MXPA06014250A - Metodo para producir un derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano. - Google Patents

Abstract

Se describe un metodo para producir en forma altamente eficiente un derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano a partir de un material sin procesar industrial de bajo costo. En forma especifica, se produce un derivado 3-cianotetrahidrofurano en una alta produccion a partir de un derivado de acido malico facilmente disponible en la industrial de bajo costo, y posteriormente se produce un derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano reduciendo el grupo ciano del derivado de 3-cianotetrahidrofurano.

Description

MÉTODO PARA PRODUCIR U N DERIVADO DE 3- AMINOMETILTETRAH I DROFU RANO Campo de la Invención La presente invención se refiere a u n proceso para producir un derivado 3-aminometiltetrahidrofurano. Más específicamente, la presente invención se refiere a un proceso para producir un derivado de 3-aminometiltetrah id rofu rano que red uce un derivado 3-cianotetrah idrofu rano. El derivado de 3-aminometiltetrahid rofurano es útil como un intermediario para medicinas, agroq uímicos, etc. Antecedentes de la Invención U n derivado de (tetrahidro-3-furanil)metilamina que tiene una estructura representada por la sig u iente fórmula (I ), exhibe u na actividad insecticida extremadamente superior, y además tiene baja toxicidad y un desempeño extremadamente excelente como un ing red iente activo de agroqu ímicos (ver Documento de Patente 1 ). Si n em bargo, es poco conocido un proceso para producir un derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano en la forma de materiales sin procesar del mismo, y se conocen únicamente los siguientes dos métodos. Esto está se basa en q ue es extremadamente d ifícil la síntesis de un compuesto de tetrahidrofurano q ue tiene un substituyente en la posición-3, mientras que u n compuesto de tetrahidrofurano que tiene un substituyente en la posición-2 puede derivarse fácilmente en la reacción de substitución en el anillo de furano. en donde R10, R11 y R12 representan un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo inferior. Como un proceso para producir un derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano, se conoce un método que incluye llevar a cabo una aminación reductiva utilizando tetrahidrofuran-3-carboxialdehído como un material sin procesar en una solución de amonia acuosa en la presencia de hidrógeno, (ver Documento de Patente 2). Sin embargo, no puede decirse que este método, es un método lo suficientemente conveniente industrialmente hablando ya que se tienen que utilizar materiales sin procesar extremadamente caros, por ejemplo, 2-buteno-1 ,4-diol costoso el cual tiene que someterse a ciclado y posteriormente a hidroformilación adicional utilizando un catalizador de rodio costoso con el objeto de obtener tetrahidrofuran-3-carboxialdehído como el material sin procesar. Además, como otro método, por ejemplo, el Documento de Patente 1, describe un método en el cual 3-(tetrahidrofuril)metilhaluro o 3-(tetrahidrofuril)metilsulfonato se deriva de 3-hidroximetiltetrahidrofurano como materiales sin procesar, y se hace reaccionar con ftalamida de potasio para llevar a cabo hidrólisis o hidrazinolisis. Sin embargo, este método tampoco R E S U M E N Se describe un método para producir en forma altamente eficiente un derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano a partir de un material sin procesar industrial de bajo costo. En forma específica, se produce un derivado 3-cianotetrahidrofurano en una alta producción a partir de un derivado de ácido málico fácilmente disponible en la industria de bajo costo, y posteriormente se produce un derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano reduciendo el grupo ciano del derivado de 3-cianotetrahidrofurano. es industrial mente conveniente ya q ue 2-hidroximetil- 1 ,4-butanediol como material sin procesar de 3-hidroximetiltetrahidrofurano es costoso, los sub-prod uctos derivados de ftalamida se forman en grandes cantidades y se utiliza la hidrazi na altamente peligrosa. Además, para u n método de hidrogenación de un derivado de 3-cianotetrahid rofurano, no hay muchos ejemplos de síntesis para obtener de manera efectiva un derivado de 3-cianotetrahidrofurano y por lo tanto, no se conocen ejemplos de un proceso para producir un derivado de 3-aminometiltetrahid rofurano utilizando materiales sin procesar. Generalmente se conoce un método para obtener ami nas reduciendo un grupo ciano, aunque el método preferido del mismo varía en gran parte depend iendo del substrato. Para la reacción de reducción de u n compuesto ciano q ue tiene u n anillo de tetrahid rofurano , no se conoce com pletamente u n derivado de 3-cianotetrahidrofurano y un derivado de 2-cianotetrah idrofurano como su isómero, y por lo tanto no se conoce com pletamente tampoco el método preferido del mismo. Además, como un proceso para prod ucir u n derivado de 3-cianotetrahidrofurano, únicamente se conocen dos ejem plos q ue consisten en un método de irradiación ultravioleta de tetrahid rofurano y clorociano en la presencia de bicarbonato de sodio (ver Docu mento de Patente 3) y un método para hacer reaccionar óxido de etileno y acetonitrilo en la presencia de un catalizador (ver Documento de Patente 4). El primero tiene tanto baja prod ucción como baja selectividad y el último es alto en selectividad pero no se proporciona descripción con respecto a la producción, y por consiguiente, no se puede decir que el proceso sea efectivo como un proceso para producir un derivado de 3-cianotetrahidrofurano. No se conoce un proceso para producir un derivado de 3-cianotetrahidrofurano a partir de un derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o arilsulfonado-3, el cual sea un proceso de acuerdo con la presente invención. Además, tampoco se conoce un proceso para producir un derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o arilsulfonado-3 a partir de un derivado de 3-hidroxitetrahidrofurano, el cual es un proceso de acuerdo con la presente invención. [Documento de Patente 1] Solicitud de Patente Japonesa Laid-Open (Jp-A) No.7-179448 [Documento de Patente 2] JP-A No.9-110848 [Documento de Patente 3] Patente Alemana No. 1234227 [Documento de Patente 4] JP-A No.2000-264884 Breve Descripción de la Invención Por consiguiente, no se ha descubierto un proceso lo suficientemente conveniente industrialmente hablando para producir un derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano, y por lo tanto, se desea un proceso para producir en forma efectiva el derivado a partir de materiales sin procesar no costosos. Un objeto de la presente invención es proporcionar un proceso para producir un derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano con alta eficiencia a partir de materiales industriales no costosos.

Los inventores de la presente invención han investigado ampliamente con el fin de lograr el objeto anterior, y como resultado, descubrieron un proceso para producir un derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano reduciendo un grupo ciano de un derivado 3-cianotetrahidrofurano, y además un proceso para producir un derivado 3-cianotetrahidrofurano en una alta producción a partir de un derivado de ácido málico no costoso y fácilmente disponible en la industria, y por lo tanto han completado la presente invención. Esto es, un primer aspecto de la presente invención proporciona un proceso para producir un derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano representado por la fórmula (2): en donde R1, R2, R3, R4, R5, R6 y R7 pueden ser los mismos o diferentes entre si y cada uno representa un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, que incluye reducir el grupo ciano de un derivado de 3-cianotetrahidrofurano representado por la fórmula (1): en donde R1, R2, R3, R4, R5, R6 y R7 pueden ser los mismos o diferentes entre si y cada uno representan un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono. Un segundo aspecto de la presente invención proporciona un proceso para producir un derivado de 3-cianotetrahidrofurano representado por la fórmula (1), el cual incluye hacer reaccionar un derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o arilsulfonado-3, representado por la fórmula (3): en donde R1, R2, R3, R4, R5, R6 y R7 pueden ser los mismos o diferentes entre si y cada uno representa un átomo de hidrógeno o un grupo de hidrocarburo que tienen de 1 a 4 átomos de carbono; y X representa un átomo de halogenado o un grupo alquilsulfonato que tiene de 1 a 6 átomos de carbono o un grupo arilsulfonato que tiene de 6 a 12 átomos de carbono, y un compuesto ciano orgánico o inorgánico. Un tercer aspecto de la presente invención, proporciona un proceso para producir un derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano a través del proceso de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, el cual incluye utilizar el derivado de 3-cianotetrahidrofurano obtenido mediante el proceso de acuerdo mediante el seg undo aspecto de la presente invención . U n cuarto aspecto de la presente invención , proporciona u n proceso para producir un derivado de 3-aminometiltetrahid rofurano a través del proceso de acuerdo con el tercer aspecto de la presente invención , el cual incluye uti lizar u n derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alq uilsulfonado-3 o arilsulfonado-3, representado por la fórmula (3a): el cual se produce a partir de u n derivado de ácido málico en tres pasos. De acuerdo con la presente invención , el derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano puede ser producido de manera conveniente ind ustrialmente hablando a partir de materiales si n procesar no costosos comparados con procesos convencionales. Mejor Modo de Llevar a Cabo la Presente I nvención En lo sucesivo, se explica de manera específica u n proceso para producir un derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano de acuerdo con la presente invención . El derivado de 3-cianotetrahidrofurano de acuerdo con el proceso de la presente invención , se representa a través de la fórmula ( 1 ). en donde todos los R1 , R2, R3, R4, R5, R6 y R7 pueden ser los mismos o diferentes entre si y cada uno representa un átomo de hidrógeno o un gru po de hidrocarburo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono. Los ejemplos más específicos del g rupo de h idrocarburo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono incluye un grupo metilo, un grupo etilo, un gru po n-propilo, un grupo isopropilo, un g ru po n-butilo, un grupo 2-butilo, u n grupo isobutilo y u n g rupo t-butilo. Los ejemplos específicos del derivado de 3-cianotetrahidrofurano incluye 3-cianotetrahidrofurano substituido con u n grupo de hidrocarburo tal como 4-etil-3-cianotetrahidrofurano y 3-metil-3-cianotetrah¡drofurano, incluyendo 3-cianotetrah id rotura no. El proceso par producir u n derivado de 3-cianotetrahid rofurano utilizado en la presente invención no está limitado, aunque el derivado de 3-cianotetrahidrofurano puede ser producido en forma más adecuada a través de un proceso de cianado de un derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alquilsu lfonado-3 o arilsulfonado-3.

