PL217992B1 - Sposób otrzymywania estru dimetylowego kwasu 4-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarboksylowego - Google Patents

Sposób otrzymywania estru dimetylowego kwasu 4-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarboksylowego

Info

Publication number
PL217992B1
PL217992B1 PL396687A PL39668711A PL217992B1 PL 217992 B1 PL217992 B1 PL 217992B1 PL 396687 A PL396687 A PL 396687A PL 39668711 A PL39668711 A PL 39668711A PL 217992 B1 PL217992 B1 PL 217992B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
butyl
reaction
methylpyrrolidinium
isoprene
dimethyl maleate
Prior art date
Application number
PL396687A
Other languages
English (en)
Other versions
PL396687A1 (pl
Inventor
Eugeniusz Milchert
Ewa Janus
Waldemar Stefaniak
Original Assignee
Univ West Pomeranian Szczecin Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ West Pomeranian Szczecin Tech filed Critical Univ West Pomeranian Szczecin Tech
Priority to PL396687A priority Critical patent/PL217992B1/pl
Publication of PL396687A1 publication Critical patent/PL396687A1/pl
Publication of PL217992B1 publication Critical patent/PL217992B1/pl

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania estru dimetylowego kwasu 4-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarboksylowego w reakcji Dielsa-Aldera, pomiędzy izoprenem i maleinianem dimetylu, w obecności cieczy jonowych.
Znane są sposoby otrzymywania pochodnych kwasu 4-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarboksylowego w reakcji Dielsa-Aldera pomiędzy izoprenem i maleinianem dimetylu w obecności katalizatora oraz cieczy jonowych jako rozpuszczalników. Dotychczas jako rozpuszczalniki stonowano w nich ciecze jonowe z grupy soli pirydyniowych i fosfoniowych. Prowadzono również reakcje DielsaAldera pomiędzy izoprenem i innymi dienofilami (Ying Xiao, Sanjay V. Malhotra; Tetrahedron Letters, 2004,(45)45, 8339-8342; Petra Ludley, Nazira Karodia. Tetrahedron Letters, 2001, (42)10, 20112014). Z opisu patentowego WO2010148063 znany jest sposób otrzymywania estru dimetylowego kwasu 4-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarboksylowego na drodze reakcji izoprenu z kwasem maleinowym i innymi dienofilami. Proces prowadzono pod zwiększonym ciśnieniem w autoklawie, w zakresie temperatur 130-170°C.
Ester diemetylowy kwasu 4-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarboksylowego jest stosowany jako monomer do modyfikacji właściwości otrzymywanych przemysłowo polimerów oraz do syntezy nowych polimerów. Znalazł również zastosowanie do otrzymywania związków biologicznie aktywnych (głównie pestycydów). Estry fosforowe kwasu 4-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarboksylowego są stosowane jak substancje obniżające palność materiałów polimerowych (antypireny).
Sposób otrzymywania estru dimetylowego kwasu 4-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarboksylowego według wynalazku polegający na reakcji Dielsa-Aldera z udziałem izoprenu jako dienu i maleinianu dimetylu jako dienofila w obecności cieczy jonowej jako rozpuszczalnika, charakteryzuje się tym, że jako ciecz jonową stosuje się: tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforan 1-butylo-1-metylopirolidyniowy lub bis(trifluorometylosulfonylo)imidek 1-butylo-1-metylopirolidyniowy lub trifluorometanosulfonian 1-butylo-1-metylopirolidyniowy lub dicyjanoimidek 1-butylo-1-metylopirydyniowy. Proces według wynalazku przebiega pod ciśnieniem atmosferycznym zgodnie z reakcją:
Reakcję prowadzi się w zakresie temperatur od 25°C do 45°C, przy stosunku molowym dienofi3 la (maleinian dimetylu) do dienu (izopren) 1:1.5, stężeniu dienofila 1,0-8,0 mol/dm3 dienu 1,5-12 3 mol/dm3. Korzystnie reakcję prowadzi się w obecności katalizatora. Jako katalizatory stosuje się chlorki metali: itru, iterbu, miedzi, cynku, magnezu, lantanu, indu; o ogólnym wzorze MClX. w którym x wartościowość metalu lub trifluorometanosulfoniany (triflanu) metali: neodymu, lantanu. iterbu, itru, wapnia, magnezu, cynku, litu, sodu, srebra, potasu o ogólnym wzorze M(CF3SO3)x oraz wodziany M(CF3SO3)X • H2O) w którym x oznacza wartościowość metalu lub bis(trifluorometylosulfonylo)imidki: iterbu, litu o ogólnym wzorze M[(CF3SO2)2N]x, w którym x oznacza wartościowość metalu. Korzystnie stosunek molowy katalizatora do maleinianu dimetylu wynosi 0,01-0,3:1. Produkt po reakcji oddziela się przez ekstrakcję rozpuszczalnikiem takim jak: cykloheksan, eter dietylowy, toluen lub heksan.
Wymienione ciecze jonowe jako rozpuszczalniki w reakcji Dielsa-Aldera zastosowano po raz pierwszy. Związki te z uwagi na obecność anionu tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforanowego (FAP-) lub bis(trifluorometylosulfonylo)-imidkowego (NTf2) należą do cieczy hydrofobowych i nie ulegają rozkładowi w obecności wilgoci i powietrza. Cechuje je stosunkowo niska lepkość, co dodatkowo ułatwia prowadzenie reakcji. Pod względem chemicznym i termicznym są bardziej stabilne niż inne ciecze jonowe np. z anionem BF4 czy PF6, które hydrolizują z wydzieleniem silnie korozyjnego fluorowodoru.
