MX2015004770A - Proceso para la preparacion integrada de 4-hidroxi-4-metiltetrahid ropiranos 2-sustituidos y de 4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos. - Google Patents

Proceso para la preparacion integrada de 4-hidroxi-4-metiltetrahid ropiranos 2-sustituidos y de 4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos.

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Abstract

La presente invención se refiere a un proceso para la preparación integrada de 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos y de 4- metiltetrahidropiranos 2-sustituidos en que 3-metilbut-3-en-1-ol sin reaccionar reacciona con un aldehído en la presencia de un catalizador ácido.

Description

PROCESO PARA LA PREPARACIÓN INTEGRADA DE 4-HIDROXI-4- IVIETILTETRAHI PRO PIRAN OS 2-S USTITU I DOS Y DE 4- METILTETRAHI PRO PIRAN OS 2-SUSTITUI DOS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un proceso para la preparación integrada de 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos y de 4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos.
ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA Los 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos son compuestos valiosos para usar como productos químicos aromáticos. En consecuencia, por ejemplo, la mezcla cis/trans-diastereómero de 2-(2-metilpropil)-4-hidroxi-4-metiltetrahidropirano se caracteriza por aroma agradable de lirio del valle y es adecuado en una medida especial para usar como un producto químico aromático, por ejemplo, para la producción de composiciones de fragancia.
EP 1 493 737 A1 describe un procedimiento para la preparación de mezclas de 4-metil y 4 metilenpiranos con insaturación etilénica y las correspondientes 4 hidroxipiranos por reacción de los correspondientes aldehidos con isoprenol, la reacción se inicia en un sistema de reacción en la que la relación molar de aldehido a isoprenol es mayor que 1 , es decir, el aldehido se usa en exceso. Además, el documento describe la posterior deshidratación de dichas mezclas para proporcionar los piranos con insaturación etilenica deseados. Los catalizadores adecuados dados para la primera etapa de reacción son ácidos minerales tales como ácido clorhídrico o ácido sulfúrico, pero con preferencia el ácido metansulfónico o ácido p-toluensulfónico.
EP 1 516 879 A1 describe un procedimiento para preparar etilénicamente insaturado 4 de metil y 4 metilepiranos con insaturación etilénica mediante la reacción de un aldehido correspondiente con isoprenol bajo condiciones de deshidratación, en donde la cantidad de agua en el reactor es hasta 0,25% en peso, mientras que la conversión del compuesto inicial utilizado en déficit es menor de 50%. Los catalizadores adecuados para este propósito que se dan son también ácidos minerales tales como ácido clorhídrico o ácido sulfúrico, pero con preferencia ácido metansulfónico o ácido p-toluensulfónico.
WO 2010/133473 describe un proceso para preparar 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos 2-sustituido de la fórmula (I) (l) donde el radical R1 es un radical alquilo o alquenilo de cadena lineal o ramificado que tiene 1 a 12 átomos de carbono, un radical cicloalquilo opcionalmente sustituido con alquilo que tiene en total 3 a 12 átomos de carbono y un radical arilo opcionalmente sustituido con alquilo y/o arilo que tiene en total 6 a 12 átomos de carbono, en que isoprenol (3-metilbut-3-en-1 -ol sin reaccionar) reacciona con un aldehido de la fórmula R1-CHO, donde la reacción se lleva a cabo en la presencia de agua y en la presencia de un intercambiador de catión fuertemente ácido.
WO 2011/154330 describe un procedimiento comparable con el WO 2010/133473, en donde la mezcla de reacción obtenida se llevó a cabo un desarrollo de destilación en una columna de pared divisoria o en dos columnas de destilación térmicamente acopladas.
Como se describe en WO 2010/133473 y WO 2011/154330, en la reacción catalizada por ácido de isoprenol (3-metilbut-3-en-1-ol sin reaccionar) con un aldehido de la fórmula R1-CHO, se produce una mezcla de reacción compleja que, además de 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos, también comprende subproductos deshidratados de las fórmulas (a), (B) y/o (C) (A) (B) (C) y, como subproductos adicionales, acétales (D) y 1 ,3-dioxanos (E) Estos subproductos hasta ahora no se pueden utilizar para proporcionar otras sustancias valiosas, pero se eliminan del sistema o retornan de nuevo a la reacción de isoprenol con el aldehido junto con los compuestos iniciales usados en exceso. Este último no tiene problemas a causa de una posible acumulación en el nivel de estos componentes en la mezcla de reacción.
WO 2011/147919 describe un proceso para preparar 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranoles 2-sustituidos y específicamente 2-isobutil-4-hidroxi-4-metiltetrahidropirano mediante la reacción de isoprenol con prenal y posterior hidrogenación.
Una compuesto químico aromático más valioso 2-(2-metilpropil)-4-metiltetrahidro-2H-pirano, que tambien se refiere a óxido como dihidrorosa.
El óxido de dihidrorosa se aisló por primera vez de aceite de rosa de Bulgaria y luego fue preparado sintéticamente por Julia y Jacquet (Julia, M.; Jacquet, B., Bulletin de la Société Chimique de France 1963, 8-9, 1983). Un acetal cíclico se obtuvo a partir de but-2-en-1-al por medio de una reacción de Diels-Alder con etil vinil éter y posterior hidrogenación. Después de la escisión de etanol, la hidrobromado del doble enlace resultante y la conclusión de la reacción de Grignard con bromuro de isopropilmagnesio, la mezcla de cis y trans-óxido de dihidro-rosa fue capaz de prepararse sintéticamente por primera vez.
JHP Tyman y BJ Willis describe en Tetrahedron Letters No. 51 , 4.507-4.508, 1970, la reacción catalizada por ácido de de 3-alquen-1 -oles con aldehidos, específicamente la reacción de 3-metil-2 buten-1-al con 2 metil-1 buten-4-ol y la posterior deshidratación. El compuesto intermedio que tiene un grupo metileno exocíclico obtenido de este modo se hidrogenó bajo catálisis homogénea en presencia de SnCI2/H2PtCI6 para dar cis-2-(2-metilprop-1 -en-il)-4 metiltetrahidropirano racémicas.
El objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento mejorado para la preparación de 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos que permite también la mayor utilización eficaz posible de la hasta ahora subproductos inutilizables.
Sorprendentemente, en la actualidad se ha encontrado que la corriente lateral que contiene el subproducto (= corriente de residuos) que se produce durante la preparación catalizada por ácido de 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos por reacción de isoprenol (3-metilbut-3-en-1 -ol) con un aldehido adecuado es adecuado para la preparación de 4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos y, específicamente, para la preparación de óxido de dihidrorosa. En la presente, es particularmente problemática que los principales componentes de la corriente lateral, los tres dihidropiranoles isoméricos (A), (B) y (C) por una parte y el dioxano (E) en el otro lado no se pueden separar por destilación con consumo justificable. De modo sorprendente, sin embargo, se ha encontrado que mediante la hidrogenación de la corriente lateral entera, los dihidropiranoles isoméricos (A), (B) y (C) se pueden convertir a 4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos que luego se pueden eliminar por destilación del dioxano inutilizable (E). Por lo tanto se proporciona un proceso integrado para la preparación simultánea de 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos. Una grana parte de la corriente lateral anterior, en consecuencia también se puede proporcionar para usar como producto químico aromático y específicamente como fragancia.
SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN La invención en primer lugar proporciona un proceso para preparar 4-hidroxi-4-metil-tetrahidropiranos 2-sustituidos de la fórmula general (I) y de 4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos de la fórmula general (II) (l) (H) en que R1 es alquilo C1-C12 de cadena lineal o ramificada, alquenilo C2-C12 de cadena lineal o ramificada, cicloalqui lo no sustituido o sustituido con alquilo C1-C12 y/o alcoxi C1-C12 que tiene en total 3 a 20 átomos de carbono o arilo no sustituido o sustituido con alquilo C1-C12 y/o alcoxi Ci-C12 que tiene en total 6 a 20 átomos de carbono, 3-metilbut-3-en-1 -ol sin reaccionar de la fórmula (III) (III) reacciona con un aldehido de la fórmula (IV) R1-CHO (IV) donde R1 en la fórmula (IV) tiene el significado dado anteriormente, en la presencia de un catalizador ácido, que da una mezcla de reacción que comprende al menos un 4-hidroxi-4-metiltetrahidropirano 2-sustituido de la fórmula general (I), al menos uno de los compuestos (V.1), (V.2) o (V.3) y al menos un compuesto de dioxano (VI) v.1 (V.2) (V.3) (VI) donde R1 en la fórmula (VI) tiene el significado dado anteriormente, b) el producto de reacción de la etapa a) se somete a una separación, que da una fracción enriquecida en 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos de la fórmula general (I) y una fracción que comprende al menos uno de los compuestos (V.1 ), (V.2) o (V.3) y al menos un compuesto de dioxano (VI), c) la fracción que comprende al menos uno de los compuestos (V.1 ), (V.2) o (V.3) y al menos un compuesto de dioxano (VI) se somete a una hidrogenación, d) una fracción enriquecida en 4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos (II) y una fracción enriquecida en al menos un compuesto de dioxano (VI) se aíslan del producto de hidrogenación obtenido en la etapa c). DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El proceso de acuerdo con la invención tiene las siguientes ventajas: una gran parte de la corriente lateral previa (corriente residual) durante la preparación catalizada con ácido de 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos se puede usar como un producto de valor.
La hidrogenación prevista de acuerdo con la invención permite el acceso a 4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos y en forma específica al óxido de dihidrorosa, que requiere solo una etapa de reacción, a partir de la corriente lateral.
Los dioxanos no utiizables presentes en la mezcla de reacción para preparar 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos se pueden separar efectivamente del producto del valor después de la hidrogenación.