En la presente i nvención , el derivado de 3-aminometiltetrahid rofurano representado por la fórmula (2), se prod uce red uciendo el grupo ciano del derivado de 3-cianotetrahidrofurano representado por la fórmula ( 1 ). en donde R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 son como se definió para en donde R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 en la fórmula (1). Los ejemplos específicos del derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano incluyen un 3-cianotetrahidrofurano substituido con un grupo de hidrocarburo, tal como 4-etil-3-aminometiltetrahidrofurano y 3-meti l-3-a mi no metil tetra hidrof urano, incluyendo 3-aminometiltetrahidrofurano. Ya que el derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano obtenido en el proceso de la presente invención corresponde al derivado de 3-cianotetrahidrofurano utilizado, R1, R2, R3, R4, R5, R6 y R7 de cada substituyente en el derivado 3-cianotetrahidrofurano utilizado, R1, R2, R3, R4, R5, R6 y R7 de cada substituyente en el derivado 3-aminometiltetrahidrofurano obtenido son los mismos. Por ejemplo, 3-aminometiltetrahidrofurano es obtenido cuando se utiliza 3-cianotetrahidrofurano y se obtiene 3-metil-3-aminometiltetrahidrofurano cuando se utiliza 3-metil-3-cianotetrahidrofurano. Los ejemplos del método para reducir el grupo ciano del derivado de 3-cianotetrahidrofurano en la presente invención, incluye un método para reducir un hidruro de metal, y un método para reducir con hidrógeno en la presencia de un catalizador de hidrogenación. Los ejemplos específicos del hidruro de metal cuando se reduce con el hidruro de metal, incluyen un compuesto de hidruro de aluminio tal como hidruro de aluminio de litio, hidruro de trimetoxialuminio de litio, hidruro de aluminio e hidruro de diisobutilaluminio, y un compuesto de hidruro de boro tal como diborano, borohidruro de litio y borohidruro de sodio. La cantidad utilizada del hidruro de metal cuando se reduce a través del hidruro de metal, es normalmente dentro del rango de 2 a 10 moles, preferentemente de 3 a 6 moles por mol de un derivado de 3-cianotetrah id rotura no. El catalizador de hidrogenación cuando se reduce con hidrógeno en la presencia del catalizador de hidrogenación, puede ser cualquier compuesto siempre que catalice la reacción en donde el grupo ciano del derivado de 3-cianotetrahidrofurano de acuerdo con la presente invención, se reduce a un grupo aminometilo mediante un hidrógeno molecular, aunque normalmente se utiliza en forma adecuada al menos un metal seleccionado de los Grupos 7 a 13 de la Tabla Periódica de Elementos o un compuesto de metal de los mismos. Más específicamente, incluye un metal tal como manganeso, renio, hierro, rutenio, osmio, cobalto, rodio, iridio, níquel, paladio, platino, cobre, plata, oro, zinc y aluminio o compuestos de metal de los mismos. Estos metales o compuestos de metal pueden ser o no disueltos en un líquido de reacción. Los ejemplos específicos de estos catalizadores de hidrogenación incluyen un metal elemental tal como polvos de metal de rod io y polvos de metal de paladio, un compuesto de metal Raney tal como n íq uel Raney, cobre Raney y cobalto Raney, u n compuesto de metal estabil izado tal como n íquel estabilizado, un catalizador soportado por metal en el cual un metal tal como ren io, ruten io, rodio, paladio se soportan en el soporte inorgánico tal como negro de carbono, carbón activado, alúmina, gel de sílice, tierra diatomacia , zeolita y magnesia , un óxido de metal tal como óxido de rutenio, óxido de paladio, óxido de renio y óxido de cobre, u n com plejo de metal-óxido tal como óxido de cobre-óxido de cromio, óxido de cobre-óxido de zinc-óxido de alu minio, complejo de compuestos de metales de los Grupos 8 a 1 0 de la Tabla Periódica de los Elementos, tal como RuCIH (CO) (PPh3)3, RuCI2 (PPh3)3, PdCI2 (PPh3)2. Estos catalizadores se pueden utilizar solos o en combinación de dos o más de los mismos. La cantidad del catalizador de hid rogenación que será utilizado está dentro del rango normalmente de 0. 1 ppm en peso a 1 0% en peso, preferentemente a 1 ppm en peso a 5% en peso en forma relativa al derivado de 3-cianotetrah idrofurano cuando el catalizador utilizado se disuelve en el l íqu ido de reacción , y está dentro del rango normal mente de 0. 1 % en peso a 500% en peso, preferentemente 1 % en peso a 200% en peso con relación al derivado 3-cianotetrahidrofurano, cuando el catalizador utilizado no se disuelve en el l íquido de reacción . De estos métodos de reducción , se prefiere el método para red uci r con hid rógeno en la presencia del catalizador de hidrogenación . El catalizador de hidrogenación es preferentemente un metal del Gru po 9 ó 1 0 de la Tabla Periódica de los Elementos o un compuesto de metal de los mismos, más preferentemente un metal tal como cobalto o n íquel o un compuesto de metal del mismo, y lo más preferentemente un metal tal como cobalto o un compuesto de metal del mismo. El método para reducir el derivado de 3-cianotetrahidrofurano de la presente invención , se puede llevar a cabo sin un solvente, au nque normalmente se lleva a cabo en la presencia del solvente. El solvente adecuado que será utilizado variará dependiendo del método de reducción del grupo ciano . Cuando se reduce a través del hidruro de metal , se utilizan en forma adecuada hidrocarburos alifáticos o alicíclicos q ue tienen de 5 a 20 átomos de carbono, tales como n-hexano, n-pentano o ciclohexano, hid rocarburos aromáticos que tiene de 6 a 20 átomos de carbono tales como benceno, tolueno y etilbenceno, haluros alifáticos o aromáticos q ue tienen de 1 a 20 átomos de carbono tales como cloroformo, clorobenceno y diclorobenceno, y éteres que tienen de 2 a 20 átomos de carbono tales como éter dietílico, éter difen ílico, tetrahidrofurano y éter dimetílico de etilénglicol . Además, estos solventes se pueden utilizar en una mezcla de dos o más de los mismos. De estos solventes, se utilizan particularmente los éteres. Ya que se utilizará como el solvente cuando se reduce con hidrogenación en la presencia de catalizador de hid rogenación , se uti lizan en forma adecuada por ejem plo, ag ua , alcoholes que tienen de 1 a 20 átomos de carbono, tales como metanol , etanol , butanol , hid rocarburos alifáticos o alicíclicos que tienen de 5 a 20 átomos de carbono, tales como n-hexano, n-pentano o ciclohexano, benceno, hidrocarburos aromáticos q ue tienen de 6 a 20 átomos de carbono, tales como tol ueno y etilbenceno, y éteres que tienen de 2 a 20 átomos de carbono, tales como éter d ietílico, éter difen ílico, tetrahid rofurano y éter d i metílico de etiléngl icol . Además, estos solventes se pueden utilizar en u na mezcla de dos o más de los mismos. De estos solventes, se utilizan preferentemente agua , alcoholes y éteres y más preferentemente se uti liza ag ua. La cantidad de solvente utilizada no es uniforme en las condiciones de reacción , aunque están normalmente entre los rangos de 0.01 a 200 partes en peso, preferentemente 0.02 a 50 partes en peso, más preferentemente 0.05 a 2 partes en peso por parte en peso del derivado de 3-cianotetrahidrofurano. En el método para red ucir el derivado de 3-cianotetrahid rofurano de la presente invención , cuando se reduce el grupo ciano por hid rógeno en la presencia del catalizador de hid rogenación , es preferible llevar a cabo la reacción de red ucción en la presencia de amonia . El término "amonia" tal como se utiliza en la presente invención , se refiere a amonia acuosa , amonia l íquida o gas de amonia , aunque la amonia es más preferentemente amonia acuosa . La cantidad de amonia utilizada no se limita particularmente, aunque está normalmente dentro del rango de 0.01 a 50 moles, preferentemente 0. 1 a 20 moles, más preferentemente 0.3 a 5 moles con relación a 1 mol del derivado de 3-cianotetrahidrofurano. El método para reducir el derivado de 3-cianotetrahidrofura no de la presente invención es preferente particularmente un método para red ucir con hidrógeno en la presencia de amonia y tam bién en la presencia de u n metal del G rupo 9 ó 1 0 de la Tabla Periódica de Elementos o un compuesto de metal del mismo, como un catalizador. En este caso, el catalizador es más preferentemente un metal de n íquel o cobalto o un compuesto de metal del mismo y la amonia es más preferentemente amonia acuosa . Además, cuando se lleva a cabo la reacción en la presencia de amonia acuosa , se lleva a cabo preferentemente en la presencia de 0.05 a 2 partes en peso de amonia acuosa con relación a 1 parte en peso del derivado de 3-cianotetra hidrof u rano. En el método para reducir el derivado de 3-cianotetrahidrofurano de la presente invención , todos los R1 , R2, R3, R4, R5, R6 y R7 son preferentemente átomos de hidrógeno. La temperatura y tiempo en la reacción no son uniformes con respecto a los tipos de derivado de 3-cianotetrahid rofurano y el método de reducción . Cuando se reduce con un hidruro de metal , la temperatura de reacción está normalmente dentro del rango de - 1 0 a 1 50°C , preferentemente 0 a 1 20°C , más preferentemente 1 0 a 1 00°C. Cuando se reduce con hidrógeno en la presencia del catalizador de hid rogenación , la temperatura de reacción normalmente está dentro del rango de 0 a 250°C, preferentemente 50 a 200°C , más preferentemente 80 a 1 50°C. El tiempo de reacción está normalmente dentro del rango de más de 100 horas, preferentemente 0.01 a 50 horas. La presión en la reacción puede ser ya sea presión reducida, presión normal o presurización, aunque el modo preferido varía dependiendo del método de reducción que se lleva a cabo. Cuando se reduce con el hidruro de metal, se lleva a cabo preferentemente a presión normal. Cuando se reduce con hidrógeno en la presencia del catalizador de hidrogenación, se lleva a cabo preferentemente bajo presurización con hidrógeno. La presión de hidrógeno en presurización está normalmente dentro del rango de 0.01 a 25 MPaG, preferentemente 0.1 a 20 MPaG, más preferentemente 1 a 10 MpaG.

