順は、例えば、一般式(I)の分枝状アルコールを、蒸留によって、未反応の一般式(II)のアルコールと、また、塩基及びRu(II)の錯化合物から分離することを含み得る。Ru(II)の錯化合物と塩基は、蒸留塔の底に、任意の形成される高沸点成分、例えば、一般式(II)のアルコールの三量体生成物とともに残り、再利用され得る。未反応の一般式(II)のアルコールは、同様に、再び反応に戻され得る。一般式(I)のアルコールと任意に形成されるエステルの熱分離は、例えば公知の方法によって、好ましくは、エバポレーター内、又は通常複数のトレー又はパッキング又は包装体を有する、エバポレーター及びカラムを含む蒸留ユニット内で行われ得る。
本発明に記載の方法によって、高収率及び非常に高い純度で、式(I)の分枝状アルコールを生成することが可能である。それらの製造のためには、純粋な一般式(II)のアルコールから開始するだけでなく、異性体混合物、例えば、サッカライドを発酵させ、又は他の生物学的分解によって生成され得る異性体混合物、特にいわゆるフーゼル油を使用することも可能である。
本発明は、さらに、少なくとも一種の式(II)

−CH−CH−OH (II)

のアルコールを使用して、一般式(I)
Figure 2015518482
(式中、R基は、異なるか又は同一であり、直鎖状又は分枝状のC−C−アルキルから選択される。)のアルコールを製造するために、少なくとも一種のRu(II)含有錯化合物(Ru(II)は少なくとも一種のリガンドLを有し、リガンドLは少なくとも二座であり、Lの配位部位の少なくとも一種が窒素原子である。)を含む触媒を使用する方法を提供する。
ここでは、変数は上記でより詳細に定義された通りである。
この関連においては、本発明に記載の方法は、フーゼル油をもとに、すなわち、いわゆる“生物由来のイソアミルアルコール”をもとに製造される、式(II)のアルコールから出発する式(I)の分枝状アルコールを製造することが必要なときに特に好ましい。
本発明に記載の使用方法のバリエーションの一つにおいては、Ru(II)含有錯化合物は、CO、擬ハライド、有機カルボニル化合物、芳香族化合物、オレフィン、ホスファン、ヒドリド及びハライドから選択される少なくとも一種のさらなるリガンドを有する。好ましいバリエーションにおいては、Lは、窒素原子を介して、及び任意に一種以上のカルベン炭素原子を介してRu(II)に配位する二座及び三座のリガンドから選択される。
本発明は、実施例を参照することによってさらに説明される。
実施例
一般的な序文:
実施例I.1〜I.11は、還流冷却器を備えた50mlのシュレンクフラスコ内の、不活性条件下(アルゴンで覆われている)で行った。ルテニウム(II)出発化合物(イソアミルアルコールに対して0.05mol%)、リガンドL、塩基(500mg KOH;9.7mol%)及びイソアミルアルコール(10ml、(II.1))をグローブボックス内でシュレンクフラスコ内で計量して入れた。これにより反応化合物が生成された。反応混合物を130℃で16時間撹拌した。式(I.1)
Figure 2015518482
の分枝状C10−アルコールの収率及び選択率をガスクロマトグラフィー(面積%)によって測定した。
Figure 2015518482
以下のリガンドLを使用した:
(VI.1.a)又は(VI.1.b):
Figure 2015518482
(VII.1.1):
Figure 2015518482
(VII.1.3.a):それぞれの場合、Xは同一であり、N(Cである。
(VII.1.3.b):それぞれの場合、Xは同一であり、N(CH−Cである。
(VII.1.3.c):それぞれの場合、Xは同一であり、N(第三級Cである。
実施例II
不活性条件下(グローブボックス)で、102g(1.16mol)のイソアミルアルコール、5.0g(89mmol)のKOH、130mg(0.46mmol)の[Ru(COD)(Cl)及び250mg(1.35mmol)のPPhを250mlの三口フラスコ内に計量して入れた。これによりアルゴンで覆われた混合物が生成された。その後、250mlの三口フラスコを還流冷却器に取り付け、混合物を100℃に加熱し、100℃で二時間撹拌した。その後、2mlのイソアミルアルコールに溶解した120mg(0.48mmol)のリガンド(VI.1.a)を加えた。反応混合物は茶色になった。その後、茶色の反応混合物を、水分離器を使用して170℃の湯浴温度で16時間還流で沸騰させた。その後、混合物を放置して室温まで冷却した。反応混合物のガスクロマトグラムは、80.8%のイソアミルアルコールの転換率と、87.2%の式(I.1)のアルコールに関する選択率を示した。

Claims (16)

  1. 一般式(I)
    Figure 2015518482
    (式中、R基は、異なるか又は同一であり、かつ直鎖状又は分枝状のC−C−アルキルから選択される。)
    の分枝状アルコールの製造方法であって、
    少なくとも一種の塩基の存在下で、均一相内で、少なくとも一種の式(II)

    −CH−CH−OH (II)