Para preparar los 4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos, en forma específica óxido de dihidrorosa, no es necesario usar ninguno de los reactivos costosos y/o potencialmente peligrosos adicionales, tales como por ejemplo reactivos de Grignard o hidruros complejos, tales como hidruro de litio y aluminio.
A menos que se indique más precisamente a continuación en la presente, los términos g "4-hidroxi-4-metiltetrahidropirano 2-sustituido", "4-metiltetrahidropirano 2-sustituido ", "2-(2-metilpropil)-4-hidroxi-4-metiltetrahidropirano", "2-(2-metilpropil)-4-metiltetrahidropirano" (="óxido de dihidrorosa"), se refieren dentro del contexto de la invención a las mezclas cis/trans de cualquier composición y también a los isómeros conformacionales puros. Los términos especificados anteriormente también se refieren a todos los enantiómeros en forma pura y también para mezclas racémicas y ópticamente activas de los enantiómeros de estos compuestos.
Si los diastereómeros cis y trans de los compuestos (I) o (II) se discuten a continuación en la siguiente, solo una de las formas enantioméricas se representa en cada caso. Los isómeros de 2-(2-metilpropil)-4 metiltetrahidropirano (II) (óxido de dihidrorosa) se reproducen a continuación solo para los propósitos de la ilustración: (4R)-cis-(ll) (4S)-cis-(ll) (4R)-trans-(ll) (4S)-trans-(ll) Dentro del contexto de la presente invención, la expresión alquilo de cadena lineal o ramificada con preferencia representa alquilo C^Ce y con preferencia particular para alquilo C1-C4. Alquilo es en particular metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo (2-metilpropil), sec-butil(l -metilpropilo), ter-butil(1 , 1 -dimetiletilo), n-pentilo o n-hexilo. En forma específica, alquilo es metilo, etilo, n-propilo, isopropilo o isobutilo. Dentro del contexto de la presente invención, la expresión alcoxi cadena lineal o ramificada, con preferencia representa alcoxi Ci-Ce y con preferencia particular para alcoxi C1-C4. Alcoxi es en particular metoxi, etoxi, n-propiloxi, isopropiloxi, n-butiloxi, isobutiloxi, sec-butiloxi, ter-butiloxi, n-pentiloxi o n-hexiloxi. En forma específica, alcoxi es metoxi, etoxi, n-propiloxi, isopropiloxi o isobutiloxi.
Dentro del contexto de la presente invención, la expresión alquenilo cadena lineal o ramificada con preferencia representa alquenilo C2-C6 y con preferencia particular para alquenilo C2-C4. Además los enlaces simples, el radical alquenilo también tiene uno o más, con preferencia 1 a 3, con preferencia particular 1 o 2 y con muy particular preferencia un enlace etilénico doble. Alquenilo es en particular etenilo, 1 -propenilo, 2-propenilo, 1 -metiletenilo, 1-butenilo, 2-butenilo, 3-butenilo, 1 -metil- 1 -propenilo, 2-metil-1 -propenilo, 1-metil-2-propenilo o 2-metil-2-propenilo. Dentro del contexto de la invención, cicloalquilo se refiere a un radical cicloalifático que tienen con preferencia 3 a 10, con preferencia particular 5 a 8, átomos de carbono. Los ejemplos de grupos cicloalquilo son en particular ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, ciclohexilo, ciclohepti lo o ciclooctilo. En forma específica, cicloalquilo es ciclohexilo. Los grupos cicloalquilo sustituidos pueden tener uno o más (por ejemplo, 1 , 2, 3, 4 o 5) sustituyentes de acuerdo con el tamaño del anillo. Estos se seleccionan con preferencia, de modo independiente entre sí, de alquilo y alcoxi C^-Ce. En el caso de la substitución, los grupos cicloalquilo con preferencia portan uno o más, por ejemplo uno, dos, tres, cuatro o cinco, grupos alquilo Ci-Ce- Los ejemplos de grupos cicloalquilo sustituidos son en particular 2- y 3-metilciclopentilo, 2- y 3-etilciclopentilo, 2-, 3- y 4-metilciclohexilo, 2-, 3- y 4-etilciclohexilo, 2-, 3- y 4-propilciclohexilo, 2-, 3- y 4-isopropilciclohexilo, 2-, 3- y 4-butilciclohexilo y 2-, 3- y 4-isobutilciclohexilo.
Dentro del contexto de la presente invención, la expresión "arilo" comprende radicales hidrocarbonados aromáticos mono o polinucleares que tienen usualmente 6 a 18, con preferencia 6 a 14, con preferencia particular 6 a 10, átomos de carbono. Los ejemplos de arilo son en particular fenilo, naftilo, indenilo, fluorenilo, antracenilo, fenantrenilo, naftacenilo, crisenilo, pirenilo, etc., y en forma específica fenilo o naftilo.
Los arilo sustituidos pueden tener uno o más (por ejemplo 1 , 2, 3, 4 o 5) sustituyentes de acuerdo con el número y tamaño de sus sistemas anulares. Estos se seleccionan con preferencia, de modo independiente entre sí, de alquilo C^Ce y alcoxi Ci-Ce. Los ejemplos de radicales arilo sustituidos son 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-isobutilfenilo, 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-ter— buti Ifen i lo , 2,4-, 2,5-, 3,5- y 2 , 6-di-ter— butilfeni lo y 2 , 4, 6-tri-ter— butilfeni lo.
Etapa a) Uno de los materiales de partida para la etapa a) del proceso de acuerdo con la invención es 3-metilbut-3-en-1 -ol sin reaccionar (isoprenol) de la fórmula (III), (III).
Isoprenol es fácilmente accesible en cualquier escala mediante procedimientos conocidos a partir de isobuteno y formaldehído y está disponible comercialmente. No se disponen requerimientos particulares sobre la pureza, grado o procedimiento de preparación del isoprenol para usar de acuerdo con la invención. Se puede utilizar en el grado y pureza comercial estándar en la etapa a) del procedimiento según la invención. Se da preferencia al uso e isoprenol que tiene una pureza de 90% en peso o superior, con preferencia particular para una pureza de 95 a 100% en peso y con muy particular preferencia con una pureza de 97 a 99,9% en peso o incluso con más preferencia 98 a 99,8% en peso. Un material de partida adicional para la etapa a) del proceso de acuerdo con la invención es un aldehido de la fórmula (IV) R1-CHO, donde R1 en la fórmula (IV) tiene el significado dado anteriormente.
Con preferencia, R1 en los compuestos de la fórmula (I), (II), (IV), (V.1 ), (V.2), (V.3) y (VI) es un alquilo Ci-C^ de cadena lineal o ramificada o alquenilo C2-C12 de cadena lineal o ramificada. Con preferencia particular, R1 es alquilo cadena lineal o ramificada o C2-C6-alquenilo cadena lineal o ramificada. En una forma de realización preferida adicional, R1 es fenilo.
Los significados preferidos de acuerdo con la invención para el radical R1 son en consecuencia, por ejemplo, metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, n-pentilo, n-hexil o n-heptilo, con preferencia metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, con muy particular preferencia isobutil(2-metil propilo).
Los aldehidos de la fórmula (IV) par usar con preferencia cson: acetaldehído, valeraldehído, isovaleraldehído, pentanal, hexanal, heptanal, benzaldehído, citral, citronelal. Los aldehidos de la fórmula (IV) para usan con muy particular preferencia de acuerdo con la invención son isovaleraldehído y benzaldehído, en particular isovaleraldehído.
Dentro del contexto de una forma de realización preferida, en consecuencia la presente invención se refiere a un proceso para preparar y aislar 2-(2-metilpropil)-4-hidroxi-4-metiltetrahidropirano de la fórmula (la) y de 2-(2-metilpropil)-4-metiltetrahidropirano de la fórmula (lia) (óxido de dihidrorosa) Con preferencia, en la etapa a), el 3-metilbut-3-enol (III) y el aldehido (IV) se usan en una relación molar de de aproximadamente 1 :2 a 2: 1 , con preferencia particular de 0,7: 1 a 2: 1 , en particular de 1 : 1 a 2: 1. En una forma de realización específica, en la etapa a), el 3-metilbut-3-en-ol (III) y el aldehido (IV) se usan en una relación molar de 1 : 1 a 1 ,5:1.
De acuerdo con la invención, la reacción de la etapa a) se lleva a cabo en presencia de un catalizador ácido. En principio, se puede usar cualquier catalizador ácido para la reacción en la etapa a), es decir, cualquier sustancia que tiene acidez de Bronstedt o Lewis. Los ejemplos de catalizadores adecuados son ácidos próticos, tales como ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido metansulfónico y ácido p-toluensulfónico, compuestos elementales moleculares ácidos, tales como cloruro de aluminio, trifluoruro de boro, cloruro de cinc, pentafluoruro de fósforo, trifluoruro de arsenico, tetracloruro de estaño, tetracloruro de titanio y pentafluoruro de antimonio; cuerpos sólidos ácidos oxídicos tales como zeolitas, silicatos, aluminatos, aluminosilicatos, arcillas y los intercambiadores de iones ácidos.
Con preferencia, el catalizador ácido usado en la etapa a) se selecciona de ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido metansulfónico, ácido p-toluensulfónico e intercambiadores de catión fuertemente ácidos.