El proceso de reacción para reducir el grupo ciano no se limita particularmente y se puede llevar a cabo ya sea en modos de lote, semi-lote o flujo continuo. Cuando se reduce con hidrógeno en la presencia del catalizador de hidrogenación, el catalizador utilizado se puede recuperar a través del proceso convencional para recuperación de metales al término de la reacción. Por ejemplo, cuando el catalizador se disuelve en el líquido de reacción, el catalizador se puede recuperar contactando con un absorbente de metal, tal como resina de intercambio de iones o extrayendo con el solvente. Cuando el catalizador no se disuelve en el líquido de reacción, el catalizador se puede recuperar a través de un método de separación de sólido-líquido, tal como filtración y separación centrífuga. Estos catalizadores recuperados se pueden utilizar en forma repetida en la forma del catalizador de h id rogenación . En este caso , se puede utilizar nuevamente después de que el catalizador desactivado o la actividad reducida se someta a una operación de reciclado o se puede utilizar agregando el catalizador fresco. El derivado de 3-aminometiltetrahidrofu rano formado a través del método para reducir el derivado de 3-cianotetrah idrofurano de la presente invención , se pueden aislar de acuerdo con el método de separación convencional , tal como destilación . Posteriormente, se explicará con detalle más adelante el proceso para prod ucir el derivado de 3-cianotetrahid rofurano de la presente invención. El derivado de 3-cianotetrahidrofurano representado por la fórmula ( 1 ), se prepara haciendo reaccionar el derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alq uilsulfonado-3 o arilsu lfonado-3 representado por la fórmula (3) y u n compuesto ciano orgánico o inorgánico. cuando R1 , R2, R3, R4, R5, R6, R7 son como se define para R1 , R2, R3, R4, R5, R6, R7 de la fórmula ( 1 ); y X representa u n átomo de halógeno o un gru po alquilsulfonato que tiene de 1 a 6 átomos de carbono o un gru po arilsulfonato que tiene de 6 a 12 átomos de carbono.

Los ejemplos específicos del átomo de halógeno incluyen un átomo de flúor, un átomo de cloro, un átomo de bromo y un átomo de yodo, teniendo los ejemplos específicos del grupo alquilsulfonato de 1 a 6 átomos de carbono que incluyen un grupo alquilsulfonato de hidrocarburo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, tal como un grupo metilsulfonato, un grupo etilsulfonato, y un grupo alquilsulfonato substituido por un grupo de halógeno que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, tal como un grupo trifluorometilsulfonato y un grupo 1 ,1 ,1-trifluoroetilsulfonato. Además, los ejemplos del grupo ariisulfonato que tiene de 6 a 12 átomos de carbono, incluyen un grupo ariisulfonato de hidrocarburo que tiene de 6 a 12 átomos de carbono, tal como un grupo bencenosulfonato y un grupo p-toluenosulfonato y un grupo ariisulfonato substituido con un grupo de halógeno que tiene de 6 a 12 átomos de carbono, tal como un grupo bencenosulfonato de p-trifluorometilo. Los ejemplos más específicos del derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 p arilsulfonado-3 incluyen tetrahidrofurano halogenado-3 tal como 3-clorotetrahidrofurano y 3-bromotetrahidrofurano, un tetrahidrofurano halogenado-3 substituido con un grupo de hidrocarburo, tal como 4-etil-3-clorotetrahidrofurano y 3-met¡l-3-yodotetrahidrofurano, 3-alquilo o tetrahidrofurano arilsulfonado tal como (p-toluenosulfonato)-tetrahidrofurano, 3-trifluorometanosulfonatotetrahidrofurano y un 3-alquilo substituido con un grupo de hidrocarburo o un tetrahidrofurano arilsulfonado tal como 4-etil-3-bencen osulfonatotetrah id rofu rano.

El proceso para producir el derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o arilsulfonado-3 utilizado en el proceso de la presente invención no se limita, aunque se puede prod ucir en forma adecuada utilizando u n derivado de ácido málico que se describe más adelante en la forma de u n material de partida . El compuesto ciano orgán ico o i norgán ico utilizado en el proceso de la presente invención , es un compuesto ciano orgánico o inorgánico con la capacidad de convertir un grupo de halógeno o u n gru po alquilo o ariisulfonato en la posición-3 del derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alq uilsulfonado-3 o a rilsulfonado-3 al grupo ciano. Los ejem plos específicos del compuesto ciano orgánico incluyen un aducto de cianuro de hidrógeno de cetona o aldeh ido que tiene de 1 a 20 átomos de carbono, tal como glucolonitrilo y acetonocianohidrina y una sal de amonio orgánica cianada tal como cianuro de tetrametilamonio y cianuro de trietilamonio. Los ejemplos del compuesto ciano inorgánico incluyen cian uro de amonio, un cianuro de metal álcali tal como cian u ro de litio, cianuro de sodio y cianuro de potasio, u n cian uro de metal de tierra alcalina tal como cianuro de magnesio, un cianuro de metal de transición de los Gru pos 3 a 1 2 de la Tabla Periódica de los Elementos, tal como cianuro de manganeso, cianuro de cobre y rutenio de cianuro, incluyendo cianuro de hidrógeno. De estos compuestos ciano orgánicos o inorgánicos, el ad ucto de cianuro de hidrógeno de cetona o aldehido q ue tiene de 1 a 20 átomos de carbono y el cianuro de metal álcali son preferidos y el más preferido es cian uro de metal álcali . La cantidad del compuesto ciano orgánico o inorgánico utilizado es normalmente dentro del rango de 0. 1 a 1 0 moles, preferentemente 0.8 a 3 moles por mol del derivado de tetrahid rofurano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o arilsu lfonado-3. En el método de cianado del compuesto de la fórmula (3) de la presente invención, se puede agregar a la mezcla de reacción un compuesto que acelera un cianado. Los ejemplos del compuesto que acelera un cianado, incluye una sal de amon io halogenada , tal como cloru ro de tetraetilamonio, bromuro de tetraetilamonio, cloruro de trietilamonio y cloruro de cetilpiridinio, una sal de fosfonio halogenada tal como cloruro de tetrafenilfosfonio y bromuro de tetrafenilfosfonio , u n compuesto de éter cíclico tal como 1 5-corona -5-éter y 1 8-corona -6-éter, una sal de fosfacenio halogenada , tal como cloruro de fosfacenio, un metal álcali halogenado o metal de tierra alcalina tal como cloruro de sodio, cloru ro de litio, bromu ro de potasio , cloruro de magnesio, yoduro de sodio y yodu ro de potasio, y aminas tales como 1 , 8-diazabiciclo[5.4.0] undec-7-eno y 1 ,4-diazabicilo[2.2.2]octano. La cantidad de estos compuestos está normal mente dentro del rango de 0.001 a 1 00 moles, preferentemente 0.01 a 50 moles por mol del compuesto ciano orgánico o inorgánico. El método de cianado del compuesto representado por la fórm ula (3) de la presente i nvención , se puede l levar a cabo en la ausencia de u n solvente, aunque normal mente se lleva a cabo en la presencia de u n solvente. Los ejemplos específicos del solvente utilizados incluyen alcoholes monoh ídricos o polihídricos que tiene de 1 a 20 átomos de carbono, tal como metanol , etanol , butanol y etiléng licol , hidrocarburos alifáticos o alicíclicos que tienen de 5 a 20 átomos de carbono tales como n-hexano, n-pentano y ciciohexano, hidrocarburos aromáticos que tiene de 6 a 20 átomos de carbono tales como benceno, tolueno y etilbenceno, haluros alifáticos aromáticos que tienen de 1 a 20 átomos de carbono tales como cloroformo, clorobenceno y diclorobenceno , éteres q ue tienen de 2 a 20 átomos de carbono tales como éter dietílico, éter difen ílico, tetrahidrofurano y éter dimetílico de eti lénglicol , amidas alifáticas o aromáticas que tienen de 2 a 20 átomos de carbono tales como N , N-dimetilformamida y N , N-dimetilacetamida , imidazolid inonas alifáticas o aromáticas q ue tienen de 2 a 20 átomos de carbono tales como 1 , 3-dimetil-2-imidazolidinona , pirrolidonas alifáticas o aromáticas que tiene de 4 a 20 átomos de carbono tales como N-metilpirrolidona , esteres alifáticos o aromáticos que tienen de 2 a 20 átomos de carbono tales como acetato de etilo y acetato de butilo , cetonas alifáticas o aromáticas q ue tienen de 3 a 20 átomos de carbono tales como acetona y cetona de metil etilo, nitrilos alifáticos o aromáticos q ue tienen de 2 a 20 átomos de carbono tales como acetonitrilo y benzonitri lo, sulfóxidos alifáticos o aromáticos que tienen de 2 a 20 átomos de carbono tales como dimetilsulfóxido y sulfonas alifáticas o aromáticas que tienen de 2 a 20 átomos de carbono tales como sulfolano, incluyendo ag ua .

De estos solventes, se utiliza preferentemente el solvente que tiene una "permitividad" de 20 F m"1 o más. El término "permitividad" como se utiliza en la presente invención, se refiere a una "permitividad" a una temperatura a 20 a 30°C. El solvente preferido de la presente invención, no tiene "permitividad" de 20 F m"1 o más con respecto al rango de temperatura total, e incluye cualquier solvente siempre que tenga una "permitividad" de 20 F m"1 o más, con respecto a una parte del rango de temperatura. La permitividad del solvente puede tomar los valores que se describen en la publicación "Solvent Handbook" (Shozo Asahara, y asociados, published by Kodansha Ltd. (1976)) o Handbook of Chemistry (Edición Básica), 5o Edición Revisada (II) (editada por The Chemical Society of Japan, publicado por Maruzen Co., Ltd. (2004)). La permitividad se describe como permitividad específica en algunas literaturas, aunque ambos tiene los mismos significados. Los ejemplos específicos del solvente que tiene la "permitividad" de 20 F-m" o más, incluye metanol, etanol propanol, etilénglicol, acetona, acetonitrilo, N,N-dimetilformamida, N,N-dimetilacetamida, 1,3-dimetil-2-imidazolidinona, dimetilsulfóxido y N-metilpirrolidona, aunque no se limita a estos. De los solventes que tienen una "permitividad" de 20 F m"1 o más, es más preferible utilizar un solvente aprótico. Además, de estos solventes, es más preferible utilizar amidas alifáticas o aromáticas, imidazolidinonas alifáticas o aromáticas o sulfóxidos alifáticos o aromáticos, cada uno de los cuales tiene la "permitividad" de 20 F m"1 o más.

Estos solventes se pueden utilizar en u na mezcla de dos o más de los mismos. Cuando se utiliza el solvente, la cantidad del mismo no es uniforme con respecto a las condiciones de reacción , aunque están normalmente dentro del rango de 0. 1 a 500 partes en peso, preferentemente de 1 a 200 partes en peso, más preferentemente 2 a 1 00 partes por peso con relación a 1 parte en peso del derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o aplsulfonado-3.