PL 217 992 B1
Sposób według wynalazku bliżej przedstawiają poniższe przykłady wykonania, w których zastosowano przykładowe katalizatory z wszystkich wymienionych w zastrzeżeniach patentowych. Przebieg reakcji z pozostałymi, niewymienionymi w przykładach katalizatorami będzie wyglądał podobnie.
P r z y k ł a d I
Do szklanego reaktora o pojemności 5 cm3 wprowadzono dodano 0,25 cm3 (0,3546 g) tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforanu 1-butylo-1-metylopirolidyniowego. Kolejno dodano maleinian dimetylu w ilości 0,1440 g (1 mmol) oraz izopren w ilości 0,102 g (1,5 mmol). Reaktor zamknięto korkiem, umieszczono w termostatowanej łaźni wodnej o temperaturze 45°C i mieszano mieszadłem magnetycznym. Z mieszaniny reakcyjnej pobierano próbki w odstępach czasowych co 4 godz. i analizowano ilościowo metodą chromatografii gazowej na zawartość estru dimetylowego kwasu 4-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarboksylowego. Analizy prowadzono do uzyskania wydajności produktu ponad 90%. W prowadzonym procesie konwersja maleinianu dimetylu i jednocześnie wydajność produktu po 48 godzinach wynosiła 91%. Analizy GC prowadzono w następujących warunkach: aparat Carlo Erba GC 8000 TOP. wyposażony w detektor FID, kolumnę RXI™-17 (30m x 0,53mm x 1,5 μm, Restek). Analizy prowadzono w programie temperaturowym: 80°C, wzrost z szybkością 40°C/min do 120°C. izotermiczne 1 min, wzrost z szybkością 20°C/min do 240°C, izotermicznie 20 min.
P r z y k ł a d II
W reaktorze z mieszadłem jak w przykładzie I umieszczono 0,3405 g (0,08 mmol) bis(trifluorometylosulfonylo)imidu 1-butylo-1-metylopirolidyniowego. 0,1440 (1 mmol) maleinianu dimetylu. Następnie dodano 0,102 g (1,5 mmol) izoprenu. Reaktor z substratami po zaniknięciu umieszczono w termostatowanej łaźni olejowej ogrzanej do temperatury 45°C. Z mieszaniny reakcyjnej co 4 godz. pobierano próbki i analizowano metodą GC. Po 48 godz. od momentu dodania izoprenu konwersja maleinianu dimetylu a jednocześnie wydajność estru dimetylowego kwasu 4-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarboksylowego wynosiła 86%.
P r z y k ł a d III
Do reaktora jak w przykładzie I wprowadzono 28 mg (0,1 mmol) chlorku iterbu (YbCl3) jako ka3 talizatora i dodano 0,25 cm3 tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforanu 1-butylo-1-metylopirolidyniowego. Po rozpuszczeniu katalizatora wprowadzono 0,1440 g (1 mmol) maleinianu dimetylu oraz 0,102 g (1,5 mmol) izoprenu. Reakcję prowadzono w temperaturze 25°C. Po 24 godz. wydajność produktu wyniosła 90%.
P r z y k ł a d IV
Do reaktora jak w przykładzie I odważono 23,6 mg (0,04 mmol) trifluorometanosulfonianu lantanu. 3
Katalizator rozpuszczono w 0,25 cm3 tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforanu 1-butylo-1-metylopirolidyniowego. Do reaktora wprowadzono 0,1440 g (1 mmol) maleinianu dimetylu oraz 0,102 g (1,5 mmol) izoprenu. Reakcję prowadzono w temperaturze 25°C. Po 3 godz. uzyskano produkt z wydajnością 94%.
P r z y k ł a d V
Do reaktora jak w przykładzie I odważono 59 mg (0,1 mmola) hydratu trifluorometanosulfonianu 3 lantanu. Katalizator ten rozpuszczono w 0,250 cm3 bis(trifluorometylosulfonylo)imidku 1-butylo-1-metylopirolidyniowego. Do reaktora wprowadzono 0,144 g (1 mmol) maleinianu dimetylu oraz 0,102 g (1,5 mmol) izoprenu. Reakcję prowadzono w temperaturze 298 K. Po 180 minutach uzyskano produkt z ilościową wydajnością 100%.
P r z y k ł a d VI
Do reaktora jak w przykładzie i odważono 101 mg (0.1 mmola) bis(trifluorometylosulfonylo) imidku 3 iterbu. Katalizator ten rozpuszczono w 0,25 cm3 trifluorometanosulfonianu 1-butylo-1-metylopirolidyniowego. Do reaktora wprowadzono 0,144 g (1 mmol) maleinianu dimetylu oraz 0,102 g (1,5 mmol) izoprenu. Reakcję prowadzono w temperaturze 25°C. Po 120 minutach uzyskano produkt z wydajnością 97%.
P r z y k ł a d VII
Według sposobu przedstawionego w przykładzie I przeprowadzono reakcje w obecności cieczy 3 jonowej - dicyjanoimidku 1-butylo-1-metylopirolidyniowym (0,25 cm3 , 0,3020 g) w połączeniu z katalizatorami: hydratem trifluorometanosulfonianu iterbu (Yb(OTf)3 • H2O), trifluorometanosulfonianem itru (Y(OTf)3) oraz chlorkiem cynku (ZnCl2). Do reaktora wprowadzono 0,144 g (1 mmol) maleinianu dimetylu oraz 0,102 g (1,5 mmol) izoprenu. Każdorazowo reakcję prowadzono 240 minut. Otrzymane wydajności zestawiono w poniższej tabeli.
PL 217 992 B1
Katalizator Ilość katalizatora Wydajność produktu
Y(OTf)3 108 mg 99%
Yb(OTf)3 · H2O 91 mg 96%
ZnCl2 140 mg 87%
Zastrzeżenia patentowe