En una primera variante, la reacción en la etapa a) se lleva a cabo en presencia de un ácido de Bronstedt, que se selecciona con preferencia de ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido metansulfónico, ácido p-toluensulfónico. En esta primera variante, en la etapa a), se da preferencia al uso de un solvente que se selecciona con preferencia de hidrocarburos y mezclas de hidrocarburos. Los solventes adecuados son, por ejemplo, hexano, heptano, ligroína, éter de petróleo, ciclohexano, decalina, tolueno, xileno y mezclas de los mismos. En esta primera variante, el contenido de agua de la mezcla de reacción es a lo sumo 0,25% en peso, con preferencia particular a lo sumo 2% en peso, sobre la base del peso total de la mezcla de reacción. En el curso de la reacción en la etapa a), se puede formar agua, por ejemplo, como resultado de la deshidratación del producto del proceso de la fórmula (I) como posible reacción secundaria. Sin embargo, a fin de mantener el contenido de agua bajo, el agua formada se puede separar por destilación junto con el solvente utilizado, el agua se puede separar al menos parcialmente del solvente por métodos habituales y luego el solvente puede retornar a la etapa de reacción a). Con preferencia, el catalizador en esta primera variante se utiliza en una cantidad de 0,05 a 5% en moles, con preferencia particular de 0, 1 a 4% en moles, sobre la base delaldehído (IV). Con preferencia, la reacción en la etapa a) se lleva a cabo de acuerdo con esta primera variante a una temperatura en el rango de 20 a 120 ° C, con preferencia particular de 40 a 1 10 ° C.
En una segunda variante, la reacción en la etapa a) se lleva a cabo en presencia de un intercambiador de cationes fuertemente ácido. El término fuertemente intercambiador de cationes ácido se entiende en la presente en el sentido de un intercambiador de cationes en forma H +, que tiene grupos fuertemente ácidos. Los grupos fuertemente ácidas son por lo general grupos de ácido sulfónico. Los grupos ácidos se unen en general a una matriz de polímero, que puede ser por ejemplo, de tipo gel y/o macroporosa. Una forma de realización preferida del proceso de acuerdo con la invención es en consecuencia uno en el que se utiliza un intercambiador de cationes fuertemente ácido que tiene grupos de ácido sulfónico. Los intercambiadores de cationes fuertemente ácidos adecuados se describen en WO 2010/133473 y WO 201 1/154330, a la que se hace referencia en la presente en su totalidad.
Son adecuados para usar en la etapa a) los intercambiadores de iones fuertemente ácidos (tales como por ejemplo Amberlyst, Amberlite, Dowex, Lewatit, Purolite, Serdolit) que se basan en poliestireno y que contienen copolímeros de estireno y divinilbenceno como matriz de soporte con grupos de ácido sulfónico en forma H+, y los grupos de intercambio iónico funcionalizados con grupos de ácido sulfónico (-SO3H). Los intercambiadores de iones difieren en la estructura de sus esqueletos poliméricas, y se hace una distinción entre resinas tipo gel y macroporosas. En una forma de realización específica, en la etapa a), se utiliza una resina de intercambio iónico perfluorada polimérica. Las resinas de este tipo se venden por ejemplo, bajo el nombre Nafion® por DuPont. Un ejemplo de una resina de intercambio iónico tales perfluorado polimérico que se puede mencionar es Nafion® NR-50.
Los intercambiadores de cationes fuertemente ácidos disponibles en el comercio adecuados para la reacción en la Etapa a) son conocidos, por ejemplo, bajo los nombres comerciales Lewatit ® (Lanxess), Purolite ® (The Purolite Company), Dowex ® (Dow Chemical Company), Amberlite ® (Rohm y Haas Company), Amberlyst (TM) (Rohm y Haas Company). Los intercambiadores de catión fuertemente ácidos preferidos 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 ® red y Nation ® NR-50.
Las resinas de intercambio iónico fuertemente ácidas generalmente se regeneran con ácido clorhídrico y/o ácido sulfúrico.
En una forma de realización específica, en la etapa a), el 3-metilbut-3-enol (III) y el aldehido (IV) reaccionan en la presencia de un intercambiador de catión fuertemente ácido y en la presencia de agua. En principio, la mezcla de reacción en la etapa a) ya puede comprender pequeñas cantidades de agua que pueden ser liberados por la deshidratación del producto del proceso de la fórmula (I) como una reacción secundaria posible. De acuerdo con una forma de realización específica, también se añade adicionalmente agua a la mezcla de reacción además de isoprenol (III) y el aldehido de la fórmula (IV) y también el agua de la reacción.
Por lo general, la reacción de isoprenol (III) con el aldehido de la fórmula (IV) se lleva a cabo en presencia de aproximadamente al menos 10% en moles de agua añadida, la cantidad de agua se refiere a la cantidad de material de partida de isoprenol (III) o aldehido (IV) que se utiliza en cada caso en déficit o, en el caso de la reacción equimolar de los dos materiales de partida (III) y (IV), en la cantidad cuantitativa de uno de los dos.
Por encima del valor indicado, la cantidad de agua se puede elegir libremente y está limitada, en todo caso, solo por aspectos de procesamiento o costo y se puede utilizar en forma completamente factible en un exceso grande, por ejemplo en 10 a 100 veces de exceso o incluso más. Con preferencia, una mezcla de isoprenol (III) y el aldehido de la fórmula (IV), con preferencia isovaleraldehído, se prepara con la cantidad de agua para añadir de manera que el agua añadida permanezca disuelta en la mezcla de isoprenol y el aldehido, es decir, en ausencia de un sistema de dos fases.
Usualmente, dentro del contexto de esta forma de realización del proceso de acuerdo con la invención, los materiales partida isoprenol (III) y el aldehido de la fórmula (IV) reacciona en presencia de al menos 25% en mol, con preferencia de al menos 50% en mol, aun con más preferencia de al menos 75 y aun con más preferencia de al menos 90% en mol, de agua añadida, donde la cantidad de agua se refiere a la cantidad del material de partida isoprenol (III) o aldehido (IV) usado en cada caso en exceso, o, en el caso de la reacción equimolar de los dos materiales de partida (III) y (IV), en la cantidad cuantitativa de uno de los dos.
Con preferencia, dentro del contexto de esta forma de realización del proceso de acuerdo con la invención, los materiales partida isoprenol (III) y el aldehido de la fórmula (IV) reaccionan en presencia de hasta aproximadamente 1000% en mol de agua, la cantidad de agua que se refiere a la cantidad del material de partida isoprenol (III) o aldehido (IV) usado en cada caso en deficit, o, en el caso de la reacción equimolar de los dos materiales de partida (III) y (IV), en la cantidad cuantitativa de uno de los dos.
Dentro del contexto de una forma de realización preferida, la reacción para realizar de acuerdo con la invención se lleva a cabo de modo de realizar en presencia de al menos una cantidad equimolar de agua añadida, la cantidad de agua que se refiere a la cantidad del material de partida isoprenol (III) o aldehido (IV) usado en cada caso en déficit, o, en el caso de la reacción equimolar de los dos materiales de partida (III) y (IV), en la cantidad cuantitativa de uno de los dos. En consecuencia, la reacción de acuerdo con la invención de isoprenol con el aldehido seleccionado de la fórmula (IV) con preferencia se lleva a cabo en presencia de 90 a 250% en mol, con preferencia particular 90 a 230% en mol, aun con más preferencia 90 a 200% en mol y con máxima preferencia en la presencia de 90 a 180% en mol, de agua, la cantidad de agua que se refiere a la cantidad del material de partida isoprenol (III) o aldehido (IV) usado en cada caso en déficit, o, en el caso de la reacción equimolar de los dos materiales de partida (III) y (IV), en la cantidad cuantitativa de uno de los dos.
Para la reacción de isoprenol (III) con el aldehido (IV) en la etapa a), los materiales de partida específicos y, opcionalmente, el agua añadida se pueden poner en contacto con el intercambiador de cationes ácido. Con preferencia, se usan isoprenol (III), aldehido (IV) y opcionalmente el agua añadida en forma de una mezcla en la etapa a). Los materiales de partida especificados, es decir, isoprenol (III) y el aldehido (IV) y el agua que se utilizarán en la cantidad anteriormente mencionada se pueden poner en contacto uno con el otro o mezclar en cualquier orden deseado.
La cantidad de intercambiador de cationes fuertemente ácido en la etapa a) no es crítica y se puede elegir libremente dentro de amplios límites, tomando en consideración el aspecto económico y de procesamiento. Por consiguiente, la reacción puede llevarse a cabo ya sea en presencia de cantidades catalíticas o en presencia de grandes excesos del intercambiador de cationes fuertemente ácido. Usualmente, el intercambiador de catión fuertemente ácido se usa en una cantidad de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 40% en peso, con preferencia en una cantidad de aproximadamente 20 a aproximadamente 40% en peso y con preferencia particular en una cantidad de aproximadamente 20 a aproximadamente 30% en peso, en cada caso sobre la base de la suma de isoprenol (III) usada y aldehido de la fórmula (IV). En la presente, los datos se refieren al intercambiador listos para el uso de cationes que generalmente se trata previamente con agua y en consecuencia puede comprender cantidades de hasta aproximadamente 70% en peso, con preferencia de aproximadamente 30 a aproximadamente 65% en peso y con preferencia particular de aproximadamente 40 a aproximadamente 65% en peso de agua. Particularmente en el caso de un procedimiento discontinuo, una adición adicional de agua cuando se lleva a cabo el proceso de acuerdo con la invención, por tanto, puede ser superflua. Los intercambiadores de cationes fuertemente ácidos especificados se pueden usar en la etapa a) ya sea individualmente o bien en forma de mezclas.
La reacción en la etapa a) en presencia de un intercambiador de cationes fuertemente ácido puede, si se desea, también, además, llevarse a cabo en presencia de un solvente que es inerte bajo las condiciones de reacción. Los solventes adecuados son, por ejemplo, ter-butil metil éter, ciclohexano, decalina, hexano, heptano, ligroína, éter de petróleo, tolueno o xileno. Los solventes especificados se pueden ser utilizar solos o en forma de mezclas entre sí. Con preferencia, la reacción en la etapa a) se lleva a cabo en presencia de un intercambiador de cationes fuertemente ácido sin la adición de un solvente orgánico.
