一氧化氮作為不飽和化合物的順式/反式異構(gòu)化催化劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及不飽和化合物的順式/反式異構(gòu)化。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 不飽和化合物具有碳-碳雙鍵。這些化合物以順式構(gòu)型或反式構(gòu)型存在。特別地， 具有含C = 0的官能團(tuán)的不飽和化合物在技術(shù)上非常重要且具有不同性質(zhì)，這取決于相應(yīng) 化合物中存在何種雙鍵異構(gòu)體（順式或反式）。這些化合物對于香精香料、藥物組合物領(lǐng)域 和維生素（尤其是維生素 Kl和生育酚）的合成特別重要。異構(gòu)體在氣味方面以及在它們 向不對稱加成至各個碳-碳雙鍵的行為方面尤其不同。
[0004] 已知碳-碳雙鍵能夠被異構(gòu)化。EP 0 858 986 Al公開了通過一氧化氮異構(gòu)化具 有多共軛的碳-碳雙鍵（-C = C-C = C-C = C-C = C-C = C-)體系的維生素 A化合物的方 法。然而，已知：與具有多共軛的碳-碳雙鍵的化合物相比，具有分離的（非-共軛的）雙 鍵的化合物的行為（特別是反應(yīng)性）明顯不同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 因此，本發(fā)明要解決的問題是：分別提供對下述化合物非常有效的異構(gòu)化方法和 異構(gòu)化催化劑，所述化合物選自由不飽和酮、不飽和縮酮、不飽和醛、不飽和縮醛、不飽和羧 酸、不飽和羧酸酯、不飽和羧酸酰胺和不飽和醇組成的組。
[0006] 出乎意料地，已發(fā)現(xiàn)：根據(jù)權(quán)利要求1和10的方法以及根據(jù)權(quán)利要求12的組合物 能夠解決所述問題。已發(fā)現(xiàn)：一氧化氮特別適合異構(gòu)化上述化合物。它非常有效地使這些 化合物的碳-碳雙鍵異構(gòu)化。由于本發(fā)明的方法，將基本上所有不期望的異構(gòu)體轉(zhuǎn)化為期 望的異構(gòu)體成為可能。這不僅在純凈異構(gòu)體情況下是可能的，而且在混合物的情況下也是 可能的。
[0007] 本發(fā)明的其它方面是其它獨(dú)立權(quán)利要求的主題。特別優(yōu)選的實(shí)施方式是從屬權(quán)利 要求的主題。
[0008] 發(fā)明詳述
[0009] 在第一方面，本發(fā)明涉及不飽和化合物A的順式/反式異構(gòu)化的方法，所述化合 物A選自由不飽和酮、不飽和縮酮、不飽和醛、不飽和縮醛、不飽和羧酸、不飽和羧酸酯、不 飽和羧酸酰胺和不飽和醇組成的組，所述方法包括下述步驟：
[0010] a)提供不飽和化合物A的順式或反式異構(gòu)體；
[0011] b)向步驟a)的不飽和化合物A的順式或反式異構(gòu)體中加入一氧化氮；
[0012] c)加熱一氧化氮和不飽和化合物A的順式或反式異構(gòu)體的混合物至介于l〇°C和 所述不飽和化合物A的沸點(diǎn)之間的溫度，特別地介于20°C和所述不飽和化合物A的沸點(diǎn)之 間的溫度；
[0013] 從而產(chǎn)生所述不飽和化合物A的順式/反式異構(gòu)體的混合物。
[0014] 在取代基、片段（moieties)或基團(tuán)的上下文中，本文件中的術(shù)語"彼此獨(dú)立"表 示：相同指定的取代基、片段或基團(tuán)可以在同一分子中以不同的含義同時出現(xiàn)。
[0015] "Cx_y-烷基"基團(tuán)是包含X至y個碳原子的烷基基團(tuán)，即，例如，Cp 3-烷基基團(tuán)是包 含1-3個碳原子的烷基基團(tuán)。烷基基團(tuán)可以為線型的或支化的。例如，_01(013)-01 2-013被 認(rèn)為是C4-烷基基團(tuán)。
[0016] "Cx_y_亞烷基"基團(tuán)是包含X至y個碳原子的亞烷基基團(tuán)，即，例如，（：2_(： 6亞 烷基基團(tuán)是包含2-6個碳原子的烷基基團(tuán)。亞烷基基團(tuán)可以為線型的或支化的。例 如，-CH(CH 3)-CH2-基團(tuán)被認(rèn)為是C3-亞烷基基團(tuán)。
[0017] "酚醇"在本文件中表示：具有與芳族基團(tuán)直接結(jié)合的羥基基團(tuán)的醇。
