LU82959A1 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF CARBONYL COMPOUNDS CONTAINING AT LEAST ONE FUNCTIONAL GROUP IN ADDITION TO CARBONYL GROUPS, AND COMPOUNDS THUS OBTAINED - Google Patents
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Description
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Procédé pour la préparation de composés carbonyle contenant au moins un groupe fonctionnel en plus des groupes carbonyle, et composés ainsi obtenus.Process for the preparation of carbonyl compounds containing at least one functional group in addition to the carbonyl groups, and compounds thus obtained.
La présents invention concerne un procédé pour syn-S thétlser des composés carbonyle contenant un ou plusieurs groupes fonctionnels en plus du groupe carbonyle dans leur structure.The present invention relates to a process for syn-S thethlser carbonyl compounds containing one or more functional groups in addition to the carbonyl group in their structure.
Le procédé consiste à faire réagir un composé carbonyle avec un composé contenant au moins une liaison Insaturée (double ou triple) et un ou plusieurs groupes fonctionels, la réaction étant effectuée en présence de quantités catalytiques de peroxydes.The process consists in reacting a carbonyl compound with a compound containing at least one unsaturated bond (double or triple) and one or more functional groups, the reaction being carried out in the presence of catalytic amounts of peroxides.
Le composé carbonyle peut être une cétone ou un aldéhyde aliphatique, aromatique ou alicylique; ayant un- groupe 15 méthyle ou méthylène en position alpha par rapport au groupe carbonyle et^en particulier^ peut être une alpha-méthylcétone.The carbonyl compound can be a ketone or an aliphatic, aromatic or alicylic aldehyde; having a methyl or methylene group in the alpha position relative to the carbonyl group and ^ in particular ^ may be an alpha-methyl ketone.
ss
Le composés insaturé,comme on l'a dit; peut contenir une ou plusieurs liaisons oléfine et/ou une ou plusieurs liaisons acétyléniques, une liaison insaturée en position terminale 20 étant préférable, et peut contenir éventuellement un ou plu-· sieurs groupes fonctionnels qui peuvent être choisis par exemple parmi -OH, -OOCCH^, -Cl, -OCH^, -OC^, -CN, -C00H, -COOR.The unsaturated compound, as we said; may contain one or more olefin bonds and / or one or more acetylenic bonds, an unsaturated bond in the terminal position being preferable, and may optionally contain one or more functional groups which may be chosen, for example, from -OH, -OOCCH ^, -Cl, -OCH ^, -OC ^, -CN, -C00H, -COOR.
La réaction d'addition radiculaire de cétones aux alpha-oléfines ou au cyclohexène a été connue depuis quelque 25 temps et est provoquée par exemple par des sels ou-des oxydes de métaux de transition. Dans ce cas^de faibles rendements du produit utile final sont obtenus. Les peroxydes ou les peroxyesters organiques comme sources de radicaux ont également été utilisés en quantités stoechiométriques par rapport 30 au composé carbonyle Initial. En plus de l'obtention des produits finals avec des valeurs de conversion et de sélectivité absolument insuffisantes, plus la présence d'une quantité excessive de peroxydes, il n'a jamais été fait mention de la possibilité de préparer des composés contenant des groupes "55 fonctionnels extrêmement différents, étant donné que la possibilité d'effectuer la réaction directement entre le composé carbonyle et le composé Insaturé.contenant un ou plusieurs groupes fonctionnels n'a pas été prévue .The root addition reaction of ketones to alpha-olefins or cyclohexene has been known for some time and is caused, for example, by salts or oxides of transition metals. In this case, low yields of the final useful product are obtained. Organic peroxides or peroxyesters as radical sources have also been used in stoichiometric amounts relative to the Initial carbonyl compound. In addition to obtaining the final products with absolutely insufficient conversion and selectivity values, plus the presence of an excessive amount of peroxides, there has never been any mention of the possibility of preparing compounds containing groups " 55 extremely different functional groups, since the possibility of carrying out the reaction directly between the carbonyl compound and the unsaturated compound containing one or more functional groups has not been provided.