Con preferencia, la reacción de isoprenol (III) con el aldehido seleccionado (IV) en la etapa a) se lleva a cabo en la presencia de agua y en la presencia de un intercambiador de catión fuertemente ácido a una temperatura en el rango de 0 a 70°C, con preferencia particular a una temperatura en el rango de 10 a 60°C y en particular a una temperatura en el rango de 20 a 50°C. Esta es la temperatura de la mezcla de reacción.
La reacción en la etapa a) se puede llevar a cabo de manera discontinua o continua. A este respecto, en el caso discontinuo por ejemplo, la reacción se puede llevar a cabo de tal manera que una mezcla de isoprenol (III), el aldehido (IV), opcionalmente agua y opcionalmente un solvente orgánico se introducen en un recipiente de reacción adecuado, y se añade el catalizador ácido. Cuando la reacción es completa, el catalizador se puede separar de la mezcla de reacción resultante por medio de métodos de separación adecuados. Si, en la etapa a), un ácido de Brónstedt, que se selecciona con preferencia de ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido metansulfónico, ácido p-toluensulfónico, se utiliza como catalizador, a continuación, el catalizador se puede separar por destilación por ejemplo, después de tratamiento acuoso, o por destilación directamente. Si, en la etapa a) un intercambiador de cationes fuertemente ácido se utiliza como catalizador, a continuación, el catalizador se puede separar de, por ejemplo por filtración o por centrifugación.
Dentro del contexto de una forma de realización preferida, la reacción de isoprenol (III) con el aldehido (IV) en la etapa a) se lleva a cabo continuamente. Para ello, por ejemplo, una mezcla de los materiales de partida isoprenol y el aldehido de la fórmula (III) que se van a reaccionar se puede preparar con agua, y esta mezcla se puede poner en contacto continuamente con un intercambiador de cationes fuertemente ácido. Para ello, el intercambiador de catión seleccionado se puede introducir por ejemplo 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 se pueden descargar en esta continuamente y la mezcla de reacción se puede descargar en forma continua. A este respecto, los materiales de partida y el agua se pueden introducir en el reactor de flujo, según se desee, como componentes individuales o bien en forma de cualquier mezcla como se describió anteriormente.
La mezcla de reacción obtenida en la etapa a) del proceso de acuerdo con la invención comprende, además los 4-hidrox 4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos de la fórmula (I), (l) al menos uno de los compuestos (V.1 ), (V.2) o (V.3) y al menos un compuesto de dioxano (VI) ' (V.1) (V.2) (V.3) (VI) donde R1 en la fórmulas (I), (V.1 ), (V.2), (V.3) y (VI) tiene el significado dado anteriormente. Con preferencia, R1 es isobutilo. Por lo general, la mezcla de reacción comprende una mezcla de los compuestos (V.1 ), (V.2) y (V.3).
La mezcla de reacción obtenida en la etapa a) del proceso de acuerdo con la invención puede recibir al menos un subproducto adicional, por ejemplo un acetal (Vil) (Vil) donde R1 tiene los significados dados anteriormente. Con preferencia, R1 es isobutilo.
La mezcla de reacción obtenida en la etapa a) del proceso de acuerdo con la invención tambien pueden comprender componentes, tales como 3-metilbut-3-en-1 -ol sin reaccionar (III) sin reaccionar, aldehido (IV) sin reaccionar, agua, solvente orgánico, etc.
Con preferencia, la mezcla de reacción obtenida en la etapa a) comprende el 4-hidroxi-4-metiltetrahidropirano 2-sustituido de la fórmula (I) en una cantidad de 50 a 90% en peso, con preferencia particular 60 hasta aproximadamente 80% en peso, sobre la base del peso total de la mezcla de reacción.
Con preferencia, la mezcla de reacción obtenida en la etapa a) comprende los compuestos de las fórmulas (V.1 ), (V.2) y (V.3) en una cantidad total de 5 a 20% en peso, con preferencia particular 5 hasta aproximadamente 15% en peso, sobre la base del peso total de la mezcla de reacción.
Con preferencia, la mezcla de reacción obtenida en la etapa a) comprende el compuesto de dioxano de la fórmula (VI) en una cantidad total de 5 a 20% en peso, con preferencia particular 5 hasta aproximadamente 15% en peso, sobre la base del peso total de la mezcla de reacción.
En una composición típica, la mezcla de reacción obtenida en la etapa a) comprende los siguientes compuestos, en cada caso sobre la base del peso total de la mezcla de reacción: Isovaleraldehído: 0 - 5% en peso, Isoprenol: 0 - 10% en peso, Isómeros de dihidropirano (V.a - c): 5 - 15% en peso, 1 ,3-Dioxano (VI): 5 - 15% en peso, Acetal (Vil): 0 - 5% en peso, trans-(l): 15 - 22% en peso, cis-(l): 45 - 65% en peso, Agua: 2 - 10% en peso.
Con preferencia, la mezcla de reacción obtenida en la etapa a) comprende los 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos de la fórmula (I) en la forma de mezclas de los diastereómero ciss de la fórmula cis-(l) y los diastereómero trans de la fórmula trans-(l) cis-(l) trans-(l) donde la relación de diastereómeros del diastereómero cis cis-(l) al diastereómero trans trans-(l) es con preferencia 65:35 a 95:5, con preferencia particular 70:30 a 85:15, y R1 tiene los significados dados anteriormente.
Con preferencia, la mezcla de reacción obtenida en la etapa a) comprende 2-isobutil-4-hidroxi-4-metiltetrahidropirano en la forma de mezclas del diastereómero cis de la fórmula cis-(l.a) y del diastereómero trans de la fórmula trans-(l.a) cis-(l.a) trans-(l.a) donde la relación de diastereómeros del diastereómero cis cis-(l.a) al diastereómero trans trans-(l.a) con preferencia es 65:35 a 95:5, con preferencia particular 70:30 a 85: 15.
A causa de sus propiedades específicas de olor, las mezclas de este tipo son adecuados en una medida particular para el uso como productos químicos aromáticos, por ejemplo, como un componente con aroma del lirio del valle para la producción de composiciones de fragancia.
Etapa b) El producto de reacción de la etapa a) utilizado para la separación en la etapa b) comprende, sobre la base del peso total, típicamente de 45 a 65% en peso de los diastereómero ciss cis (I), 15 a 22% en peso de los trans diastereoisómeros trans- (I), de 10 a 30% en peso de compuestos con un punto de ebullición más bajo que los compuestos (I), de 1 a 3% en peso de compuestos con un punto de ebullición más alto que los compuestos (I). El producto de reacción de la etapa a) con preferencia está esencialmente libre de compuestos que tienen un punto cercano a la de los compuestos estereoisómeros (I) de ebullición. En el contexto de la invención, esencialmente libre de compuestos que tienen un punto de ebullición cercano a la de los compuestos estereoisomericos (I) significa que el producto de reacción de la etapa a) comprende a lo sumo 1 % en peso, con preferencia particular a lo sumo 0,5% en peso, especialmente a lo sumo 0, 1 % en peso, de los compuestos que tienen un punto de ebullición cercano a la de los compuestos estereoisoméricos (I).
Con preferencia, el producto de reacción de la etapa a) usado para la separación en la etapa b) comprende 45 a 65% en peso del cis-diastereómero de 2-isobutilo-4-hidroxi-4-metiltetrahidropirano de la fórmula cis-(l.a), 15 a 20% en peso del trans-diastereómero de la fórmula trans-(l.a), 10 a 25% en peso de compuestos con un punto de ebullición más bajo que los compuestos (I), 1 a 3% en peso de los compuestos con un punto de ebullición más alto que los compuestos (I). Con preferencia, en la etapa b) del proceso de acuerdo con la invención, la mezcla de reacción de la etapa a) se somete a una separación por destilación. Los dispositivos adecuados para la separación por destilación comprenden columnas de destilación, tales como columnas de plato, que pueden ser equipados con campanas de burbujeos, platos de tamiz, placas de tamiz, rellenos, cuerpos de relleno, válvulas, extractores laterales, etc., evaporadores, tales como evaporadores de película fina, evaporadores de película descendente, evaporadores de circulación forzada, evaporadores Sambay, etc., y combinaciones de los mismos.
Las columnas de destilación pueden tener partes internas de separación eficiente, que se seleccionan con preferencia de placas, rellenos estructurados, por ejemplo, rellenos de lámina metálica o tela, tales como Sulzer Mellapak®, Sulzer BX, Montz B1 o Montz A3 o Kühni Rombopak o lechos aleatorios de cuerpos de relleno, como por ejemplo, anillos Dixon, anillos Raschig, anillos de alto flujo o super-anillos de Raschig. Los rellenos estructurados, con preferencia rellenos de lámina metálica o tela, con un área de superficie específica de 100 a 750 m2/m3, en particular de 250 a 500 m2/m3, han demostrado ser particularmente útil. Estos permiten alta eficiencia de separación, acoplado con caídas de presión bajas.
Con preferencia, para la separación en la etapa b), se usa un dispositivo que comprende una columna de alimentación con la sección de rectificación ubicada por encima del punto de alimentación, y sección de extracción ubicada por debajo del punto de alimentación, una columna de combinación superior que comunica con el extremo superior de la sección de rectificación, y una columna de combinación inferior que comunica con el extremo inferior de la sección de extracción, y una columna de extracción que comunica con la columna de combinación superior y la columna de combinación inferior.