[0018] 本文件中使用的術(shù)語"立體中心"是帶有下述基團(tuán)的原子，這些基團(tuán)中的任何兩個 基團(tuán)的交換導(dǎo)致產(chǎn)生立體異構(gòu)體。立體異構(gòu)體是具有相同的分子式和鍵合原子順序（構(gòu) 成）的同分異構(gòu)的分子，但它們的原子在空間的三維取向不同。
[0019] 立體中心處的構(gòu)型被限定為R或S。確定立體化學(xué)中絕對構(gòu)型的R/S-概念和規(guī)則 是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。
[0020] 在本文件中，如果將氫分子加成至碳-碳雙鍵導(dǎo)致立體碳中心的形成，則所述 碳-碳雙鍵被定義為"前手性的"。
[0021] 順式/反式異構(gòu)體是在雙鍵處具有不同取向的構(gòu)型異構(gòu)體。在本文件中，術(shù)語"順 式"與"Z"等價使用，反之亦然；術(shù)語"反式"與"E"等價使用，反之亦然。因此，例如，術(shù)語 "順式/反式異構(gòu)化催化劑"等價于術(shù)語"E/Z異構(gòu)化催化劑"。
[0022] 術(shù)語"順式/反式異構(gòu)化催化劑"是能夠?qū)㈨樖疆悩?gòu)體（Z-異構(gòu)體）異構(gòu)化為順 式/反式異構(gòu)體混合物（E/Z異構(gòu)體混合物）或?qū)⒎词疆悩?gòu)體（E異構(gòu)體）異構(gòu)化為順式/ 反式異構(gòu)體混合物（E/Z異構(gòu)體混合物）的催化劑。
[0023] 術(shù)語"E/Z"、"順式/反式"以及"R/S"分別表示E和Z的混合物、順式和反式的混 合物以及R和S的混合物。
[0024] 術(shù)語"異構(gòu)化"(isomerization或isomerize)在整個文件中應(yīng)被理解為限于順式 /反式異構(gòu)化。
[0025] "平衡順式/反式比率"是作為使用本發(fā)明的方法使所述順式或反式異構(gòu)體接受異 構(gòu)化持續(xù)延長的時間（即，直至隨時間不再觀察到順式/反式比率的進(jìn)一步變化）的結(jié)果 獲得的特定的順式和反式異構(gòu)體對的比率。每對順式/反式異構(gòu)體具有不同的平衡順式/ 反式比率。
[0026] "非平衡順式/反式比率"是不同于"平衡順式/反式比率"的任何順式/反式異 構(gòu)體比率。
[0027] "不飽和的"化合物，不飽和的酮、縮酮、醛、縮醛、羧酸、不飽和羧酸酯、不飽和羧酸 酰胺或不飽和醇被定義為籃星不飽和（即，在其化學(xué)結(jié)構(gòu)中具有至少一個碳-碳雙鍵）、但 無多共軛的碳-碳雙鍵（即，多于兩個共軛的碳-碳雙鍵）且優(yōu)選地具有至少一個前手性 碳-碳雙鍵的酮、醛、縮酮、醛、縮醛、羧酸、不飽和羧酸酯、不飽和羧酸酰胺或不飽和醇。優(yōu) 選地，"不飽和的"化合物無共軛的碳-碳雙鍵。
[0028] 在本文件中，如果在若干式中發(fā)現(xiàn)同一的符號標(biāo)記或基團(tuán)標(biāo)記，那么在一個具體 式的語境中對所述基團(tuán)或符號所做的定義也適用于包含所述相同標(biāo)記的其它式。
[0029] 在本文件中，任何單獨(dú)的虛線代表下述鍵，取代基通過所述鍵與分子的其余部分 結(jié)合。
[0030] 在本文件中，粗體標(biāo)示例如A或Ilbp或Ihbp在本文件中僅用于改善可讀性和用于 辨識。
[0031] 不飽和化合物A
[0032] 不飽和化合物A選自由不飽和酮、不飽和縮酮、不飽和醛、不飽和縮醛、不飽和羧 酸、不飽和羧酸酯、不飽和羧酸酰胺和不飽和醇組成的組，在其化學(xué)結(jié)構(gòu)中具有至少一個 碳-碳雙鍵且優(yōu)選地具有至少一個前手性碳-碳雙鍵。
[0033] 它可具有不止1個前手性碳-碳雙鍵和/或1個或多個非-前手性碳-碳雙鍵。
[0034] 優(yōu)選地，不飽和化合物A具有式（I-OA)或（I-OB)或（I-OC)或（I-OD)或（I-OE) 或（I-OF)
[0036] 其中R'代表線型的或脂環(huán)族的烴基基團(tuán)，其任選地包含額外的碳-碳雙鍵，然而 在式（I-OB)或（I-OD)或（I-OF)的情況下，無共軛雙鍵，在式（I-OA)或（I-OC)或（I-OE) 的情況下，最多一個共軛雙鍵；Q'代表選自由下述基團(tuán)組成的組中的基團(tuán)