Claims (7)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób otrzymywania estru dimetylowego kwasu 4-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarboksylowego w reakcji Dielsa-Aldera izoprenu i maleinianu dimetylu, w obecności cieczy jonowej jako rozpuszczalnika, znamienny tym, że jako ciecz jonową stosuje się tris(pentafluoroetylo)trifluorofosforan1-butylo-1-metylopirolidyniowy lub bis(trifluorometylosulfonylo)imidek 1-butylo-1-metylopirolidyniowy lub trifluorometanosulfonian 1-butylo-1-metylopirolidyniowy lub dicyjanoimidek 1-butylo-1-metylopirolidyniowy.
  2. 2. Sposób wg zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w zakresie temperatur od
    20°C do 45°C, przy stosunku molowym maleinanu dimetylu (dienofila) do izoprenu (dienu) 1:1,5, stę33 żeniu dienofila 1,0-8,0 mol/dm3, dienu 1,5-12 mol/dm3.
  3. 3. Sposób wg zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w obecności katalizatora.
  4. 4. Sposób wg zastrz. 3, znamienny tym, że jako katalizatory stosuje się chlorki metali: itru, iterbu, miedzi, cynku, magnezu, lantanu, indu: o ogólnym wzorze MClx, w którym x oznacza wartościowość metalu.
  5. 5. Sposób wg zastrz. 3, znamienny tym, że jako katalizatory stosuje się trifluorometanosulfoniany: neodymu, lantanu. iterbu, itru, wapnia, magnezu, cynku, litu, sodu, srebra, potasu o ogólnym wzorze M(CF3SO3)x oraz M(CF3SO3)x • H2O, w którym x oznacza wartościowość metalu.
  6. 6. Sposób wg zastrz. 3, znamienny tym, że jako katalizatory stosuje bis (trifluorometylosulfonylo)imidki: iterbu, litu o ogólnym wzorze M[(CF3SO2)2]x, w którym x oznacza wartościowość metalu.
  7. 7. Sposób wg zastrz. 3, znamienny tym, że stosunek molowy katalizatora do maleinianu dime-
PL396687A 2011-10-18 2011-10-18 Sposób otrzymywania estru dimetylowego kwasu 4-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarboksylowego PL217992B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL396687A PL217992B1 (pl) 2011-10-18 2011-10-18 Sposób otrzymywania estru dimetylowego kwasu 4-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarboksylowego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL396687A PL217992B1 (pl) 2011-10-18 2011-10-18 Sposób otrzymywania estru dimetylowego kwasu 4-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarboksylowego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL396687A1 PL396687A1 (pl) 2013-04-29
PL217992B1 true PL217992B1 (pl) 2014-09-30