• 2• 2
• I• I
La découverte, constituant l'objet de la présente invention, a été faite par la demanderesse, qu’il est possible de faire réagir un composé carbamoyle avec .The discovery, constituting the object of the present invention, was made by the applicant, that it is possible to react a carbamoyl compound with.
un composé contenant au moins une liaison insaturée en. même 5 temps qu'un ou plusieurs groupes fonctionnels^en présence de quantités catalytique de peroxyde. De cette façon des valeurs de conversion et de sélectivité élevées du produit utile final sont obtenues, ce dernier selon un autre aspect de la pré-10 sente invention comprenant également des composés contenant le groupe carbonyle simultanément avec un ou plusieurs groupes fonctionnels dont la présence n'a jamais été envisagée ou prévue en même temps que le groupe carbonyle. Ces composés comprennent les éthers et les esters de la 6-méthylheptan-6-15 ol-2-one. La réaction est par conséquent effectuée en présence d'un peroxyde en une quantité telle que son rapport molaire au composé insaturé varie de 1/1 à 0,005/1. Les peroxydes utilisables dans ce but sont le diacétyl-peroxyde, le diben-zoyl-peroxyde, le tert-butylhydroreroxyde, le dicyelohexyl-20 peroxydicarbonate etc., 1'utilisation du di-tert-butylperoxyde s'étant révélée particulièrement avantageuse. La réaction peut être effectuée en partant seulement des substrats^ou elle peut être effectuée en présence d'eau en une quantité suffisante pour constituer soit une phase litulde seule soit deux 25 phases liquides avec le mélange d- composé insaturé et du composé carbonyle amené en réactirn.a compound containing at least one unsaturated bond in. same time as one or more functional groups in the presence of catalytic amounts of peroxide. In this way high conversion and selectivity values of the final useful product are obtained, the latter according to another aspect of the present invention also comprising compounds containing the carbonyl group simultaneously with one or more functional groups whose presence n has never been envisaged or planned at the same time as the carbonyl group. These compounds include the ethers and esters of 6-methylheptan-6-15 ol-2-one. The reaction is therefore carried out in the presence of a peroxide in an amount such that its molar ratio to the unsaturated compound varies from 1/1 to 0.005 / 1. The peroxides which can be used for this purpose are diacetyl-peroxide, diben-zoyl-peroxide, tert-butylhydroreroxide, dicyelohexyl-peroxydicarbonate etc., the use of di-tert-butylperoxide having proved to be particularly advantageous. The reaction can be carried out starting only from the substrates, or it can be carried out in the presence of water in an amount sufficient to constitute either a single phase or two liquid phases with the mixture of unsaturated compound and carbonyl compound brought in. react.
L'alimentation de ceux-ci est telle que le rapport molaire du composé carbonyle au er-nposé Insaturé varie de 500/1 à 3/1 et, en particulier,de :jD/1 a 5/1. Finalement il 50 faut remarquer que les composés crtenus selon le procédé de la présente invention ont diverses applications. Par exemple le produit obtenu p:a·ce moyen en partant de l'acétone et de la 2-méthyl-3-butène-2-ol, notamment la 6-méthylheptan-6- ol-2-one, peut constituer le poini de départ en vue de la 55 production de nombreux dérivés terpénlques par exemple l‘hydroxylinalol, le citral, 1 ’hyiroxycitral, 1’hydroxycitro-nellal, le géranonitrile, les ior.mesetc. etc.), utilisés 3 | dans les arômes, les parfums, l‘es vitamines, les médicaments 3 et les tensio-actifs.The feeding of these is such that the molar ratio of the carbonyl compound to the unsaturated er-npose varies from 500/1 to 3/1 and, in particular, from: jD / 1 to 5/1. Finally, it should be noted that the compounds formed according to the process of the present invention have various applications. For example, the product obtained p: a · this means starting from acetone and 2-methyl-3-butene-2-ol, in particular 6-methylheptan-6-ol-2-one, can constitute the poini starting for the production of numerous terpenic derivatives, for example hydroxylinalol, citral, hyiroxycitral, hydroxycitro-nellal, geranonitrile, ior.mesetc. etc.), used 3 | in aromas, perfumes, vitamins, drugs 3 and surfactants.
Les dérivés de la méthylheptanolone^qui possède des caractéristiques odorantes particulièrement valables* peuvent être obtenus à partir de l'acétone et des éthers ou 5 des esters du 2-méthyl-3-butène-2-ol par éthérification ou estérification directe de la méthylheptanolone. La présente invention est illustrée par les exemples descriptifs et non limitatifs ci-après.The methylheptanolone derivatives which have particularly valuable odorous characteristics * can be obtained from acetone and ethers or esters of 2-methyl-3-butene-2-ol by direct etherification or esterification of methylheptanolone . The present invention is illustrated by the following descriptive and nonlimiting examples.