[0038] 其中R°代表C ^C4-烷基基團(tuán)，特別地代表甲基基團(tuán)；
[0039] Q1和Q 2代表C ^Cltl烷基基團(tuán)或鹵代的C ^Cltl烷基基團(tuán)；C「C4-烷基基團(tuán)或共同形 成C2-C 6亞烷基基團(tuán)或C 6_(：8環(huán)亞烷基基團(tuán)；
[0040] R"代表C1-C4-烷基基團(tuán)，特別地代表甲基或乙基基團(tuán)；且
[0041] R"'代表H或C1-C4-烷基基團(tuán)，特別地代表甲基或乙基基團(tuán)；
[0042] 并且其中波浪線代表碳-碳鍵，其與鄰近的碳-碳雙鍵相連以使所述碳-碳雙鍵 或處于Z-構(gòu)型或處于E-構(gòu)型；
[0043] 且其中，所述式（I-OB)或（I-OD)或（I-OF)中具有虛線（------)的雙鍵代表單 碳-碳鍵或雙碳-碳鍵。
[0044] 在一個實(shí)施方式中，式（I-OA)或（I-OC)具有下述式的基團(tuán)R'
[0045]
[0046] 且其優(yōu)選地為甲基酮或其縮酮，優(yōu)選地α_紫羅蘭酮、β_紫羅蘭酮、γ_紫羅 蘭酮；α-異-紫羅蘭酮、β-異-紫羅蘭酮、γ-異-紫羅蘭酮；α-正-甲基紫羅蘭酮、 β-正-甲基紫羅蘭酮或γ-正-甲基紫羅蘭酮；或其縮酮。
[0047] 優(yōu)選地，不飽和化合物A是不飽和酮或不飽和縮酮或不飽和醛或不飽和縮醛或不 飽和醇。
[0048] 在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，不飽和化合物A是不飽和酮或其縮酮或不飽和醛或其 縮醛并在相對于羰基基團(tuán)的γ、S位置具有碳-碳雙鍵。
[0049] 在另一優(yōu)選的實(shí)施方式中，不飽和化合物A是不飽和酮或其縮酮或不飽和醛或其 縮醛并在相對于羰基基團(tuán)的α、β位置具有碳-碳雙鍵。
[0050] 在仍然另一優(yōu)選的實(shí)施方式中，不飽和化合物A是不飽和酮或其縮酮或不飽和醛 或其縮醛并在相對于羰基基團(tuán)的α、β位置具有碳-碳雙鍵并在相對于羰基基團(tuán)的γ、δ 位置具有碳-碳雙鍵，但在相對于羰基基團(tuán)的ε、ζ位置沒有碳-碳雙鍵。
[0051] 強(qiáng)烈優(yōu)選地，不飽和化合物A為式（I)或（II)或（IID)或（IIE)
[0053] 其中，Q代表H或CH3, m和p彼此獨(dú)立地代表0到3的值且附帶條件為：m和p的 總和為0到3 ;
[0054] 其中波浪線代表碳-碳鍵，其與鄰近的碳-碳雙鍵相連以使所述碳-碳雙鍵或處 于Z-構(gòu)型或處于E-構(gòu)型，其中si和s2所代表的式（I)和（II)和（IID)和（IIE)中的亞 結(jié)構(gòu)可處于任何順序；
[0055] 且其中，式（I)和（II)和（IID)和（IIE)中具有虛線的雙鍵代表單 碳-碳鍵或雙碳-碳鍵；
[0056] 且其中?代表立體中心。
[0057] m和p的總和為優(yōu)選地0到2,特別是0或1。
[0058] 因此，式⑴或（II)或（IID)或（IIE)的不飽和化合物可以是單獨(dú)的物質(zhì)或者是 在用令標(biāo)記的立體中心或者在波浪鍵連接的雙鍵處具有不同取向的不同立體異構(gòu)體的混 合物。然而，優(yōu)選地，式（I)或（II)的不飽和化合物A是在立體中心和雙鍵處具有特定構(gòu) 型的單獨(dú)的物質(zhì)。優(yōu)選地，立體中心的構(gòu)型是R構(gòu)型。如果P彡2,則優(yōu)選地，用今標(biāo)記的 所有不同立體中心處于相同構(gòu)型，即：全部S構(gòu)型或全部R構(gòu)型，優(yōu)選地全部處于R構(gòu)型。
[0059] 特別合適的不飽和化合物具有式（II)。最優(yōu)選地，不飽和酮或不飽和醛選自由 3, 7-二甲基辛-2,6-二烯醛、3, 7-二甲基辛-2-烯醛、6,10-二甲基^^一碳-3, 5,9-三 烯-2-酮、6,10-二甲基^^一碳-5,9-二烯-2-酮、6,10-二甲基^^一碳 _5_ 烯-2-酮、6， 10-二甲基^^一碳-3-烯-2-酮、6,10-二甲基^^一碳-3, 5-二烯-2-酮、（R) -6,10-二甲基 十一碳-3-烯-2-酮、6,10,14-三甲基十五碳-5,9,13-三烯-2-酮、6,10,14-三甲基十五 碳-5,9-二烯-2-酮、6,10,14-三甲基十五碳-5-烯-2-酮和（R)-6,10,14-三甲基十五 碳-5