En el método de cianado del compuesto representado por la fórmula (3) de la presente invención , es particularmente preferible utilizar el cianuro de metal álcali como el compuesto ciano y hacerlo reaccionar en la presencia del solvente q ue tiene la "permitividad" de 20 F m" o más. En este caso, el solvente que tiene la "permitividad" de 20 F m" 1 o más es más preferentemente el solvente aprótico. En el método de cianado del compuesto representado por la fórmu la (3) de la presente invención , todos los R1 , R2, R3, R4, R5, R6 y R7 son preferentemente un átomo de hid rógeno. Además, X es preferentemente un átomo de halógeno, más preferentemente un átomo de cloro. En el método de cianado del compuesto representado por la fórmula (3) de la presente invención , la temperatu ra de reacción está normal mente dentro del rango de 0°C a 250°C, preferentemente 20 a 200°C, más preferentemente 50 a 1 80°C. El tiempo de reacción normalmente está dentro del rango de no más de 1 00 horas, preferentemente 0.01 a 50 horas. La presión en la reacción puede ser cualquiera de presión red ucida, presión normal o presurización .

El proceso de reacción de la presente invención no se limita particularmente y puede llevarse a cabo en cualquiera de los modos de lotes, semi-lotes y flujo conti nuo. Al término de la reacción , también se puede recuperar el compuesto que acelera la reacción cuando se utiliza , y utilizarse en forma repetida en la siguiente reacción . El derivado de 3-cianotetrahidrofurano formado en le proceso de la presente i nvención , se puede aislar de acuerdo con el método de separación convencional , tal como destilación y extracción . En la presente invención , es preferi ble producir el derivado de 3-cianotetrahidrofurano y subsecuentemente producir el derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano utilizando el derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o arilsulfonado-3 representado por la fórmula (3a), el cual se prepara a partir del derivado de ácido málico a través de los sig uientes pasos del uno al tres, de acuerdo con el proceso de la presente invención . [Primer Paso] U n grupo -COOR8 y un grupo -COOR9 del derivado de ácido málico representado por la fórmula (4): en donde R1 , R2, R3, R8 y R9 pueden ser los mismos o diferentes entre si y representan cada uno un átomo de nitrógeno o un g rupo de hid rocarburo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, se reducen para preparar trioles representados por la fórmula (5): en donde R1 , R2 y R3 pueden ser los mismos o diferentes entre si y cada uno representa un átomo de hidrógeno o un gru po de hidrocarburo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, que corresponden al derivado de ácido málico utilizado. [Seg undo Paso] Los trioles representados por la fórmula (5) obtenida del primer paso, se someten a una reacción de deshidratación intramolecular en la presencia de un catalizador de ácido, para preparar un derivado de 3-h idroxitetrahidrofurano representado por la fórmu la (6): en donde R1 , R2 y R3 pueden ser los mismos o diferentes entre si y cada uno representan un átomo de hidrógeno o un grupo de h idrocarbu ro que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, que corresponden a los trioles utilizados. [Tercer Paso] El derivado de 3-hidroxitetrahid rofurano representado por la fórmula (6) del segundo paso y un agente de halogenación o alqui lo o agente de arilsulfonación se hacen reaccionar para halogenar o alq uilar o arilsulfonar un grupo hidroxilo para preparar de esta forma el derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o arilsulfonado-3 representado por la fórmu la (3a): en donde R1 , R2 y R3 pueden ser los mismos o diferentes entre si y cada uno representan un átomo de hidrógeno o un grupo de hidrocarburo q ue tiene de 1 a 4 átomos de carbono; y X representa un átomo de halógeno, o u n gru po alquilsulfonato q ue tiene de 1 a 6 átomos de carbono o un g rupo ariisu lfonato que tiene de 6 a 1 2 átomos de carbono. En lo sucesivo, se explicará con detalle el proceso para producir el compuesto representado por la fórmula (3a). En el proceso preferido de la presente invención , el derivado de ácido málico representado por la fórmula (4) se utiliza como los materiales sin procesar.