_ EXEMPLE 1 10 -_ EXAMPLE 1 10 -
On fait réagir les produits suivants dans un autoclave en acier inoxydable de un litre de capacité?équipé d'un manomètre^d'un tube de vidange^ d'un agitateur magnétique et de résistances de chauffage électrique incorporées: 9*55 g de 2-méthyl-3-butène-2-ol } anhydre,pur (MBE), 386,80 g d'acétone, - 1*63 g de di-ter-butylperoxyde (DTBP).The following products are reacted in a one liter capacity stainless steel autoclave equipped with a pressure gauge, a drain tube, a magnetic stirrer and incorporated electric heating resistors: 9 * 55 g of 2 -methyl-3-butene-2-ol} anhydrous, pure (MBE), 386.80 g of acetone, - 1 * 63 g of di-ter-butylperoxide (DTBP).
» ajouté urfî·" Le rapport molaire acétone/MBE/catalyseur est donc mot ^ 'environ 60/1/0,1. Ledit mélange estychauffé sous agitation aiouté ^ ^•'250C. Après 1 heure et A5 minutes de réaction, la conver- ajuuu; 20 moles un mot , sion du MBE ((moles initiales MBB-/final y de MBE). 100/moles φ initiales de MBE) est de 66% et la sélectivité par rapport au produit d'addition 1:1 (moles de produit. 100/moles de MBE ayant réagi) est de 86#.»Added urfî ·" The acetone / MBE / catalyst molar ratio is therefore about 60/1 / 0.1. Said mixture is heated with added stirring ^ ^ • '250C. After 1 hour and A5 minutes of reaction, the conver - ajuuu; 20 moles a word, sion of MBE ((initial moles MBB- / final y of MBE). 100 / moles φ initial of MBE) is 66% and the selectivity with respect to the adduct 1: 1 ( moles of product, 100 / moles of reacted MBE) is 86 #.
Après 5 heures la conversion est de 98# et la sélectivité est d'environ 82#. . -After 5 hours the conversion is 98 # and the selectivity is around 82 #. . -
Le produit d'addition 1:1 ainsi formé est la 6-hydroxy- > 6-méthyl-heptane-2-one (ou 6-méthylheptane-6-ol-2-one) : i T3 ; 3° T- C = 0 / Γ2 0¾The 1: 1 adduct thus formed is 6-hydroxy-> 6-methyl-heptane-2-one (or 6-methylheptane-6-ol-2-one): i T3; 3 ° T- C = 0 / Γ2 0¾
35 GH35 GH
C-OHC-OH
/\ ch ch; 3 3 dont la structure est confirmée par les spectres de masse ^ IR et rmn./ \ ch ch; 3 3 whose structure is confirmed by the mass spectra ^ IR and rmn.
EXEMPLE 2EXAMPLE 2
Le procédé de l'exemple 1 est répété mais avec un 5 rapport molaire acétone/MBE/DTBP de 60/1/0,025.The process of Example 1 is repeated but with an acetone / MBE / DTBP molar ratio of 60/1 / 0.025.
Après 8 heures de réaction à 125°C la conversion est de 63/¾ et la sélectivité de 88#.After 8 hours of reaction at 125 ° C the conversion is 63 / ¾ and the selectivity of 88 #.
EXEMPLE 3 L'appareil de l'exemple 1 est alimenté avec 19,13g 10 d'hydroxylinalol î , ou 15 ^ 387 g d'acétone,EXAMPLE 3 The apparatus of Example 1 is supplied with 19.13 g of hydroxylinalol 1, or 15 ^ 387 g of acetone,
1,62 g de DTBP1.62 g DTBP
correspondant à un rapport molaire acétone/(I)/DTBP de 60/1/0,1. Après 6 heures à 125°C, la conversion de (I) est 20 88# et la sélectivité en termes de produit d'addition 1:1corresponding to an acetone / (I) / DTBP molar ratio of 60/1 / 0.1. After 6 hours at 125 ° C, the conversion of (I) is 20 88 # and the selectivity in terms of adduct 1: 1
Cil 1 0 11 · 25 n/v oh - est 57#.Cil 1 0 1125 n / v oh - is 57 #.
* EXEMPLE -'l· L'appareil de l'exemple 1 est alimenté avec 116 g d'acétone pur 30 3800 g de 2-méthyl-2-éthoxy-3-butène (II)* EXAMPLE -'l · The apparatus of Example 1 is supplied with 116 g of pure acetone 30 3800 g of 2-methyl-2-ethoxy-3-butene (II)
0,50 g de DTBP0.50 g DTBP
donnant un rapport molaire acétone/(II)/DTBP d'environ 60/1/0,1.giving an acetone / (II) / DTBP molar ratio of approximately 60/1 / 0.1.