Con preferencia, la separación en la etapa b) se produce mediante i) la introducción del producto de reacción de la etapa a) en una columna de alimentación con la sección de rectificación ubicada por encima del punto de alimentación y sección de extracción ubicada por debajo del punto de alimentación, i¡) provisión de una columna de combinación superior que comunica con el extremo superior de la sección de rectificación con el condensador en el extremo superior de la columna, y una columna de combinación inferior que comunica con el extremo inferior de la sección de extracción con el calentador en el extremo inferior de la columna, iii) provisión de una columna de extracción que comunica con la columna de combinación superior y la columna de combinación inferior y que tiene al menos una extracción lateral, iv) extracción de la columna de extracción en la parte superior o en los compuestos de la región superior con un punto de ebullición menor que los 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos (I), extracción como al menos una extracción lateral de al menos algo de los 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos (I) (I) y extracción en la parte inferior o en la región inferior de la columna de combinación inferior los 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos (I) que no se extraen como extracción lateral y los compuestos con un punto de ebullición superior que los 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos (I).
En una forma de realización preferida, la extracción retirada de la columna de extracción en la parte superior o en la región superior comprende: al menos algo o el total de los compuestos (V.1 ), (V.2) y (V.3) presente en el producto de reacción de la etapa a), al menos algo o el total del compuesto de dioxano (VI) presente en el producto de reacción de la etapa a), si está presente, 3-metilbut-3-en-1-ol sin reaccionar de la fórmula (III), si presente, aldehido sin reaccionar (IV), cantidades pequeñas o sin 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos (I), agua.
En uan forma de realización particularmente preferida, se usan 3-metilbut-3-en-1 -ol sin reaccionar de la fórmula (III) e ¡sovaleraldehído (IV) para la reacción en la etapa a). Luego, la extracción retirada de la columna de extracción en la parte superior o en la región superior comprende: al menos algo o el total de los compuestos (V.1 ), (V.2) y (V.3), en que R1 es isobutilo, presente en el producto de reacción de la etapa a), al menos algo o el total del compuesto de dioxano (VI), en que R1 es isobutilo, presente en el producto de reacción de la etapa a), si está presente, 3-metilbut-3-en-1-ol sin reaccionar de la fórmula (IM), si está presente, isovaleraldehído (IV) sin reaccionar, cantidades pequeñas o no 2-(2-metilpropil)-4-hidrox¡-4-metiltetrahidropirano de la fórmula (la), agua.
El producto superior obtenido de esta manera se puede someter a una separación de fases para separar la mayor parte del agua. Aparte de tal separación de fase, el producto superior obtenido de esta manera generalmente se puede utilizar sin desarrollo adicional para la hidrogenación en la etapa c). Si se desea, el producto superior se puede someter a un desarrollo adicional para la separación de al menos algunos de los componentes diferentes del producto superior se puede someter por ejemplo, a una separación por destilación adicional.
En una forma de realización preferida, una corriente lateral se extrae de la columna de extracción o dos corrientes laterales se extraen de la columna de extracción. En una forma de realización específica, solo una corriente lateral se extrae de la columna de extracción.
Si, en la etapa b), se retiran dos o más extracciones que comprenden 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos (I), por ejemplo, dos extracciones laterales diferentes o una extracción lateral y una extracción inferior, a continuación, estos generalmente difieren con respecto a la composición de los estereoisómeros. En consecuencia, el aislamiento de una fracción enriquecida en diastereómeros cis en comparación con el producto de reacción de la etapa a) y de una fracción enriquecida en diastereómero trans es posible. En el caso de la eficiencia de la separación adecuada del dispositivo de destilación usado, al menos uno de los diastereómeros, si se desea, se puede obtener en forma pura.
La columna de alimentación, columna de extracción, columna de combinación superior y columna de combinación inferior pueden ser elementos estructurales diferenciados o estar configurados como una sección o cámara de una columna de destilación que combina una serie de funciones. La expresión "columnas de comunicación" significa que hay un intercambio de los vapores ascendentes y tambien de la descarga del condensado entre ellas.
En una forma de realización preferida del proceso de acuerdo con la invención, la separación por destilación en la etapa b) se produce en la 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 eliminación, en las que la llamada región de rectificación está situada entre el evaporador y el condensador, en las que algo del condensado formado en el condensador se mueve hacia abajo en forma líquida como reflujo en contracorriente a los vapores ascendentes del aparato de evaporación y que comprende, en una parte de la región de la columna por debajo y/o por encima del punto de alimentación, al menos un dispositivo de división (pared divisoria), que actúa en una dirección longitudinal, para evitar la mezcla cruzada de la corriente de líquido y/o la corriente de vapor, y de este modo permitir la separación por destilación de las mezclas de sustancias. El principio básico de las columnas de pared divisoria ha sido conocido durante mucho tiempo y se describe por ejemplo en US 2,471 , 134, EP-A-0 122 367 o en G. Kaibel, Chem. Ing. Technol. vol. 10, 1987, páginas 92-98. s La construcción básica 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 eliminación, al menos uno de los cuales está en el otro lado de la pared divisoria. Debido a que en este tipo de construcción, se evita la mezcla cruzada de la corriente de líquido y/o corriente de vapor en la región de la pared divisoria, es posible obtener los productos secundarios en forma pura. Esto generalmente reduce el número de columnas de destilación requeridas en general para la separación de mezclas multicomponentes. Por otra parte, tambien se pueden ahorrar costos de capital y energía al utilizar columnas de pared divisoria en comparación con una disposición en serie simple de dos columnas de destilación convencionales (ver M. Knott, Process Engineering, vol. 2, 1993, Febrero, páginas 33 a 34).
En el contexto de la invención, columnas de destilación convencionales es el término utilizado para referirse a todas las columnas de destilación que no comprenden una pared divisoria. En las columnas de destilación convencionales acopladas térmicamente, las corrientes de materia y energía se intercambian mutuamente. Por consiguiente, es posible un ahorro significativo de energía en comparación con una disposición en serie simple de columnas de destilación convencionales. Como una alternativa a la columna de la pared divisoria, se da preferencia a una disposición de dos columnas de destilación térmicamente acopladas. Se presenta una visión general de las diversas disposiciones, por ejemplo, en G. Kaibel et al., Chem.-lng.-Tech., vol. 61 , 1989, páginas 16 a 25 y G. Kaibel et al., Gas Separation & Purification, vol. 4, 1990, June, páginas 109 a 1 14.
En una primera forma de realización preferida, se usa una columna de destilación con una precolumna acoplada térmicamente, es decir, la columna de extracción, la columna de combinación superior y la columna de combinación inferior se diseñan como una columna de destilación de sección única, y la columna de alimentación se diseña como una precolumna para la columna de destilación. En una segunda forma de realización preferida, se usa una columna de destilación con una columna posterior acoplada térmicamente, es decir, la columna de alimentación, la columna de combinación superior y la columna de combinación inferior s diseñan como una columna de destilación de sección única y la columna de extracción se diseña como una columna posterior para la columna de destilación. Las columnas de destilación con columnas auxiliares conectadas son conocidas y se describen por ejemplo en Chem. Eng. Res. Des., Part A: Trans IChemE, March 1992, pp. 118-132, "The design and optimisation de fully thermally coupled distillation columns".
Se ha demostrado que es favorable eliminar al menos algo de los compuestos con un punto de ebullición menor que los 4-hidroxi-4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos (I) del producto de reacción de la etapa a) antes de introducirlo en la columna de alimentación. En una forma de realización específica, en consecuencia, una disposición de las columnas de destilación se usa para la separación por destilación del producto de reacción de la etapa a) que comprende una columna de destilación convencional corriente arriba y una columna de pared divisoria corriente abajo o una interconexión de corriente debajo de dos columnas de destilación convencionales acopladas termicamente.
Con preferencia, para la separación por destilación en la etapa b), b1 ) la mezcla de reacción de la etapa a) se somete en primer lugar a una separación en una columna de destilación convencional, donde se obtiene un primer producto superior que está enriquecido en los compuestos (V.1 ), (V.2) y (V.3) y el compuesto de dioxano (VI) y no comprende esencialmente compuestos de la fórmula general (I), y se obtiene un primer producto inferior que está reducido en los compuestos (V.1 ), (V.2) y (V.3) y el compuesto de dioxano (VI) y comprende la mayoría de los compuestos de la fórmula general (I), b2) el primer producto inferior de la etapa b1 ) se somete a una separación en una columna de pared divisoria o en una interconexión de dos columnas de destilación convencionales acopladas térmicamente, donde se obtiene un segundo producto superior que comprende los compuestos (V.1 ), (V.2), (V.3) y (VI) no presentes en el primer producto superior, y también opcionalmente pequeñas cantidades de los compuestos de la fórmula general (I), se obtiene una corriente lateral que consiste esencialmente en compuesto de la fórmula general (I), y se obtiene un segundo producto inferior que comprende los compuestos de la fórmula general (I) que no están presentes en el producto superior y no están presentes en la corriente lateral.
Con preferencia, en la forma de realización mencionada anteriormente, en los compuestos de las fórmulas (I), (V.1 ), (V.2), (V.3) y (VI), R1 tambien es isobutilo.
La expresión de acuerdo con la cual el primer producto superior no comprende esencialmente los compuestos de la fórmula general (I) significa que la fracción de los compuestos de la fórmula general (I) en el primer producto superior es a lo sumo 5% en peso, con preferencia particular a lo sumo 2% en peso, especialmente a lo sumo 1 % en peso, en forma específica a lo sumo 0,1 % en peso, sobre la base del peso total del primer producto superior. En una forma de realización específica, el primer producto superior comprende no compuestos de la fórmula general (I).
El segundo producto superior puede comprender por ejemplo 0, 1 a 25% en peso, con preferencia particular 0,2 a 20% en peso, en particular 0,3 a 15% en peso, en forma específica 0,5 a 10% en peso, de los compuestos de la fórmula general (I), sobre la base del peso total del segundo producto superior.
En una forma de realización específica, la corriente lateral consiste solo en los compuestos de la fórmula general (I).
En una forma de realización específica, el segundo producto inferior consiste solo en los compuestos de la fórmula general (I). Alternativamente, el segundo producto inferior puede comprender compuestos que tienen un punto de ebullición más alto que los compuestos de la fórmula general (I).