R1 OH R8OOC— C— C— COOR9 (4) R2 R3 en donde R1 , R2 y R3 son tal como se definió para R1 , R2 y R3 en la fórmula ( 1 ); R8 y R9 representan cada uno u n átomo de hidrógeno o u n gru po de h id rocarburo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono. Los ejemplos más específicos del derivado de ácido málico incluyen ácido málico su bstituido por un grupo de h idrocarburo en la posición-2 y/o posición-3, tal como ácido citramálico (ácido 2-metilmálico), ácido 3-etilmálico y ácido 3,3-dimetilmálico, monoéster o d iéster málico tal como malato de isopropilo, malato de dimetilo y malato de dietilo, y monoéster o diéster su bstitu ido por un grupo de hidrocarburo en la posición-2 y/o posición-3, tal como citramalato de dimetilo, citramalato de monobutilo y 3-etil malato de d i metilo, incl uyendo ácido málico. Estos derivados de ácido mál ico tienen un carbono asi métrico, au nque el derivado de ácido málico utilizado en la presente invención puede ser u na substancia o racemato ópticamente activo. De estos derivados de ácido málico, es preferible utilizar ácido málico o monoéster o diéster málico, más preferentemente ácido málico. En el primer paso del proceso preferible de la presente invención , el grupo -COOR8 y el gru po -COOR9 del derivado de ácido málico representado por la fórmula (4), se reducen para preparar los trioles representados por la fórm ula (5): en donde R1, R2 y R3 son tal como se define para R1, R2 y R3 en la fórmula (1 ). Los ejemplos más específicos de los trioles incluyen 1,2,4-butanotriol substituido por un grupo de hidrocarburo en la posición-2 y/o posición-3, tal como 2-metil-1 ,2,4-butanotriol y 3-butil-1 ,2,4-butanotriol, incluyendo 1 ,2,4-butanotriol. Los trioles obtenidos en el primer paso de la presente invención corresponde al derivado de ácido málico y un átomo de nitrógeno o grupo hidrocarburo en la posición-2 y la posición-3 del derivado de ácido málico utilizado es el mismo que un átomo de hidrógeno o grupo de hidrocarburo de la posición-2 y la posición-3 de los trioles obtenidos. Por ejemplo, cuando se utiliza monoéster o diéster málico, ácido citramálico (ácido 2-metilmálico) y 3-etilmalato de dimetilo como el derivado de ácido málico, se obtienen, respectivamente, 1 ,2,4-butanotriol, 2-metil-1 ,2, 4-butanotriol y 3-etil-1 ,2,4-butanotriol. En el primer paso del proceso preferido de la presente invención, los ejemplos del método para reducir el grupo -COOR8 y el grupo -COOR9 del derivado de ácido málico representados por la fórmula (4) incluyen un método de reducción electrolítica, un método de reducción con el hidruro de metal, un método de reducción con hidrógeno en la presencia del catalizador de hidrogenación. Los ejemplos específicos del método de reducción electrolítica incluyen un método de reducción electrolítica utilizando un electrodo de plomo en una solución de ácido sulfúrico acuosa. Cuando se reduce con el hidruro de metal, los ejemplos específicos del hidruro de metal incluyen el compuesto de hidruro de aluminio tal como hidruro de aluminio de litio, hidru ro de trimetoxial u min io de litio, hidru ro de al uminio e hid ruro de diisobutilaluminio y el compuesto de hid ruro de boro tal como diborano, borohidruro de litio y borohidruro de sodio. La cantidad del hidruro de metal cuando se reduce con el hidruro de metal normalmente está dentro del rango de 2 a 10 moles, preferentemente 3 a 6 moles por mol del derivado de ácido málico. El catalizador de hidrogenación cuando se reduce con hidrógeno en la presencia del catalizador de hidrogenación , también puede ser cualq uier compuesto siempre que catalice la reacción en la cual se reduce el grupo carboxilo o g rupo éster del derivado de ácido málico de acuerdo con la presente i nvención , a un gru po hidroxilo a través de un hidrógeno molecular, au nq ue normalmente se utiliza en forma adecuada al menos u n metal seleccionado de los Grupos 7 a 1 3 de la Tabla Periódica de Elementos. Los ejemplos específicos del catalizador de hidrogenación y la cantidad utilizada, pueden ser ejemplificados por consiguiente a través de los mismos que se ejemplifican en el método de red ucción de los grupos ciano del derivado de 3-cianotetrahid rofurano representado por la fórmula ( 1 ) - De estos métodos de reducción , el método para red ucir con hid rógeno en la presencia del catalizador de hidrogenación es el preferido. El catalizador de hidrogenación es preferentemente un metal tal como rutenio, rodio, paladio, cobre o renio o u n compuesto de metal del mismo, más preferentemente un metal tal como rutenio o rodio o un compuesto de metal del mismo, y más preferentemente un metal tal como rutenio o u n compuesto de metal del mismo. El primer paso del proceso preferido de la presente invención se puede llevar a cabo sin un solvente, aunq ue normalmente se lleva a cabo en la presencia del solvente. Cuando se utiliza el solvente, los solventes pueden ser cualquier solvente siempre que no inhiba la reacción de red ucción. Como el solvente utilizado en el método de reducción electrol ítica , se utilizan en forma adecuada ag ua y alcoholes que tienen de 1 a 20 átomos de carbono, metanol , etanol y butanol . Además, estos solventes se pueden utilizar en u na mezcla de dos o más de los mismos. Cuando se red uce con el hid ruro de metal , se utilizan en forma adecuada hidrocarburos alifáticos o alicíclicos que tienen de 5 a 20 átomos de carbono tales como n-hexano, n-pentano y ciciohexano, hidrocarburos aromáticos que tienen de 6 a 20 átomos de carbono tales como benceno, tolueno y etilbenceno, halu ro alifático o aromático que tiene de 1 a 20 átomos de carbono tales como cloroformo, clorobenceno y diclorobenceno, y éteres que tienen de 2 a 20 átomos de carbono tales como éter dietílico, éter difenílico, tetrahid rofurano y éter dimetílico de etilénglicol . Además, estos solventes se pueden utilizar en una mezcla de dos o más de los mismos. De estos solventes, se prefiere utilizar los éteres. Como el solvente utilizado cuando se red uce con hidrógeno en la presencia del solvente del catalizador de hidrogenación , se utilizan en forma adecuada agua, alcoholes que tienen de 1 a 20 átomos de carbono tales como metanol , etanol y butanol , h idrocarburos alifáticos o alicíclicos que tienen de 5 a 20 átomos de carbono tales como n-hexano, n-pentano y ciciohexano, hidrocarburos aromáticos que tienen de 6 a 20 átomos de carbono tales como benceno, tolueno y etilbenceno y éteres que tienen de 2 a 20 átomos de carbono tales como éter dietílico, éter difenílico, tetrahidrofurano y éter dimetílico de etiléng licol . Además, estos solventes se pueden utilizar en una mezcla de dos o más de los mismos. De estos solventes, se prefiere utilizar agua, alcoholes y éteres, más preferentemente agua o alcoholes q ue tienen de 1 a 4 átomos de carbono. Cuando se utiliza el solvente, la cantidad del mismo no es uniforme con respecto a las condiciones de reacción , aunque normalmente está dentro del rango de 0.1 a 500 partes en peso, preferentemente 1 a 200 partes en peso con relación a 1 parte en peso del derivado de ácido málico. La tem peratura y tiempo en la reacción no son uniformes con respecto a los tipos del derivado de ácido málico utilizado y el método de reducción . Sin embargo, la temperatura de reacción está normalmente dentro del rango de - 1 0 a 250°C , preferentemente 1 0 a 200°C . El tiem po de reacción normalmente está dentro del rango de no más de 1 50 horas, preferentemente 0.01 a 1 00 horas. La presión en la reacción puede ser ya sea presión reducida , presión normal o presurización, aunque el modo preferible varía dependiendo del método de reducción que se lleve a cabo. Cuando se reduce con el hidruro de metal, es preferible llevar a cabo en presión normal. Cuando es la reducción electrolítica o reducción con el hidruro de metal, es preferible llevarlo a cabo a presión normal. Cuando se reduce con hidrógeno en la presencia del catalizador de hidrogenación, es preferible llevarlo a cabo bajo presurización de hidrógeno. La presión de hidrógeno en la presurización normalmente está dentro del rango de 0.01 a 30 MPaG, preferentemente 0.1 a 25 MPaG. El proceso de reacción del primer paso del proceso preferible de la presente invención, no se limita particularmente y puede llevarse a cabo en los modos de lotes, semi-lotes o flujo continuo. Cuando se reduce con hidrógeno en la presencia del catalizador de hidrogenación en el primer paso del proceso preferible de la presente invención, el catalizador utilizado se puede recuperar a través del proceso convencional para recuperar metales al término de la reacción. Por ejemplo, cuando el catalizador se disuelve en el líquido de reacción, el catalizador puede ser recuperado contactando con un absorbente de metal, tal como una resina de intercambio de iones o extrayendo del solvente. Cuando el catalizador no se disuelve en el líquido de reacción, el catalizador se puede recuperar a través de un método de separación sólidos-líquidos tal como filtración y separación centrífuga. Estos catalizadores recuperados pueden utilizarse en forma repetida como el catalizador de hid rogenación del primer paso de la presente invención . En este caso, se puede volver a utilizar después de desactivar el catal izador o de haber reducido la actividad , y se somete a u na operación de reciclado. El propio líquido de reacción se puede proporcionar en el siguiente paso si n recuperación del catalizador, siempre q ue el resto del catalizador no afecte el paso de recu peración subsecuente de los trioles y/o el segundo paso del proceso preferido de la presente invención . Los trioles formados en el primer paso del proceso preferido de la presente invención , se pueden proporcionar en el segundo paso después del aislamiento de acuerdo con el método de separación convencional , tal como destilación , se pueden proporcionar en el siguiente paso como una mezcla después de la destilación únicamente del solvente cuando se utiliza el mismo, o se pueden proporcionar en el sig uiente paso como la propia mezcla de reacción , la cual contiene el solvente. En el segu ndo paso del proceso preferido de la presente invención , los trioles obtenidos del pri mer paso se someten a una reacción de deshidratación intramolecular en la presencia de un catalizador de ácido para preparar el derivado de 3-hid roxitetrahidrofurano representado por la fórmu la (6): en donde R1 , R2 y R3 son tal como se define para R1 , R2 y R3 en la fórmula ( 1 ). Los ejemplos del derivado de 3-hidroxitetrahidrofurano incluyen u n 3-hidroxitetrahidrofurano substituido por un grupo de hid rocarburo en la posición-3 y/o posición-4, tal como 4-etil-3-hid roxitetrahidrofurano y 3-metil-3-hidroxitetrahid rofurano , incluyendo 3-hid roxitetrahidrofurano. El derivado de 3-hid roxitetrahid rofurano obtenido en el segu ndo paso corresponde a los trioles utilizados y un átomo de hidrógeno o un grupo de hid rocarburo en la posición-2 y en la posición-3 de los trioles utilizado es el mismo que un átomo de hid rógeno o un grupo de hid rocarburo de la posición-3 y la posición-4 del derivado 3-hidroxitetrahidrofu rano obtenido. Por ejem plo, cuando se uti lizan 1 ,2 ,4-butanotriol y 2-metil-1 ,2 ,4-butanotriol como los trioles, se obtienen respectivamente 3-hid roxitetrah idrofurano y 3-metil-3-h id roxi tetra hidrof urano. El catalizador de ácido en el segundo paso del proceso preferido de la presente invención , puede ser cualquiera de un ácido Bronsted o un ácido de Lewis y puede ser soluble o insoluble en la mezcla de reacción . El catalizador ácido puede ser cualquiera de un ácido orgánico , un ácido inorgánico y un ácido sólido y lo ejemplos específicos del mismo incluyen ácidos inorgán icos tales como ácido clorh ídrico, ácido bromhíd rico, ácido bórico, ácido n ítrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico y ácido dórico, ácidos carboxílicos orgánicos tales como ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico, ácido cloroacético, ácido glicólico, ácido benzoico, y ácido itálico, ácidos su lfónicos orgánicos tales como ácido metilsu lfónico, ácido bencenosulfónico, ácido p-toluenosulfónico y ácido trifluorometanosulfónico, ácidos fosfóricos orgánicos tales como fosfato de dietilo y fosfato de fenilo, hal uros de metal tales como cloruro de al u minio, yoduro de zinc y cloru ro de tita nio, sales de metal de ácido triclorometanosulfónico, tales como trifluorometanosu lfonato de itrio y trifluormetanosulfonato de samario, resina de intercambio de iones ácidos tal como una resina de intercambio de iones tipo ácido sulfónico, complejos de óxidos compuestos de dos o más óxidos de metal , tales como sílice-magnesio, sílice-alúmina, sílice-titanio, titanio-zirconio y alúmina-boria, minerales de arcilla natu ral tales como arcilla acida y montmorilonita y caolina, un ácido de soporte que tiene ácido fosfórico y ácido sulfúrico soportado en un soporte tal como tierra diatomácea , gel de sílice, celita , alúmina y zirconia , zeolita acida natural o sintética , tal como zeolita Y, mordenita y ZSM-5, un óxido de metal simple tal como ácido nióbico, óxido de zi nc, alúmina y óxido de titanio, y un superácido sólido que tiene pentafluoruro de anti monio y trifloruro de boro soportado en un soporte tal como sílice-al úmi na, sílice-zirconia y grafito. La cantidad del catalizador de ácido uti lizada está en el rango normalmente de 0.0001 a 1 0 mol % , preferentemente 0.001 a 5 mol% es sol uble en los trioles en la forma de materiales sin procesar del segundo paso y está normalmente dentro del rango de 0.001 a 50% en peso, preferentemente 0.1 a 20% en peso cuando es insolu ble en los trioles. El segundo paso del proceso preferido de la presente invención se puede llevar a cabo en la presencia del solvente. Cuando el solvente es util izado, el solvente puede ser cualq u ier solvente siempre que no inhiba la reacción de deshidratación intramolecular de los trioles. Como ejemplos específicos del solvente, entre los solventes ejemplificados como los que se pueden utilizar en el primer paso, se utilizan en forma adecuada hid rocarbu ros alifáticos o alicíclicos q ue tienen de 5 a 20 átomos de carbono, hidrocarburos aromáticos que tienen de 6 a 20 átomos de carbono, haluros alifáticos o aromáticos que tienen de 1 a 20 átomos de carbono y éteres que tienen de 2 a 20 átomos de carbono. Además, estos solventes se pueden utilizar en una mezcla de dos o más de los mismos. La cantidad de solvente utilizado no es uniforme en las condiciones de reacción , aunque está normal mente dentro del rango de 0. 1 a 500 partes en peso, preferentemente 1 a 200 partes en peso por parte en peso de los trioles. El segu ndo paso del proceso preferido de la presente invención , se lleva a cabo preferentemente mientras se elimina el agua formada a través de la reacción de deshidratación intramolecular del sistema de reacción . U n método para el iminar el ag ua formada del sistema de reacción no está particularmente limitado, pero los ejemplos del mismo incluyen un método de destilación de ag ua formada llevando a cabo la reacción bajo presión reducida del sistema de reacción , u n método para eliminar u n mezcla azeotrópica obtenida llevando a cabo la reacción en la presencia del solvente, tal como tolueno el cual es azeotrópico con ag ua , fuera del sistema de reacción y un método para existir conj untamente con un agente de deshidratación en el líquido de reacción . La temperatura de reacción en el segu ndo paso del proceso preferido de la presente invención , está normalmente dentro del rango de 1 0 a 250°C, preferentemente 30 a 200°C. El tiempo de reacción está normal mente en el rango de no más de 1 00 horas, preferentemente 0.01 a 50 horas. La presión en la reacción puede ser ya sea presión reducida , presión normal o presu rización , au nque el modo preferido varía dependiendo del método de reducción que se llevará a cabo. La reacción se lleva a cabo preferentemente bajo presión red ucida cuando se lleva a cabo mientras se destila el ag ua formada . El proceso de reacción de la presente invención , no se limita particularmente y puede llevarse a cabo en cualq uiera de los modos de lotes, semi-lotes y flujo continuo. Al termino de la reacción , el catalizador utilizado también puede ser recuperado y utilizado en forma repetitiva en la siguiente reacción . Por ejemplo, el catalizador puede ser neutralizado con una base tal como hidróxido de sodio. Cuando el catalizador es el ácido sólido , el catalizador puede ser preparado a través de una separación de sólido-líq uido convencional o el propio catalizador puede ser utilizado en el siguiente paso de purificación sin neutralización o separación .