Après 3 heures à 125°C un produit d'addition radica-35 laire 1:1 se forme qui est la 6-rréthylheptane-ô-éthoxy-2-oneAfter 3 hours at 125 ° C. a 1: 1 radical adduct is formed which is 6-rrethylheptane-6-ethoxy-2-one
/ CO/ CO
ΐ cΐ c
JUoCJLJUoCJL
% « 5 avec une conversion de 90$ de (II) et une sélectivité d'environ 88$, sa structure étant confirmée par chromatographie gaz liquide et spectre de masse.% "5 with a conversion of $ 90 from (II) and a selectivity of approximately $ 88, its structure being confirmed by liquid gas chromatography and mass spectrum.
EXEMPLE 5 5 Le procédé de l’exemple 4 est suivi, mais on alimente avec·6,33 g de henzoate de 2-méthyl-3-butène-2-yle (III) à la place du 2-méthyl-2-éthoxy-3-butène de sorte que le rapport molaire acétone/(III)/DTBP est encore approximativement de 60/1/0,1.EXAMPLE 5 The procedure of Example 4 is followed, but the mixture is fed with 6.33 g of 2-methyl-3-butene-2-yl (III) henzoate in place of 2-methyl-2-ethoxy -3-butene so that the acetone / (III) / DTBP molar ratio is still approximately 60/1 / 0.1.
10 Après 3 heures à 125°C il se forme le benzoate de 6-méthylheptane-2-one-6-yle10 After 3 hours at 125 ° C., 6-methylheptane-2-one-6-yl benzoate is formed
COCO
·; 15·; 15
,> Ar 000 "(S,> Ar 000 "(S
Γ' avec une conversion de 88$ (III) et une sélectivité d'envi-ajouté un ron 86$, la structure du produit étant encore confirmée par m0^ 20 l'analyse chromatographique gaz-liquide/spoeii e de masse EXEMPLE 6Γ 'with a conversion of 88 $ (III) and a selectivity of envi-added a ron 86 $, the structure of the product being further confirmed by m0 ^ 20 gas-liquid chromatographic analysis / mass spoeii e EXAMPLE 6
Un autoclave en acier inoxydable de 5 litres de capacité,équipé d'un manomètre,d'un tube d'alimentation des réactifs au moyen d'une pompe doseuse^d'un agitateur 25 magnétique et de résistances chauffantes électriques Incorporées,est alimenté avec : - 2978,35 g d'acétone (51,208 moles) 75,97 g de 2-méthyl-3-butène-2-ol (0,883^1 mole) (MBE).A 5 liter capacity stainless steel autoclave, fitted with a pressure gauge, a tube for supplying the reagents by means of a metering pump, a magnetic stirrer and incorporated electric heating resistors, is supplied with : - 2978.35 g of acetone (51.208 moles) 75.97 g of 2-methyl-3-butene-2-ol (0.883 ^ 1 mole) (MBE).
Le mélange est chauffé sous agitation, A 130° un 30 mélange de 12,91 g de dl-ter-butylperoxyde (0,0883 mole) (DTBP) et 100 g d'acétone (1,816 mole) est alimenté au moyen de la pompe.The mixture is heated with stirring, at 130 ° a mixture of 12.91 g of dl-ter-butylperoxide (0.0883 mole) (DTBP) and 100 g of acetone (1.816 mole) is fed by means of the pump .
Le débit de la pompe est réglé de façon à ce que la solution du peroxyde dans l'acétone soit alimentée en 35 l'espace de 2 heures 15 minutes.The flow rate of the pump is adjusted so that the solution of the peroxide in acetone is supplied within 2 hours 15 minutes.
Le rapport molaire acétone/MBE/LTBP est de 60/1/0,1.The acetone / MBE / LTBP molar ratio is 60/1 / 0.1.
Après 5 heures de réaction (calculé® à partir du début de l'alimentation en peroxyde) la conversion de MBE est de 82,5$ et la sélect3vité en termes de 6-méthylheptane-ô- - 6 ^ % ol-2-one est de 8511 % en mole par rapport au MBE.After 5 hours of reaction (calculated® from the start of the peroxide feed) the conversion of MBE is $ 82.5 and the selectivity in terms of 6-methylheptane-6 - 6 ^% ol-2-one is 8511 mol% relative to the MBE.
Les valeurs de conversion et de sélectivité sont i j - déterminées par la chromatographie en phase gazeuse en | utilisant le procédé d'étalon Interne .The conversion and selectivity values are i j - determined by gas chromatography in | using the Internal standard process.