Con preferencia, de acuerdo con esta forma de realización, el primer producto superior (en particular, la fase orgánica del primer producto superior reducido en agua) y/o el segundo producto superior se usa para la hidrogenación en la etapa c). En la presente, no es importante si el segundo producto superior todavía comprende cantidades pequeñas de los compuestos de la fórmula general (I) debido a que en general estos pasan a través de la hidrogenación en la etapa c) sin modificaciones y luego, si se desea, se pueden separar y aprovechar.
En general, en esta forma de realización, el producto secundario y el segundo producto inferior son diferentes con respecto a la fracción de los estereoisómeros de los compuestos de la fórmula (I).
La hidrogenación de los compuestos (V.1 ), (V.2) y (V.3) para dar los correspondientes 4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos (II) se puede llevar a cabo de una manera convencional per se con los catalizadores de hidrogenación de la téenica anterior.
La hidrogenación se puede producir en forma catalítica en la fase gaseosa o fase líquida. Con preferencia, la hidrogenación en la etapa c) del proceso de acuerdo con la invención se lleva a cabo en la fase líquida en la presencia de un catalizador de hidrogenación heterogéneo y un gas que contiene hidrógeno.
Los catalizadores de hidrogenación adecuados son en principio todos los catalizadores homogeneos y heterogéneos adecuados para la hidrogenación de compuestos orgánicos insaturados. Estos incluyen, por ejemplo, metales, óxidos metálicos, compuestos metálicos o mezclas de los mismos. Los catalizadores de hidrogenación adecuados comprenden con preferencia al menos un metal de transición, con preferencia de los subgrupos I y VI a VIII de la Tabla Periódica de los Elementos. Estos incluyen con preferencia Cu, Cr, o, Mn, Re, W, Fe, Rh, Co, Ni, Pd, Pt, Ru, Zn o mezclas de estos.
Los catalizadores pueden consistir solo en los componentes activos, o los componentes activos se pueden aplicar a soportes. Los materiales de soporte adecuados son, por ejemplo Al2O3, Si02, Zr02, Ti02, carbón activado, ZnO, BaO y MgO o sus mezclas.
Para aumentar la actividad catalítica, es posible utilizar Fe, Co y, con preferencia, Ni, también en forma de los catalizadores Rancy o como esponja metálica con una superficie muy grande.
Con preferencia, se usa paladio en carbón o platino en carbón para la hidrogenación en la etapa c) del proceso de acuerdo con la invención. Además, se pueden utilizar ventajosamente níquel de Raney o cobalto de Raney.
Otros catalizadores adecuados comprenden, por ejemplo, 80 a 100% en peso de níquel y/o cobalto y hasta un 20% en peso de metales de activación tal como cobre y/o cromo. Tales catalizadores se utilizan de manera especialmente ventajosa como catalizadores sobre soporte. El contenido de metales catalíticamente activos de estos catalizadores sobre soporte es generalmente de 5 a 80% en peso, sobre la base de la suma de los metales catalíticamente activos y el soporte.
Los catalizadores se pueden utilizar para la hidrogenación en la etapa c) como moldeados. Los ejemplos comprenden catalizadores extrudidos, tal como hebras, hebras estriadas, y otras formas extrudidas, catalizadores recubiertos, comprimidos, anillos, perlas, arena, etc.
Con preferencia, la hidrogenación en la etapa c) se lleva a cabo a una temperatura de 20 a 200°C, con preferencia 40 a 150°C, en particular 50 a 120°C.
Si la reacción se lleva a cabo en la fase gaseosa, se ha demostrado que las presiones de 1 a 100 bar, con preferencia 1 , 1 a 50 bar, son útiles.
Si la reacción se lleva a cabo en la fase líquida, la presión con preferencia está en un rango de 2 a 500 bar, con preferencia particular de 3 a 300 bar, en particular de 4 a 250 bar, en forma específica de 5 a 200 bar.
La hidrogenación en la etapa c) se puede llevar a cabo en un reactor o una pluralidad de reactores conectados en serie. La hidrogenación se puede llevar a cabo de manera discontinua o continua. Para la hidrogenación discontinua, por ejemplo, se puede usar un recipiente presurizado. Los recipientes presurizados adecuados son, por ejemplo, autoclaves equipados con un dispositivo para calentar y agitar los contenidos del reactor. Con preferencia, la hidrogenación se lleva a cabo en la fase líquida por medio de un lecho fijo, con preferencia en el modo de fase líquida o modo goteo o en forma de una catálisis en suspensión.
La hidrogenación puede tener lugar con o sin la adición de un solvente.
Los solventes adecuados son los alcoholes, eteres, hidrocarburos, tales como, por ejemplo, metanol, etanol, isopropanol, dioxano, tetrahidrofurano, n-pentano, hexano, ciclohexano, tolueno, etc. Preferiblemente, la hidrogenación en la etapa c) se lleva a cabo sin la adición de un solvente.
Para la hidrogenación en la etapa c), la fracción que comprende al menos uno de los compuestos (V.1 ), (V.2) o (V.3) y al menos un compuesto de dioxano (VI) se pueden poner en contacto con un gas que contiene hidrógeno y un catalizador de hidrogenación. Los gases que contienen hidrógeno adecuados se seleccionan entre hidrógeno y mezclas de hidrógeno con al menos un gas inerte. Los gases inertes adecuados son, por ejemplo nitrógeno o argón. Para la hidrogenación en la etapa c), se da preferencia a la utilización de hidrógeno en forma no diluida, generalmente en una pureza de aproximadamente 99,9% en volumen.
Como resultado de la hidrogenación en la etapa c), los compuestos (V.1), (V.2) y (V.3) presente en la mezcla de partida se convierten en 4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos (II). Con preferencia, la mezcla de partida usada para la hidrogenación comprende compuestos de la fórmula (V.1 ), (V.2) y (V.3), donde el radical R1 es isobutilo. Luego, como resultado de la hidrogenación en la etapa c), los compuestos (V.1), (V.2) y (V.3) presentes en la mezcla de partida se convierten en 2-isobutilo-4-metiltetrahidropirano (II) (óxido de dihidrorosa).
Con preferencia, en la etapa c), se obtiene un producto de hidrogenación donde la relación de diastereómeros del diastereómero cis del 4-metiltetrahidropirano 2-sustituido (II) al diastereómero trans está en un rango de 60:40 a 95:5, con preferencia de 65:35 a 90: 10. Con preferencia particular, en la etapa c), se obtiene producto de hidrogenación donde la relación de diastereómeros del diastereómero cis de 2-isobutilo-4-metiltetrahidropirano (II) al diastereómero trans está en un rango de 60:40 a 95:5, con preferencia de 65:35 a 90: 10.
A causa de sus propiedades de olor particulares, las mezclas de este tipo son adecuadas en un grado particular para su uso como productos químicos aromáticos, por ejemplo como componente del carácter aroma de rosa para la producción de composiciones de fragancia.
Etapa d) A partir del producto de hidrogenación obtenido en la etapa c) en principio es posible aislar una fracción enriquecida en 4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos (II) y una fracción enriquecida en el al menos un compuesto de dioxano (VI) por métodos de purificación habituales conocidos por los expertos en la téenica.
Con preferencia, el producto de hidrogenación obtenida en la etapa c) se somete a una separación por destilación. Los dispositivos adecuados para la separación por destilación comprenden columnas de destilación, tales como columnas de plato, que pueden ser equipados con campanas de burbujeos, platos perforados, placas perforadas, rellenos, cuerpos de relleno, válvulas, extractores laterales, etc., evaporadores, tales como evaporadores de película fina, evaporadores de película descendente, evaporadores de circulación forzada, evaporadores Sambay, etc., y combinaciones de los mismos.
Con preferencia, el producto de hidrogenación obtenido en la etapa c) se somete en la etapa d) a una separación por destilación en al menos una columna de destilación que se proporciona con partes internas de separación eficiente.
Con preferencia, en la etapa d), a partir del producto de hidrogenación obtenido en la etapa c) se aísla una fracción enriquecida en 4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos (II), donde la relación de diastereómeros del diastereómero cis al diastereómero trans está en un rango de 60:40 a 100:0, con preferencia de 65:35 a 90: 10.
Con particular preferencia, en la etapa d), a partir del producto de hidrogenación obtenido en la etapa c) se aísla una fracción enriquecida en 2-isobutilo-4-metiltetrahidropirano (II), donde la relación de diastereómeros del diastereómero cis al diastereómero trans está en un rango de 60:40 a 100:0, con preferencia de 65:35 a 90: 10.
Con preferencia, en la etapa d), partir del producto de hidrogenación obtenido en la etapa c) se aísla una fracción enriquecida en 4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos (II) que tiene el contenido de compuestos de dioxano de la fórmula general (VI) (VI) en que R1 tiene los significados dados anteriormente y es en particular isobutilo, de a lo sumo 2% en peso, con preferencia particular de a lo sumo 1 % en peso, con muy particular preferencia de a lo sumo 0, 1 % en peso.
Las composiciones de acuerdo con la invención y las composiciones obtenibles por el proceso de acuerdo con la invención son en forma particularmente ventajosa adecuadas como fragancia o para el suministro de una fragancia.
Las composiciones de acuerdo con la invención se puede diluir según se desee para el uso como fragancia con al menos un solvente habitual en este campo de aplicación. A modo de ejemplo, se pueden mencionar los siguientes solventes adecuados: etanol, dipropilenglicol o éteres de estos, ftalatos, propi lengl icol , o carbonatos de dioles, con preferencia ethanol etanol. El agua también es adecuada como solvente para la dilución de las composiciones de fragancia de acuerdo con la invención y se puede utilizar ventajosamente junto con emulsionantes adecuados.