El derivado de 3-hidroxitetrahidrofurano formado en el seg u ndo paso del proceso preferido de la presente invención , puede proporcionarse en el tercer paso después del aislamiento de acuerdo con una separación convencional , tal como destilación o se puede proporcionar en forma adicional en el siguiente paso como la mezcla de reacción . En el tercer paso del proceso preferido de la presente invención , el derivado de 3-hidroxitetrahid rofu rano obtenido del segu ndo paso y u n agente de halogenación o alquilo o agente de alq uilsulfonilación se hacen reaccionar para halogenar o alquilar o arilsulfonar un grupo hidroxilo , para preparar de esta manera el derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o arilsu lfonado-3 representado por la fórmula (3a): en donde R1 , R2, R3 y X son tal como se define para R1 , R2, R3 y X en la fórmula (3). El derivado de tetrahidrofu rano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o arilsu lfonado-3 representado por la fórmula (3a), es un compuesto en donde los R4, R5, R6 y R7 son u n átomo de hidrógeno, entre los compuestos representados por la fórmu la (3). El derivado de tetrah idrofu rano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o ariisulfonado- 3 obtenido en el tercer paso del proceso preferido de la presente invención, corresponde al derivado de 3-hidroxitetrahidrofurano utilizado y un átomo de hidrógeno o grupo de hidrocarburo en la posición-3 y la posición-4 del derivado de 3-hidroxitetrahidrofurano utilizado es el mismo que un átomo de hidrógeno o un grupo de hidrocarburo de la posición-3 y la posición-4 del derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o arilsulfonado-3 obtenido. Por ejemplo, cuando se utiliza 3-hidroxitetrahidrofurano y 3-metil-3-hidroxitetrahidrofurano como el derivado de 3-hidroxitetrahidrofurano, respectivamente, se obtienen respectivamente tetrahidrofurano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o arilsulfonado-3 y 3-metiltetrahidrofurano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o arilsulfonado-3, respectivamente. El agente de halogenación en el tercer paso del proceso preferido de la presente invención, puede ser cualquier compuesto siempre que el grupo hidroxilo del derivado de 3-hidroxitetrahidrofurano pueda ser convertido en forma eficiente a un grupo de halógeno y los ejemplos del agente de halogenación incluyen el agente de halogenación utilizado en la síntesis de un compuesto de halógeno procedente de un compuesto de alcohol, el cual se describe en la publicación de Experimental Chemistry Course, Vol. 20 (editado por Chemical Society of Japan, publicado por Maruzen Co., Ltd, (1956)) o New Experimental Chemistry Course, Vol. 14 (I) (editado por The Chemical Society of Japan, publicado por Maruzen Co., Ltd, (1977)). Los ejemplos más específicos del agente de halogenación incluyen un agente de fluori nación tal como sol ución H F/piridina , 1 , 1 ,2,2-tetrafluoroetildieti lamina y trifluorodifenilfosforano, u n agente de clorinación tal como fosgeno, cloruro de tionilo, cloruro de zinc/ácido clorh ídrico, hipoclorito de t-butilo y amina N-clorinada, un agente de brominación tal como ácido bromh íd rico, hipobromito de t-butilo brom u ro de tionilo y u na agente de yodinación tal como ácido yodh ídrico. De estos agente de halogenación , se prefiere utilizar el agente de clorinación . De los agentes de clorinación , es preferible utilizar fosfogeno o cloruro de tionilo. La cantidad del agente de halogenación utilizada está normal mente dentro del rango de 0. 1 a 1 0 moles, preferentemente 0.8 a 3 moles por mol del derivado de 3-hidroxitetrahidrofurano. El agente de alq uilación o arilsulfonilación en el tercer paso del proceso preferido de la presente invención , puede ser cualquier com puesto siempre que pueda convertir de manera eficiente el grupo hid roxilo del derivado de 3-hid roxitetrahidrofurano en u n gru po alq uilo o ariisu lfonato. Los ejem plos más específicos del agente de alquilación o arilsulfonilación incluyen ácidos alquilsufónicos que tienen de 1 a 6 átomos de carbono o ácidos ariisulfónicos que tienen de 6 a 1 2 átomos de carbono tales como ácido p-toluenosulfón ico, ácido bencenosulfónico, ácido metanosulfónico, ácido etanosulfónico y ácido trifluorometanosulfónico, haluros de los ácidos de alquilo o ácidos ariisulfónicos, tales como cloruro de tosilo (cloruro de ácido p-toluenosulfónico), sales de amonio de los ácidos de alquilo o ariisu lfónicos tales como trifluorometanosu lfonato de amonio y bencenosulfonato de tetraetilamonio, sales de metal álcali de los ácidos de alquilo o ariisulfónicos tales como p-toluenosulfonato de sodio, anhídridos de los ácidos de alquilo o ariisulfónicos tales como anhídrido p-toluenosulfónico, y compuestos de éster de los ácidos de alquilo o ariisulfónicos tales como metanosulfonato de etilo. De estos agente de alquilación o arilsulfonilación, es preferible utilizar haluros y anhídridos de los ácidos de alquilo o ariisulfónicos, más preferentemente haluros de los ácidos de alquilo o ariisulfónicos. La cantidad del alquilo a gente de arilsulfonilación utilizado están normalmente dentro del rango de 0.1 a 10 moles, preferentemente 0.8 a 3 moles por mol del derivado de 3-hidroxitetrahidrofurano. En el proceso de la presente invención, en donde el derivado de 3-hidroxitetrahidrofurano y el agente de halogenación o agente de alquilación o arilsulfonilación se hacen reaccionar para halogenar o alquilar o arilsulfonar un grupo hidroxilo para preparar de esta manera el derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o arilsulfonado-3 representado por la fórmula (3a), se prefiere un método de halogenación mediante el agente de halogenación, y es más preferido un método de clorinación mediante el agente de clorinación. En el tercer paso del proceso preferido de la presente invención, se puede utilizar el catalizador y el acelerador de reacción adecuados con el fin de hacer reaccionar de manera eficiente el derivado de 3-hidroxitetrahidrofurano y el agente de halogenación o el agente de alquilación o arilsulfonilación. El catalizador y el acelerador de reacción cuando se utilizan , varían dependiendo del agente de halogenación y el agente de alq uilación o arilsulfonilación . Por ejemplo, cuando se utiliza fosfogeno o cloruro de tionilo como el agente de halogenación , es preferible que se utilicen las am inas tales como piridina y trietilamina y las aminas tales como N , N-dimetilformamida y N , N-dimetilacetamida para acelerar la reacción y por lo tanto mejorar la prod ucción . Además, cuando se utilizan haluros de los ácidos de alquilo o ariisulfónicos tales como cloruro de tosilo , se prefiere utilizar am inas tales como piridina y trieti lami na. En el tercer paso del proceso preferido de la presente invención , se puede llevar a cabo en la ausencia o en la presencia de un solvente. Cuando se utiliza el solvente, el solvente puede ser cualquier solvente siempre q ue no in h iba la reacción del derivado de 3-hid roxitetrahidrofurano y el agente de halogenación o el agente de alquilación o arilsulfonilación . Como ejem plos específicos del solvente, entre los solventes ejemplificados como que se pueden utilizar en el primer paso, se pueden utilizar en forma adecuada amidas al ifáticas o aromáticas que tienen de 2 a 20 átomos de carbono tales como N , N-dimetilformamida y N , N-dimetilacetamida , esteres alifáticos o aromáticos q ue tienen de 2 a 20 átomos de carbono tales como acetato de etilo y acetato de butilo, nitrilos alifáticos o aromáticos que tienen de 2 a 20 átomos de carbono tales como acetonitrilo y benzonitrilo y sulfóxidos alifáticos o aromáticos que tienen de 2 a 20 átomos de carbono tales como dimetiisulfóxido, además de hidrocarburos alifáticos o alicíclicos que tienen de 5 a 20 átomos de carbono, hidrocarburos aromáticos que tienen de 6 a 20 átomos de carbono, haluros alifáticos o aromáticos que tienen de 1 a 20 átomos de carbono y éteres que tienen de 2 a 20 átomos de carbono. Además, estos solventes se pueden utilizar en una mezcla de dos o más de los mismos. La cantidad de solvente utilizada no es uniforme con respecto a las condiciones de reacción, aunque normalmente están dentro del rango de 0. 1 a 500 partes en peso, preferentemente 1 a 200 partes en peso por parte en peso del derivado de 3-hid roxitetrahidrofurano. En el tercer paso del proceso preferido de la presente invención , la temperatura de reacción normalmente está dentro del rango de -80 a 1 50CC , preferentemente -20 a 80°C. El tiempo de reacción normalmente está dentro del rango de más de 200 horas, preferentemente 0.01 a 1 00 horas. La presión en la reacción puede ser ya sea a presión reducida, a presión normal o presurización . El proceso de reacción de la presente invención no está li mitado y puede llevarse a cabo ya sea en modos por lotes, semi-lotes o flujo continuo . Al término de la reacción , el catalizador o acelerador de reacción cuando se utilizan , también se pueden recu perar y utilizar en forma repetida en la siguiente reacción , y se pueden separar a través del método de separación convencional . El derivado de tetrah id rofu rano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o arilsulfonado-3 formado en el tercer paso del proceso preferido de la presente invención , se puede proporcionar en el siguiente paso después del aislamiento de acuerdo con el método de separación convencional , tal como destilación y extracción . [Ejemplos] En lo sucesivo , la presente invención se refiere en más detalle de los Ejemplos. [Ejemplo de Preparación del derivado de 3-a mi nometi I tetra hidrof urano] [Ejemplo 1 ] Se cargaron en un autoclave 20.4 g (21 0 mmol) de 3-cianotetrahid rofurano, 14.3 g (21 0 mmol en términos de N H3) de amonia acuosa al 25% y 1 .0 g de níquel Raney. Después de purgar con nitrógeno, se ajustó la presión de hidrógeno a 5 M PaG y la mezcla de reacción se hizo reaccionar a una tem peratura de 1 00°C durante 3 horas. El catalizador se filtró después de la reacción y el filtrado se analizó mediante cromatografía de gas. El rango de conversión de los materiales sin procesar fue de 1 00% y la producción del 3-ami nometiltetrahid rofurano como el producto objetivo fue de 89.8% . Además, se formó en u na prod ucción de 0.7% u n compuesto de amida de la siguiente estructura , en donde se hidrató el g rupo ciano del 3-cianotetrahid rofu rano como el subproducto mayor. El 3-aminometiltetrahidrofurano formado fue destilado bajo presión reducida para aislar un líquido transparente siendo u na fracción de 67°C/2.0 kPa .

[Ejemplos 2 a 13] Se llevó a cabo la reacción y el tratamiento posterior en la misma forma que en el ejemplo 1, excepto que, en el ejemplo 1 en donde se utilizó una cantidad igual de 3-cianotetrahidrofurano, se reemplazaron, tal como se muestra en la tabla 1, el tipo y la cantidad del catalizador, la cantidad de amonia acuosa al 25%, la presión de hidrógeno, la temperatura de reacción y el tiempo de reacción. Los resultados se muestran en la tabla 1 junto con los del ejemplo 1.