· 5 EXEMPLE 75 EXAMPLE 7
Le procédé de l'exemple précédent est répété,mais avec un rapport molaire acétone/MBE/DTBP de 60/1/0,05.The process of the previous example is repeated, but with an acetone / MBE / DTBP molar ratio of 60/1 / 0.05.
La solution de DTBP dans l’acétone est pompée pendant une période de 2,5 heures.The DTBP solution in acetone is pumped over a 2.5 hour period.
10 Après 5 heures de réaction (calculéesà partir du début de l'alimentation en peroxyde) la conversion de MBE est de 73$ et la sélectivité en terme de 6-méthylheptane-6-ol-2-one est de 8918 $ en mole par rapport au MBE.10 After 5 hours of reaction (calculated from the start of the peroxide feed) the conversion of MBE is $ 73 and the selectivity in terms of 6-methylheptane-6-ol-2-one is $ 8,918 in mole per compared to MBE.
La conversion du DTBP est de 59,1 %.The DTBP conversion is 59.1%.
15 exemple 8 L'autoclave de 5 litres décrit ci-dessus est alimenté avec 3078g d'acétone (52,996 moles) et 74,825 g de MBE (0,8γ0 mole ).Example 8 The 5-liter autoclave described above is supplied with 3078 g of acetone (52.996 moles) and 74.825 g of MBE (0.8γ0 moles).
Le mélange est chauffé sous agitation. A 130°C 20 l'alimentation du di-ter-butylperoxyde est commencée. Le réacteur est alimenté pendant'1 heure avec 6,946 g de DTBP (0,0475 mole ). 30 minutes après le début de l'alimentation en DTBP, l'alimentation de MBE est commencée et 40,320 g de MBE (0,469 mole ) sont alimentés en l'esp;ire de 3 heures.The mixture is heated with stirring. At 130 ° C the feeding of di-ter-butylperoxide is started. The reactor is fed for 1 hour with 6.946 g of DTBP (0.0475 mole). 30 minutes after the start of the DTBP feeding, the feeding of MBE is started and 40.320 g of MBE (0.469 mole) are fed in the space of 3 hours.
25 Après 6 heures et demie de réaction (calculées à partir du début de l'alimentation en peroxyde) la conversion ; v du MBE est de 88,2$ et la sélectivité est de 75,9 $ en mole.After 6 and a half hours of reaction (calculated from the start of the peroxide feed) conversion; v the MBE is $ 88.2 and the selectivity is $ 75.9 in moles.
Le rapport molaire final acétone/MBE/DTBP est de j 59,6/1/0,035. :The final acetone / MBE / DTBP molar ratio is 59.6 / 1 / 0.035. :
30 EXEMPLE Q30 EXAMPLE Q
Un autoclave en acier Inoxydable de 22 litres de I capacité ? ayant les mêmes caractéristiques que celles décrites dans l'exemple précédent, est alimenté avec 12,342 kg d'acétone (212,1 moles) et 35 0,609 kg de MBE (7,083 moles).A 22 liter stainless steel autoclave of I capacity? having the same characteristics as those described in the previous example, is supplied with 12.342 kg of acetone (212.1 moles) and 0.609 kg of MBE (7.083 moles).
Le mélange est chauffé sous agitation. A 130°C, 0,1036 kg de DTBP (0,7083 mole ) est- alimenté en l'espace I de 2 heures. Après 5 heures de réaction (calculéesà partirThe mixture is heated with stirring. At 130 ° C, 0.1036 kg of DTBP (0.7083 mole) is supplied within 2 hours. After 5 hours of reaction (calculated from
1 ~"S1 ~ "S
; " 1“t " ·~· ---- , . ...... . :· If.· i * 7 du début de l'alimentation en DTBP) L'autoclave est refroidi.; "1“ t "· ~ · ----,. ....... : · If. · I * 7 at the start of the DTBP feed) The autoclave is cooled.
Le mélange réactionnel est distillé dans une colonne à plateaux perforés Oldenshaw pour donner 495 g de 6-méthyl-heptane-6-ol-2-one pur. Le rendement molaire par rapport au 5 MBE alimenté pour la réaction est de 48,5 A la fin de l'alimentation le rapport molaire acétone/ , MBE/DTBP est de 30/1/0,1. 1The reaction mixture is distilled through a column of Oldenshaw perforated trays to give 495 g of pure 6-methyl-heptane-6-ol-2-one. The molar yield relative to the 5 MBE fed for the reaction is 48.5. At the end of the feeding, the acetone /, MBE / DTBP molar ratio is 30/1 / 0.1. 1
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