A causa de la similitud estructural y química de los componentes, las fragancias obtenidas por el proceso de acuerdo con la invención tienen una alta estabilidad y durabilidad. Las mezclas de isómeros de 2-(2-metilpropil)-4-hidroxi-4-metiltetrahidropirano de la fórmula (la) se pueden obtener por el el proceso de acuerdo con la invención se caracterizan por un aroma agradable a lirio del valle. Las mezclas de isómeros de 2-(2-metilpropil)-4-metiltetrahidropirano de la fórmula (lia) (óxido de dihidrorosa) obtenibles por el proceso de acuerdo con la invención se caracterizan por un carácter tipo rosa a agradable.
Las fragancias obtenidas por el proceso de acuerdo con la invención son adecuadas para su incorporación en composiciones cosmeticas, y también de utilidad para artículos y/o composiciones de consumo como se describe en más detalle a continuación, es posible incorporar las fragancias en dichos artículos o bien aplicarlos a los mismos. Dentro del contexto de la presente invención completa, se entiende en particular que una cantidad organolépticamente efectiva significa una cantidad que es suficiente, después de la aplicación pretendida, para lograr una impresión de aroma al usuario o consumidor.
Las composiciones cosméticas adecuadas son todas las composiciones cosméticas habituales. Estos son preferiblemente perfume, agua de colonia, desodorantes, jabón, gel de ducha, gel de baño, cremas, lociones, protectores solares, composiciones para la limpieza y el cuidado del cabello, tales como champú, acondicionador, gel para el cabello, fijadores del cabello en forma de líquidos o espumas y otras composiciones de limpieza o de cuidado para el cabello, las composiciones para aplicación decorativa en el cuerpo humano, tales como barras cosméticas, por ejemplo, lápices labiales, barras protectoras labiales, barras correctoras (correctores), rubrores, lápices de sombra de ojos, lápices delineadores de labios, lápices de ojos, lápices de cejas, lápices de corrección, barras de protección solar, barras antiaené y productos comparables, así como esmaltes de uñas y otros productos para el cuidado de uñas.
Las fragancias obtenidas por el proceso de acuerdo con la invención son específicamente adecuadas para uso en perfumes, por ejemplo como agua de colonia, geles de ducha, geles de baño y desodorantes corporales.
También son adecuados para aromatizar los artículos de consumo o servicios en los que se incorporan y/o sobre los que se aplican y a los imparten de este modo un agradable acento verde fresco. Ejemplos de artículos de consumo o servicios son: desodorantes de ambiente (cuidado del aire), composiciones de limpieza o composiciones para el aseo de telas (en forma específica , detergentes, suavizantes) , composiciones de tratamiento de telas, tales como, por ejemplo, auxiliares de planchado, agentes desengrasantes, limpiadores, composiciones para el cuidado o tratamiento de superficies, por ejemplo, muebles, pisos, electrodomésticos de cocina, cristales y ventanas, y también monitores, blanqueadores, desodorantes sanitarios, descalcificadores, fertilizantes, materiales de construcción, productos para eliminar el moho, desinfectantes, productos para el auto y cuidado de vehículos y similares.
T Los ejemplos siguientes sirven para ilustrar la invención sin limitarla de ninguna manera.
EJEMPLOS Los análisis cromatográficos de gases se llevaron a cabo de acuerdo con el siguiente método: Columna: DB WAX 30 m x 0,32 mm; FD 0,25 pm; Temperatura del inyector: 200°C; temperatura del detector 280°C; Temperatura del programa: Temp de inicio: 50°C, aa 3°C/min a 170°C, a 20°C/min a 230°C, 7 min isoterma; Tiempos de retención: Isovaleraldehído tR = 3,7 min cis-Óxido de dihidrorosa tR = 8,4 min trans-Óxido de dihidrorosa tR = 9,6 min 4,4-Dimetil-2-isobutilo-1 ,3-dioxano tR = 1 1 ,9 min Las concentraciones de los productos brutos resultantes (% en peso) se determinaron por análisis de GC con un estándar interno Ejemplo 1 : (Hidrogenación de los dihidropiranos isoméricos V.1 a - V.1 c) Una mezcla de los dihidropiranos isoméricos V.1a a V.1 c (100 g, 0,65 mol) se introdujo en un autoclave (nivel máximo de llenado de 180 mi) a temperatura ambiente y se trató con paladio sobre carbono (5,8% de Pd, 50%-húmedo en agua). Después de cerrar el autoclave, se lavó tres veces con nitrógeno (20 bar), el hidrógeno se inyectó a una presión de 100 bar, el agitador se encendió (700 rpm) y el autoclave se calentó a 120 ° C. A 120 C, se inyectaron 200 bar de hidrógeno y la agitación se llevó a cabo durante otras 15 horas a esta presión. Después de enfriar a temperatura ambiente y descompresión, el producto se filtró a través de un filtro de aspiración (Por4 = anchura nominal de los poros de 10 - 16 pm). Esto dio el producto bruto (92 g) con la siguiente composición: óxido de dihidrorosa cis: 73,4% área GC (tR = 8,7 min); óxido de dihidrorosa trans: 24.1 área GC% (tR = 9,9 min). Después del desarrollo posterior de la destilación a lo largo de una columna de 40 cm de largo empaquetada (anillos Raschig de metal) y una presión de 31 mbar, se obtuvo el producto a una temperatura de transición de 73 a 74 ° C con una pureza de 99,7% de área GC y una relación de isómeros de cis óxido-dihidrorosa: trans-óxido dihidrorosa— 3/1.
Ejemplo 2: Una mezcla de isovaleraldehído (1 12,5 g, 1 ,31 mol), isoprenol (125 g, 1 ,45 mol) y 12,5 g de agua reaccionó en presencia de 50 g del intercambiador de catión fuertemente ácido Amberlyst® 131 , como se describe en el ejemplo 1 de WO 2011/154330. La mezcla de reacción resultante se sometió a una separación por destilación en una disposición que consiste en una columna de destilación convencional y una columna de pared divisoria.
Una mezcla (total = 150 g, extracción máxima representativa de la columna de pared divisoria) de isovaleraldehído (0,4%), isoprenol (0,8%), los dihidropiranos isoméricos V.1 a a V.1 c (43,2%), 4,4- d i metí I-2-isobutil-1 ,3-dioxano (42,0%), isoprenil éter de piranol (1 ,9%) y los piranoles isoméricos cis (la) y trans- (la) (7,5%) se introdujo en un autoclave (máximo llenado 180 mi) y se trató con paladio sobre carbono (5,8% de Pd, 50% húmedo en agua). Después de cerrar el autoclave, se lavó tres veces con nitrógeno (20 bar), el hidrógeno se inyectó a una presión de 150 bar, el agitador se encendió (700 rpm) y el autoclave se calentó a 120 ° C. A 120 ° C, se inyectaron 200 bar de hidrógeno y la agitación se llevó a cabo durante otras 15 horas a esta presión. Después de enfriar a temperatura ambiente y descompresión a 0 bar, el producto se filtró a través de un filtro de aspiración (Por4 = anchura nominal de los poros de 10 - 16 pm). Esto dio el producto bruto (140 g) con la siguiente composición: isovaleraldehído: 0,4% de área GC (tR = 3,7 min); cis-óxido de dihidrorosa: 37,6% de área GC (tR = 8,4 min); trans-óxido de dihidrorosa: 10,3% de área GC (tR = 9,6 min); dioxano: 36,9% de área GC (tR = 1 1 ,9 min); IMTP: 3, 1 % de área GC (tR = 27,0 min); piranol: 7,1 % de área GC (tR = 28,2 min). Después del desarrollo posterior de la destilación a lo largo de una columna de 85 cm de largo empaquetada (anillos Raschig de metal) y una presión de 20 mbar, se obtuvo el producto a una temperatura de transición de 48°C con la siguiente composición: cis-óxido de dihidrorosa 1 : 91 ,0% de área GC (tR = 8,4 min); trans-óxido de dihidrorosa 2: 7, 1 area% (tR = 9,6 min); dioxano: 0,6% de área GC (tR = 11 ,9 min); 2-metil-2,4-butanodiol 0,5% de área GC (tR = 26,8 min).
Ejemplo 3: Una mezcla de isovaleraldehído (1 12,5 g, 1 ,31 mol), isoprenol (125 g, 1 ,45 mol) y 12,5 g de agua reaccionó en la presencia de 50 g del intercambiador de catión fuertemente ácido Amberlyst® 131 , como se describe en el ejemplo 1 de WO 2011/154330. La mezcla de reacción resultante se sometió a una separación por destilación en una disposición que consiste en una columna de destilación convencional y una columna de pared divisoria.
Una mezcla de la extracción superior de las columnas mencionadas anteriormente (cantidad total de la mezcla: 100 g) de isovaleraldehído (12,1 %), isoprenol (10,7%), los dihidropiranos isomericos V.1 a - V.1 c (50,3%), 4,4-dimetil-2-isobutilo-1 ,3-dioxano (20,8%) y los piranoles isoméricos cis-(l.a) y trans-(l.a) (6%) se introdujo en un autoclave (máximo llenado 180 mi) y se trató con catalizador de níquel de Rancy (húmedo en agua, 1 g). Después de cerrar el autoclave, se lavó tres veces con nitrógeno (20 bar), el agitador se encendió (700 rpm) y el autoclave se calentó a 120 ° C. A 120 ° C, el hidrógeno se inyectó a una presión de 5 bar y y el autoclave se calentó a 150 ° C. A 150 ° C, se inyectaron 10 bar de hidrógeno y la agitación se llevó a cabo durante otras 20 horas a esta presión. Después de enfriar a temperatura ambiente y descompresión a 0 bar, el producto se filtró a través de un filtro de aspiración (anchura nominal de los poros 10 - 16 mhh). Esto dio el producto en bruto con la siguiente composición: isovaleraldehído: 0,6 GC % en peso (tR = 3,7 min); cis-óxido de dihidrorosa: 22, 1 GC % en peso (tR = 8,0 min); alcohol isoamílico: 22,5% de área GC (tR = 8,8 min); trans-óxido de dihidrorosa: 21 ,6 GC % en peso (tR = 9,2 min); dihidropiranos V.1 a - V.1 c: 0,3 GC % en peso (tR = 9,4, 11 , 1 , 11 ,8 min); dioxano: 19,8 GC % en peso (tR = 11 ,5 min); piranol cis-(l.a) y trans-(l.a): 5,9 GC % en peso (tR = 27,3, 28,7 min).