[Tabla 1] (*) R-Ni Ranio níquel , R-Co: Ranio cobalto [Ejemplo 14] Se llevó a cabo la reacción y el tratamiento posterior en la misma forma que en el ejemplo 1, excepto que se utilizaron 14.3 g de agua en lugar de amonia acuosa. La producción del 3-aminometiltetrahidrofurano fue de 13.6%. Como un sub-producto, se formaron 68.0% de la amina secundaria de la siguiente estructura, además de 4.8% de un compuesto de amida.

[Ejemplo 15] La reacción y el tratamiento posterior se llevaron a cabo en la misma forma que en el ejemplo 1, excepto que no se utilizó amonia acuosa. La producción del 3-aminometiltetrahidrofurano fue de 11.1%. Como un sub-producto, se formaron 78.5% de la amina secundaria. [Ejemplo de Preparación del derivado de 3-cianotetrahidrofurano] [Ejemplo 16] Se cargaron en un autoclave 26.6 g (250 mmol) de 3-clorotetrahidrofurano, 18.4 g (375 mmol) de NaCN y 260 mL de N,N-dimetilformamida (en los sucesivo abreviado como "DMF"). La mezcla de reacción se calentó a una temperatura de 150°C y se hizo reaccionar durante 5 horas. Se filtró una sal precipitada al término de la reacción, y el filtrado se analizó mediante cromatografía de gas. La producción del 3-cianotetrahidrofurano fue de 87.1%. Además, se formaron 10.1% de 2,5-dihidrofurano como un subproducto mayor. 21.1 g (217 mmol) de 3-cianotetrahidrofurano formado se destiló bajo presión reducida para aislar en la forma de un líquido transparente como siendo una fracción de 123°C/10.8 KPa. [Ejemplos 17 a 22] Se llevó a cabo la reacción y el tratamiento posterior en la misma forma que en ejemplo 16, excepto que el tipo del solvente, la temperatura de reacción y el tiempo de reacción se reemplazaron tal como se muestra en la tabla 2. Los resultados se muestran en la tabla 2 junto con los del ejemplo 16. Además, en la tabla 2 también se mostró la "permitividad" de cada solvente.

[ Tabla 2 ] oo (*) Las figuras en paréntesis indican la temperatura de permitividad medida (#) 2, 5-DHF 2,5-d?h?drofurano [Ejemplo 23] Se llevó a cabo la reacción y el tratamiento posterior en la misma forma que en el ejemplo 1 6, excepto que no se util izó el solvente. Los resultados se muestran en la tabla 2. [Ejemplo 24] Se llevó a cabo la reacción y el tratamiento posterior en la misma forma q ue en el ejemplo 1 6, excepto que, en el ejemplo 1 6 en donde se utilizó DM F como un solvente, la temperatura de reacción se ajustó a 1 70°C y el tiempo de reacción se ajustó a 4 horas. El rango de conversión fue de 1 00% y la producción de 3-cianotetrahid rofurano fue de 74.6% . [Ejemplo 25] Se llevó a cabo la reacción y el tratamiento posterior en la misma forma que en el ejemplo 1 6, excepto que, en el ejemplo 1 6 en donde se utilizó DM F como un solvente, la cantidad de solvente se ajustó a 1 30 m L. El rango de conversión fue de 1 00% y la producción del 3-cianotetrahidrofurano fue de 87.0%. [Ejemplo 26] Se llevó a cabo la reacción y el tratamiento posterior en la misma forma que en el ejemplo 25, excepto q ue se util izó 24.4 g (375 mmol) de KC N en lugar de NaCN . El rango de conversión fue de 80.8% y la producción de 3-cianotetrahid rofurano fue de 54.8% . [Ejemplo 27] Se llevó a cabo la reacción y el tratamiento posterior en la misma forma que en el ejemplo 25, excepto q ue se utilizó 31 .9 g (375 mmol) de acetonacianhidrina en lugar de NaCN y se utilizó 41.9 g (275 mmol) de 1 ,8-diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno. El rango de conversión fue de 81.7% y la producción de 3-cianotetrahidrofurano fue de 54.5%. [Ejemplo 28] Se llevó a cabo la reacción y el tratamiento posterior en la misma forma que en el ejemplo 17, excepto que, en el ejemplo 17 en donde se utilizó dimetiisulfóxido (en lo sucesivo abreviado como "DMSO") como un solvente, la temperatura de reacción se ajustó a 120°C. El rango de conversión fue de 98.1% y la producción del 3-cianotetrahidrofurano fue de 89.3%. [Ejemplo 29] Se llevó a cabo la reacción y el tratamiento posterior en la misma forma que en el ejemplo 17, excepto que, en el ejemplo 17 en donde se utilizó DMSO como un solvente, la temperatura de reacción se ajustó a 110°C y el tiempo de reacción se ajustó a 8 horas. El rango de conversión fue de 94.3% y la producción del 3-cianotetrahidrofurano fue de 86.3%. [Ejemplo 30] Se llevó a cabo la reacción y el tratamiento posterior en la misma forma que en el ejemplo 17, excepto que, en el ejemplo 17 en donde se utilizó DMSO como un solvente, se ajustó la cantidad utilizada de NaCN a 13.5 g (275 mmol). El rango de conversión fue de 99.7% y la producción del 3-cianotetrahidrofurano fue de 87.0%.