    のアルコールを使用し、
    少なくとも一種のRu(II)−含有錯化合物を使用し、該Ru(II)は少なくとも一種の、リガンドLを有し、該リガンドLは二座以上の配位子であり、該リガンドLの少なくとも一配位部位が窒素原子であることを特徴とするアルコールの製造方法。
  2. 前記式(II)のアルコールと異なる溶媒を加えることなく行われることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 100℃〜200℃の範囲の温度で行われることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記Rが、エチル及びイソプロピルから選択されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. が、一個以上の窒素原子及び任意に、一個以上のカルベン炭素原子を介してRu(II)に配位する二座及び三座のリガンドから選択されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  6. Ru(II)−含有錯化合物が、CO、擬ハライド、有機カルボニル化合物、芳香族化合物、オレフィン、ホスファン、ヒドリド及びハライドから選択される少なくとも一種のさらなるリガンドを有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
  7. が、一般式(III)
    Figure 2015518482
    (式中、
    は、水素及びC−C−アルキルから選択され、
    nは、0及び1から選択され、
    は、水素、C−C−アルキル及び(CHn+1−Xから選択され、
    は、NR、2−ピリジル及び式
    Figure 2015518482
    のイミダゾール−2−イリデニルから選択され、
    、Rは、同一か又は異なっており、及び、置換されていないか又はC−C−アルキルで一置換若しくは多置換されたC−C10−アルキル、C−C10−シクロアルキル、ベンジル及びフェニルから選択され、
    は、置換されていないか又はC−C−アルキルで一置換若しくは多置換されたC−C10−アルキル、C−C10−シクロアルキル、ベンジル及びフェニルから選択される。)
    の化合物から選択されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  8. が、一般式(IV)
    Figure 2015518482
    (式中、
    は、水素、C−C10−アルキル、C−C10−シクロアルキル、ベンジル及びフェニルから選択され、
    は、水素、C−C−アルキル及びCH=Xから選択され、
    は、NRから選択され、並びに
    は、置換されていないか又はC−C−アルキルで一置換若しくは多置換されたC−C10−アルキル及びC−C10−シクロアルキル、ベンジル及びフェニルから選択される。)
    の化合物から選択される請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  9. が、一般式(V)
    Figure 2015518482
    (式中、
    は、水素、C−C−アルキル及びCH−Xから選択され、
    は、NR、2−ピリジル及び式
    Figure 2015518482
    のイミダゾール−2−イリデニルから選択され、
    、Rは、同一又は異なり及び、置換されていないか又はC−C−アルキルで一置換若しくは多置換されたC−C10−アルキル、C−C10−シクロアルキル、ベンジル及びフェニルから選択され、
    は、置換されていないか又はC−C−アルキルで一置換若しくは多置換されたC−C10−アルキル、C−C10−シクロアルキル、ベンジル及びフェニルから選択される。)
    の化合物から選択されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  10. が、一般式(VI)
    Figure 2015518482
    (式中、
    は、水素、C−C−アルキル及びCH=Xから選択され、
    は、異なるか又は同一であり、及びN−Rから選択され、
    は、置換されていないか又はC−C−アルキルで一置換若しくは多置換されたC−C10−アルキル及びC−C−シクロアルキル、ベンジル及びフェニルから選択される。)
    の化合物から選択されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  11. が、式(VII)
    Figure 2015518482
    (式中、
    nは、同一又は異なり及び、それぞれ0又は1であり、
    は、相互に同一であり、NR、2−ピリジル及び式
    Figure 2015518482
    のイミダゾール−2−イリデニルから選択され、
    、Rは、異なるか又は同一であり、及び、置換されていないか又はC−C−アルキルで一置換若しくは多置換されたC−C10−アルキル、C−C10−シクロアルキル、ベンジル及びフェニルから選択され、
    は、置換されていないか又はC−C−アルキルで一置換若しくは多置換されたC−C10−アルキル、C−C10−シクロアルキル、ベンジル及びフェニルから選択される。)
    の化合物から選択されることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記触媒が、現場で製造されることを特徴する請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記式(II)のアルコールが、共沸性の添加剤として使用されることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 一般式(I)
    Figure 2015518482
    (式中、R基は、異なるか又は同一であり、及び直鎖状又は分枝状のC−C−アルキルから選択される。)
    のアルコールを、少なくとも一種の式(II)

    −CH−CH−OH (II)

    のアルコールを使用して製造するための、
    少なくとも一種のRu(II)−含有錯化合物であって、該化合物中、Ru(II)は、少なくとも一種のリガンドLを有し、該リガンドLは、少なくとも二座であり、該Lの少なくとも一つの配位部位が窒素原子である化合物を含む触媒を使用する方法。
  15. 前記Ru(II)−含有錯化合物が、CO、擬ハライド、有機カルボニル化合物、芳香族化合物、オレフィン、ホスファン、ヒドリド及びハライドから選択される少なくとも一種のさらなるリガンドを有することを特徴とする請求項14に記載の触媒を使用する方法。
  16. が、窒素原子、及び任意に一種以上のカルベン炭素原子によりRu(II)に配位する二座及び三座のリガンドから選択されることを特徴とする請求項14又は15に記載の触媒を使用する方法。
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