Family

ID=48536386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL396687A PL217992B1 (pl) 2011-10-18 2011-10-18 Sposób otrzymywania estru dimetylowego kwasu 4-metylo-4-cyklohekseno-1,2-dikarboksylowego

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL217992B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL396687A1 (pl) 2013-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6412570B2 (ja) アルカンおよび発煙硫酸からアルカンスルホン酸を製造するための新規な開始剤
EP2543662B1 (en) Process for preparation of alkyl methanesulfonate solution
CN104844411A (zh) 一种合成六氟-1,3-丁二烯的方法
JP7335267B2 (ja) パーフルオロ(2-メチレン-4-メチル-1,3-ジオキソラン)の製造方法
US9079848B2 (en) 5-acetoxy-(E3)-3-pentenyl methoxymethyl ether and method for preparing (E3)-3-alkenyl acetate using the same
CN105541573B (zh) 一种制备2,6,11,15‑四甲基‑2,4,6,8,10,12,14‑十六碳七烯二醛的方法
CN112746289B (zh) 一种烷基硼酸酯类化合物的合成方法
CN102786436B (zh) 一种合成氰乙酸酯的方法
CN102909076A (zh) 尿素醇解合成碳酸二乙酯的离子液体催化剂及其制备方法
WO2012119507A1 (zh) 3-巯基丙酸酯的制备
Pinto et al. Metal triflates combined with caffeine based imidazolium salts: A new family of highly efficient and reusable catalysts
CN102660753B (zh) 2-(n-4-甲基苄基)甲氧乙酰氨基异丁酸甲酯的合成方法
CA3237843A1 (en) Method for preparing a partially fluorinated alcohol
CN109721473B (zh) 一种制备邻甲酚的方法
CN112996773A (zh) 一种含硫联苯类化合物的制备方法
CN105254666B (zh) 一种磷酸三苯基酯的制备方法
CN107445791A (zh) 一种番茄红素的制备方法
EP2722324B1 (en) Method for producing hexafluoroacetone or hydrate thereof
CN102838633B (zh) 一种制备γ-氧代膦酸酯的方法
CN114605244B (zh) 一种环戊基甲醛的制备方法
CN105016961B (zh) 有机锡化合物循环应用Stille反应合成联苯的方法
CN102775268B (zh) 一种1-甲基-1-苯基-3-苯基丙二烯化合物的制备方法
PL216433B1 (pl) Sposób otrzymywania 2-(2-hydroksypropyl)oksykarbonylo-5-norbornenu
EP2910545B1 (en) Method for producing n,n-dialkylhomofarnesic acid amide
CN105523915A (zh) 一种高产率气相催化裂解制备二氟乙酰氟的方法

Legal Events

Date Code Title Description
LICE Declarations of willingness to grant licence

Free format text: RATE OF LICENCE: 10%

Effective date: 20140325