[Ejemplo 31] Se llevó a cabo la reacción y el tratamiento posterior en la misma forma que en el ejemplo 25, excepto que se utilizaron 60.6 g (250 mmol) de 3-(p-toluenosulfonato)-tetrahidrofurano en lugar de 3-clorotetrahidrofurano. La producción de 3-cianotetrahidrofurano fue de 71.3%. [Ejemplo 32] Se llevó a cabo la reacción y el tratamiento posterior en la misma forma que en el ejemplo 25, excepto que se utilizaron 55.0 g (250 mmol) de 3-(trifluorometanosulfonato)-tetrah¡drofurano en lugar de 3-clorotetrahidrofurano. La producción de 3-cianotetrahidrofurano fue de 68.0%. [Ejemplo de Preparación del derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o arilsulfonado-3 a partir del derivado de ácido málico] [Ejemplo 33] [Primer Paso (paso de reducción de ácido málico)] Se cargaron en un autoclave de 1L 56.0 g (418 mmol) de ácido málico, 400 mL de agua y 40 g polvos de rutenio-carbono al 5%. Después de purgar el interior de un reactor con nitrógeno, el interior del sistema de reacción se presurizó con hidrógeno de 1 MPaG. La solución de reacción se calentó a una temperatura de 100°C y posteriormente se hizo reaccionar en una presión de hidrógeno de 12 MPaG durante 24 horas. Al término de la reacción, el catalizador se filtró y el filtrado se destiló bajo presión reducida para obtener 34.2 g (322 mmol) de 1 ,2,4-butanotriol como una fracción de 185 a 190°C/2.4 KPa. La producción fue de 77%. [Segundo Paso (paso de ciclado de triol)] Se colocaron en un frasco de tres cuellos de 75 mL equipado con un tubo de extracción de enfriamiento, 31.8 g (300 mmol) de 1 ,2,4-butanotriol obtenido en el primer paso y 0.3 g de monohidrato de ácido p-toluenosulfónico. El interior del sistema de reacción se ajustó a una presión reducida de 6.6 KPa y el interior del reactor se calentó a 140°C, y posteriormente se llevó a cabo la reacción de ciclado de 1 ,2,4-butanotriol. La reacción se llevó a cabo en la forma de destilación reactiva y 3-hidroxitetrahidrofurano como el producto de ciclado se extractó a través del tubo de extracción de enfriamiento fuera del sistema de reacción, junto con el agua formada. Se eliminó la humedad del 3-hidroxitetrahidrofurano que contiene humedad obtenida por medio de destilación para obtener 25.6 g (291 mmol) de 3-hidroxitetrahidrofurano. La producción fue de 97%. [Tercer paso (paso de halogenación de 3-hidrotetrahidrofurano)] Se colocaron en un frasco de tres cuellos de 200 mL 24.7 g (280 mmol) del 3-hidroxitetrahidrofurano obtenido en el segundo paso y 85 mL de DMF. Después de sumergir el frasco en un baño con hielo, se agregó en forma de gotas 36.7 g (308 mmol) de cloruro de tionilo durante 30 minutos a la solución de N,N-dimetilformamida. Al término de la adición en forma de gotas, la reacción se continuó du rante 6 horas adicionales. Al término de la reacción , el dióxido de azufre y el cloruro halogenado formado fueron expulsados mediante bu rbujeo de nitrógeno y posteriormente el prod ucto resultante se destiló bajo presión normal para obtener 27. 1 g (254 mmol) de 3-clorotetrahid rofurano como u na fracción de 1 25 a 1 30°C. La producción fue de 91 % . Posteriormente, se explicará de manera específica y por separado u n ejemplo de cada paso de preparación del derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o arilsulfonado-3 del derivado de ácido málico. El derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alq uilsu lfonado-3 o arilsulfonado-3 puede ser sintetizado a partir del derivado de ácido málico a través de cualquier combi nación adecuada de cada paso del ejemplo 33, y el ejemplo 34 en los ejemplos su bsecuentes. [Ejemplo 34] [Primer Paso] Se llevó a cabo la reacción y destilación en la misma forma que el primer paso del ejemplo 33, excepto que, en el pri mer paso del ejemplo 33, se utilizaron 40 g de polvos de rodio-carbono al 5% en lugar de 40 g de polvos de rutenio-carbono al 5% y se ajustó la presión de hidrógeno a 1 6 M PaG . La producción de 1 ,2 ,4-butanotriol fue de 56% . [Ejem plo 35] [Primer Paso] Se llevó a cabo la reacción y desti lación en la misma forma que el primer paso del ejemplo 33, excepto que, en el primer paso del ejemplo 33, se cambió la temperatura de reacción a 120°C y el tiempo de reacción se cambió a 6 horas. La producción de 1,2,4-butanotriol fue de 63%. [Ejemplo 36] [Primer Paso] Se llevó a cabo la reacción y destilación en la misma forma que el primer paso del ejemplo 33, excepto que, en el primer paso del ejemplo 33, se utilizaron 400 L de etanol en lugar de 400 mL de agua como un solvente, se cambió la presión de hidrógeno a 16 MPaG y el tiempo de reacción se cambió a 90 horas. La producción de 1,2,4-butanotriol fue de 90%. [Ejemplo 37] [Primer Paso] Se llevó a cabo la reacción y destilación en la misma forma que el primer paso del ejemplo 33, excepto que, en el primer paso del ejemplo 33, se utilizaron 400 mL de etanol en lugar de 400 mL de agua como un solvente, se cambió la presión de hidrógeno a 16 MPaG, la temperatura de reacción se cambió a 120°C y el tiempo de reacción se cambió a 70 horas. La producción de 1 ,2,4-butanotriol fue de 90%. [Ejemplo 38] [Primer Paso] Se cargaron en un autoclave de 500 mL 50.0 g (308 mmol) de malato de dimetilo, 200 mL de tetrahidrofurano y 25 g de CuO/ZnO/AI2O3 (CuO/ZnO/AI2O3 fueron 52.8% en peso, 28.1% en peso y 19.1% en peso, respectivamente). Después de purgar el interior de un reactor con nitrógeno, el interior del sistema de reacción se presurizó con hidrógeno de 1 MPaG. La solución de reacción se calentó a una temperatura de 180°C y posteriormente se hizo reaccionar en presión de hidrógeno de 10 MPa durante 4 horas. Al término de la reacción, el catalizador se filtró y el filtrado se destiló bajo presión reducida. La producción de 1 ,2,4-butanotriol fue de 80%. [Ejemplo 39] [Segundo Paso] Se llevó a cabo la reacción y destilación en la misma forma que el segundo paso del ejemplo 33, excepto que, en el segundo paso del ejemplo 33, se utilizaron 0.3 g de ácido sulfúrico en lugar de monohidrato de ácido p-toluenosulfónico. La producción de 3-hidroxitetrahidrofurano fue de 98%. [Ejemplo 40] [Segundo Paso] Se llevó a cabo la reacción y destilación en la misma forma que el segundo paso del ejemplo 33, excepto que, en el segundo paso del ejemplo 33, se utilizó 0.5 g de trifluorometanosulfonato de samario en lugar de monohidrato de ácido p-toluenosulfónico. La producción de 3-hidroxitetrahidrofurano fue de 97%. [Ejemplo 41] [Segundo Paso] Se llevó a cabo la reacción y destilación en la misma forma que el segundo paso del ejemplo 33, excepto que, en el segundo paso del ejemplo 33, se utilizó 1.0 g de mordenita tipo-H en lugar de monohidrato de ácido p-toluenosulfónico. La producción de 3-hidroxitetrahidrofurano fue de 95%. [Ejemplo 42] [Segundo Paso] Se llevó a cabo la reacción y destilación en la misma forma que el segundo paso del ejemplo 33, excepto que, en el segundo paso del ejemplo 33, se cambió la presión durante la reacción a 13.2 KPa. La producción de 3-hidroxitetrahidrofurano fue de 95%. [Ejemplo 43] [Tercer Paso] Se llevó a cabo la reacción en la misma forma que el tercer paso del ejemplo 33, excepto que, en el tercer paso del ejemplo 33, se utilizaron 22.1 g (280 mmol) de piridina y 50 mL de tolueno en lugar de DMF. Al término de la reacción, el dióxido de azufre y el cloruro de hidrógeno formados fueron expulsados mediante burbujeo de nitrógeno, la sal de piridinio precipitada se filtró, y posteriormente el producto resultante se destiló bajo presión normal para obtener 3-clorotetrahidrofurano. La producción fue de 93%. [Ejemplo 44] [Tercer Paso] Se mezclaron en un frasco de tres cuellos de 250 mL 50 mL de ácido clorhídrico concentrado y 76.4 g (560 mmol) de cloruro de zinc, y posteriormente se agregaron en forma de gotas a la solución resultante 24.7 g (280 mmol) de 3-hidroxitetrahidrofurano. La solución se sometió a reflujo durante 2 horas, y se separó la capa superior y se calentó bajo reflujo con ácido clorhídrico concentrado. El producto se destiló para obtener 3-clorotetrahidrofurano. La producción fue de 78%. [Ejemplo 45] [Tercer Paso] Se disolvieron en 150 mL de éter 24.7 g (280 mmol) de 3-hidroxitetrahidrofurano y 53.5 g (280 mmol) de cloruro de tosilo, y se agregó en forma de gotas a una temperatura de 0°C a la solución resultante una solución de 44.3 g (560 mmol) de piridina disuelta en 50 mL de éter. Al término de la reacción, se separó clorhidrato de piridina mediante filtración, el solvente se destiló y el residuo se re-cristalizó con éter para obtener 40.0 g (165 mmol) de 3-(p-toluenosulfonato)-tetrahidrofurano. La producción fue de 59%. [Ejemplo 46] [Tercer Paso] Se suspendieron 3.6 g (150 mmol) de hidruro de sodio en 200 mL de éter, y se agregó lentamente al mismo en forma de gotas a una temperatura de 0°C a una solución de 12.4 g (140 mmol) de 3-hidroxitetrahidrofurano disuelto en 50 mL de éter. Se agregaron en forma de gotas 33.7 g (200 mmol) de cloruro de trifluorometanosulfonilo a la solución resultante y se sometió a reflujo durante 3 horas. Después de enfriarse, se agregó agua a la solución resultante y se separó la capa de éter. El éter se destiló y el residuo se destiló bajo presión reducida para obtener 26.2 g (119 mmol) de 3-(trifluorometanosulfonato)-tetrahidrofurano. La producción fue de 85%. De acuerdo con la presente invención, se puede obtener y proporcionar un derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano, el cual es útil como un intermediario para medicinas y agroquímicos, y se proporciona en la síntesis de las medicinas y agroquímicos.

Claims (10)

1. R E I V I N D I C A C I O N E S 1. Un proceso para producir un derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano representado por la fórmula (2): en donde R1, R2, R3, R4, R5, R6 y R7 pueden ser los mismos o diferentes entre si y cada uno representa un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, que comprende: reducir el grupo ciano de un derivado de 3-cianotetrahidrofurano representado por la fórmula (1): en donde R1, R2, R3, R4, R5, R6 y R7 pueden ser los mismos o diferentes entre si y cada uno representa un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono.
2. 2. El proceso para producir un derivado de 3-aminometiltetrahidrofurano tal como se establece en la reivindicación 1, caracterizado porque el grupo ciano del derivado de 3- cianotetrahid rofurano se reduce con hidrógeno en la presencia de amonia y en la presencia de u n metal del Grupo 9 ó 1 0 de la Tabla Periódica de Elementos o u n compuesto de metal del mismo, en la forma de un catalizador.
3. 3. El proceso tal como se descri be en la reivindicación 2, caracterizado porque el catalizador es u n metal tal como cobalto o n íquel o un compuesto de metal del mismo.
4. 4. El proceso tal como se describe en la reivi ndicación 2 ó 3, caracterizado porque la amonia es amonia acuosa.
5. 5. El proceso tal como se describe en la reivi ndicación 4, caracterizado porque la reacción se lleva a cabo en la presencia de 0.05 a 2 partes en peso de agua con relación a 1 parte en peso del derivado de 3-cianotetrahidrofurano.
6. 6. U n proceso para produci r u n derivado de 3-cianotetrahid rofurano representado por la fórmu la ( 1 ), que comprende: hacer reaccionar un derivado de tetrahidrofu rano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o arilsulfonado-3 representado por la fórmula (3): en donde R1 , R2, R3, R4, R5, R6 y R7 pueden ser los mismos o diferentes entre si y cada uno representa un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono; y X representa un átomo de halógeno o un grupo alquilsulfonado que tiene de 1 a 6 átomos de carbono o un grupo ariisulfonato que tiene de 6 a 12 átomos de carbono, y un compuesto ciano orgánico o inorgánico.
7. 7. El proceso tal como se describe en la reivindicación 6, caracterizado porque el compuesto ciano orgánico o inorgánico es un cianuro de metal álcali, y la reacción se lleva a cabo utilizando en la presencia del solvente que tiene la "permitividad" de 20 F m"1 o más.
8. 8. El proceso tal como se describe en la reivindicación 7, caracterizado porque el solvente tiene la "permitividad" de 20 F m"1 o más es un solvente aprótico.
9. 9. El proceso tal como se describe en cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 5, caracterizado porque el derivado de 3-cianotetrahidrofurano se obtiene a través del proceso que se describe en cualquiera de las reivindicaciones de la 6 a la 8.
10. 10. El proceso tal como se describe en la reivindicación 9, caracterizado porque el derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o arilsulfonado-3 representado por la fórmula (3a), se prepara a partir del derivado de ácido málico a través de los siguientes pasos del uno al tres: [Primer Paso] Un grupo -COOR8 y un grupo -COOR9 del derivado de ácido málico representado por la fórmula (4): R1 OH R8OOC — C — C— COOR9 (4) R¿ R' en donde R1 , R2, R3, R8 y R9 pueden ser los mismos o diferentes entre si y cada u no representa un átomo de hid rógeno o un gru po de hid rocarburo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, se red ucen para preparar los trioles representados por la fórmula (5): en donde R1 , R2 y R3 pueden ser los mismos o diferentes entre si y cada uno representa un átomo de hidrógeno o u n gru po de hidrocarburo q ue tiene de 1 a 4 átomos de carbono, que corresponden al derivado de ácido málico utilizado. [Segu ndo Paso] Los trioles representados por la fórmula (5) obtenidos del primer paso se someten a u na reacción de deshidratación intramolecular en la presencia de un catalizador de ácido para preparar u n derivado de 3-hid roxitetrahidrofurano representado por la fórm u la (6): en donde R1 , R2 y R3 pueden ser los mismos o d iferentes entre si y cada uno representa un átomo de hidrógeno o u n grupo de h id rocarburo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, que corresponden a los trioles utilizados. [Tercer Paso] El derivado de 3-hid roxitetrahidrofu rano representado por la fórmula (6) obtenido del seg u ndo paso y un agente de halogenación o agente de alquilación o ari lsulfonilación se hacen reaccionar para halogenar o alquilar o arilsulfonar un gru po hidroxilo, para preparar de esta forma el derivado de tetrahidrofurano halogenado-3 o alquilsulfonado-3 o arilsulfonado-3 representado por la fórmula (3a): en donde R1 , R2 y R3 pueden ser los mismos o diferentes entre si y cada uno representan un átomo de hidrógeno o un gru po de hidrocarburo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono; y X representa un átomo de halógeno o un g rupo de alquilsulfonato q ue tiene de 1 a 6 átomos de carbono o un g rupo ariisulfonato q ue tiene de 6 a 1 2 átomos de carbono.