El desarrollo de la destilación del producto bruto se puede efectuar como en el ejemplo 1 o 2.
Ejemplo 4: Una mezcla de isovaleraldehído (1 12,5 g, 1 ,31 mol), isoprenol (125 g, 1 ,45 mol) y 12,5 g de agua reaccionó en presencia de 50 g del intercambiador de catión fuertemente ácido Amberlyst® 131 , como se describe en el ejemplo 1 de WO 2011/154330. La mezcla de reacción resultante se sometió a una separación por destilación en una disposición que consiste en una columna de destilación convencional y una columna de pared divisoria.
Una mezcla de la extracción superior de las columnas mencionadas anteriormente (cantidad total de la mezcla: 50 g) de isovaleraldehído (4,5%), isoprenol (11 ,3%), los dihidropiranos isoméricos V.1 a - V.1 c V.1 c (35,3%), 4,4-dimetil-2-isobutilo-1 ,3-dioxano (39,8%) y los piranoles isoméricos cis-(l.a) y trans-(l.a) (2,5%) se introdujo en un autoclave (máximo llenado 180 mi) y se trató con catalizador de paladio en carbón (5% Pd en C, 50% húmedo en agua; 2 g) y con metanol (100 mi). Después de cerrar el autoclave, se lavó tres veces con nitrógeno (20 bar), el agitador se encendió (700 rpm) y se inyectó hidrógeno a una presión de 5 bar y el autoclave se calentó a 85°C . A 85°C, se inyectaron 10 bar de hidrógeno y la agitación se llevó a cabo durante otras 15 horas a esta presión. Después de enfriar a temperatura ambiente y descompresión a 0 bar, el producto se filtró a través de un filtro de aspiración (anchura nominal de los poros 10 - 16 pm). Esto dio el producto en bruto con la siguiente composición: metanol: 42,0% de área GC (tR = 3,4 min); 1 , 1 -dimetoxi-3-metilbutano: 10,4% de área GC (4,6 min); isovaleraldehído: 0,5 GC % en peso (tR = 3,7 min); cis-óxido de dihidrorosa: 9,8 GC % en peso (tR = 8,0 min); alcohol isoamílico: 2, 1 % de área GC (tR = 8,7 min); trans-óxido de dihidrorosa: 2,7 GC % en peso (tR = 9, 1 min); dioxano: 8,0 GC % en peso (tR = 1 1 ,4 min); piranol cis-(l.a) y trans-(l.a): 1 ,0 GC % en peso (tR = 27,3, 28,9 min).
El desarrollo de la destilación del producto bruto se puede efectuar como en el ejemplo 1 o 2.

Claims (18)

  1. REIVINDICACIONES Un proceso para preparar 4-h¡droxi-4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos de la fórmula general (I) y de 4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos de la fórmula general (II) en que R1 es alquilo Ci-C12 de cadena lineal o ramificada, cicloalquilo no sustituido o sustituido con alquil CrC12 y/o alcoxi C!-C12 que tiene en total 3 a 20 átomos de carbono o arilo no sustituido o sustituido con alquilo y/o alcoxi que tiene en total 6 a 20 átomos de carbono, en que a) 3-metilbut-3-en-1 -ol sin reaccionar de la fórmula (III) 3. 4. (III) reacciona con un aldehido de la fórmula (IV) 5. R1-CHO (IV) donde R1 en la fórmula (IV) tiene el significado dado anteriormente, en la presencia de un catalizador ácido, que da una mezcla de reacción que comprende al menos un 4-hidroxi- 4-metiltetrahidropirano 2-sustituido de la fórmula general (I), al menos de uno de los compuestos (V.1 ), (V.2) o (V.3) y al menos un compuesto de dioxano (VI) 6. (V.1) (V.2) (V.3) (VI) donde R1 en la fórmula (VI) tiene el significado dado anteriormente, b) el producto de reacción de la etapa a) se somete a una separación, que da una fracción enriquecida en 4-hidroxi-4- metiltetrahidropiranos 2-sustituidos de la fórmula general (I) y una fracción que comprende al menos uno de los compuestos (V.1 ) , (V.2) o (V.3) y al menos un compuesto de dioxano (VI), c) la fracción que comprende al menos uno de los compuestos (V.1 ), (V.2) o (V.3) y al menos un compuesto de dioxano (VI) se somete a una hidrogenación, d) una fracción enriquecida en 4-metiltetrahidropiranos 2- sustituidos (II) y una fracción enriquecida en al menos un compuesto de dioxano (VI) se aíslan del producto de hidrogenación obtenido en la etapa c). 2. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el radical R1 es isobutilo o fenilo. 3. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en que la reacción de la etapa a) tiene lugar en la presencia de un catalizador ácido que se selecciona de ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido metansulfónico, ácido p-toluensulfónic y intercambiadores de catión fuertemente ácidos. 4. El proceso de acuerdo con la reivindicación 3, en que la reacción de la etapa a) se lleva a cabo en la presencia de un intercambiador de catión fuertemente ácido. 5. El proceso de acuerdo con la reivindicación 4, en que la reacción de la etapa a) se lleva a cabo en la presencia de a intercambiador de catión fuertemente ácido y en la presencia de agua añadida. 6. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde, en la etapa b), el producto de reacción de la etapa a) se somete a una separación por destilación. 7. El proceso de acuerdo con la reivindicación 6, donde, para la separación en la etapa b), un dispositivo se usa que comprende i. una columna de alimentación con la sección de rectificación ubicada por encima del punto de alimentación, y sección de extracción ubicada por debajo del punto de alimentación, ii. una columna de combinación superior que comunica con el extremo superior de la sección de rectificación, y una columna de combinación inferior que comunica con el extremo inferior de la sección de extracción, y iii. una columna de extracción que comunica con la columna de combinación superior y la columna de combinación inferior. 8. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 y 7 donde la separación por destilación tiene lugar 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 termicamente. 9. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, donde para la separación por destilación del producto de reacción de la etapa a), 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 e dos columnas de destilación convencionales acopladas térmicamente. 10. El proceso de acuerdo con la reivindicación 9, donde para la separación por destilación en la etapa b), b1 ) la mezcla de reacción de la etapa a) se somete en primer lugar a una separación en una columna de destilación convencional, donde se obtiene un primer producto superior que está enriquecido en los compuestos (V.1 ), (V.2) y (V.3) y el compuesto de dioxano (VI) y esencialmente no comprende los compuestos de la fórmula general (I), y se obtiene un primer producto inferior que está reducido en los compuestos (V.1 ), (V.2) y (V.3) y el compuesto de dioxano (VI) y comprende la mayoría de los compuestos de la fórmula general (I), b2) el primer producto inferior de la etapa b1 ) se somete a una separación en una columna de pared divisoria o en una interconexión de dos columnas de destilación convencionales acopladas térmicamente, donde se obtiene un segundo producto superior que comprende los compuestos (V.1 ), (V.2), (V.3) y (VI) no presentes en el primer producto superior, y también opcionalmente cantidades pequeñas de los compuestos de la fórmula general (I), se obtiene una corriente lateral que consiste esencialmente en el compuesto de la fórmula general (I), y se obtiene un segundo producto inferior que comprende los compuestos de la fórmula general (I) que no están presentes en el producto superior y no están presentes en la corriente lateral. 1. El proceso de acuerdo con la reivindicación 10, donde en los compuestos de las fórmulas (I), (V.1 ), (V.2), (V.3) y (VI), R1 es isobutilo. 2. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 y 11 , donde el primer producto superior, con preferencia después de la separación de fases para eliminar la mayoría del agua, y/o el segundo producto superior se usan para la hldrogenación en la etapa c). 3. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, donde el producto secundario y el segundo producto inferior difieren con respecto a la fracción de estereoisómeros de los compuestos de la fórmula (I). 4. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la hidrogenación en la etapa c) tiene lugar en la presencia de un catalizador de hidrogenación que se selecciona de catalizadores homogéneos y heterogéneos que comprende al menos un componente metálico seleccionado de los metales, óxidos metálicos, compuestos metálicos o sus mezclas, en particular paladio en carbón, platino en carbón, níquel de Rancy o cobalto de Raney. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde en la etapa d), el producto de hidrogenación obtenido en la etapa c) se somete a a separación por destilación. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde en la etapa d), una fracción enriquecida en 4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos (II) se aísla del producto de hidrogenación obtenido en la etapa c), donde la relación de diastereómeros del cis-diastereómero ale trans-diastereómero está en un rango de 60:40 a 100:0, con preferencia de 65:35 a 95: 10. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde en la etapa d), una fracción enriquecida en 4-metiltetrahidropiranos 2-sustituidos (II) se aísla del producto de hidrogenación obtenido en la etapa c), dicha fracción que tiene un contenido de los compuestos de dioxano de la fórmula general (VI) 18. (VI) en que R1 tiene los significados dados anteriormente y es en particular ¡sobutilo, de a lo sumo 2% en peso, con particular preferencia de a lo sumo 1 % en peso. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 16 o 17, donde en la etapa d), se aísla de una fracción enriquecida en 2-isopropil-4-metiltetrahidropirano (II).
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