Grignardove reakcie v mikroreaktoroch

Číslo patentu: E 13170

Dátum: 11.07.2007

Autori: Ducry Laurent, Bieler Nikolaus, Roberge Dominique

Je ešte 17 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Tento vynález sa týka procesu reakcií Grignardovho typu zahŕňajúceho zmiešanie aspoň dvoch tekutín v mikroreaktore. 0002 Reakcie Grignardovho typu sú veľmi dôležítými reakciami vpreparatívnej chémii. Vovšeobecnosti reakciou Grignardovho typu je reakcia zlúčenín vzorcaRl-Mg-X (I) alebo Rl-Mg-R (n), kde R je vybrané zo skupiny pozostávajúcej z alkylu, cykloalkylu, alkenylu, alkynylu, arylu a aralkylu, a kde X je atóm halogénu vybraný zo skupiny pozostávajúcej z chlóru, brómu a jódu, so zlúčeninou vzorca RŽ-X (111), kde R 2 je alkyl, cykloalkyl, alkenyl, alkynyl, aryl a aralkyl a X je halogěn alebo so zlúčeninou obsahujúcou polárnu násobnú väzbu ako CO, CN, CN, CS, NO a SO. Zlúčenina vzorca Isa nazýva Grignardové činidlo. Ďalšími využitiami zlúčenín vzorcov Ialebo II sú výmena atómov halogénov v zlúčeninách bóru, kremíka, cínu alebo antimónu alebo príprava veľmi reaktívnych Grignardových zlúčenín, ktoré sa inak ťažko získavajú.0003 Uskutočnenie Grígnardových reakcií použitím jednoduchých mikromixérov je opísané vEP-A-l 285924. Zverejnený spôsob nemožno použiť na výrobu na priemyselnej úrovni.0004 Pretrvávajúciřñwcĺvľom chemického priemyslu je neustále zlepšTmřTfegülöVaťchemické reakcie. Väčšia kontrola nad reakciami môže viesť napr. k zlepšeniam v bezpečnosti,zvýšeniu výťažku produktov reakcie a/alebo čírosti alebo izolácii cenných vysoko reaktívnych medziproduktov. Žíaduca je najmä väčšia kontrola nad miešaním činidiel, prúdením tekutín,spotrebou/uvoľňovaním tepla a katalytickou účinnosťou.0005 Všeobecný spôsob, ktorý poskytuje takéto zlepšenie kontroly nad reakciami by bol preto výhodný. Vyhľadávanú sú najmä spôsoby na uskutočnenie exotermíckých reakcií vo veľkom rozsahu a kontrolovaným spôsobom.0006 Podľa tohto vynálezu je poskytnutý spôsob uskutočnenia Grignardovej reakcie, ktorýzahŕňa zmiešanie aspoň dvoch tekutín, jedna z aspoň dvoch tekutín zahŕňa zlúčeninu schopnúreagovať s Grignardovým činidlom V reakcii Grignardovho typu (prvý reaktant) a ďalšia tekutina zahŕňa Grignardovo čínídlo (druhý reaktant), a prípadne ďalších tekutín, uvedené zmiešame sa uskutočňuje vmikroreaktore (6), ktorý zahŕňa aspoň jeden prietokový kanál (1) pre jednu z aspoň dvoch tekutín (A), ktorá zahŕňa buď prvý alebo druhý reaktant, uvedený(é) prietokový(é) kanál(y) zahŕňaüú) aspoň dve reakčné oblastí (2), každá reakčná oblasť zahŕňa injekčný bod (3) na prívod druhej z aspoň dvoch tekutín (B), ktorá zahŕňa bud druhý alebo prvý reaktant, zmíešavaciu zónu (4), v ktorej tieto aspoň dve tekutiny prichádzajú navzájom do kontaktu a reakčnú zónu (5), akde mikroreaktor prípadne poskytuje jeden alebo viac dodatočných objemov pre rezidenčný čas, a pričom v uvedenom spôsobe jedna z aspoň dvoch tekutín, ktorá zahŕňa bud prvý alebo druhý reaktant, vytvára prvý tok a druhá z aspoň dvoch tekutín, ktorá zahŕňa buď druhý alebo prvý reaktant, sa vstrekuje do uvedeného prvého toku v aspoň dvoch miestach vstrekovania (3) pozdĺž uvedeného prietokového(ých) kanálu(ov) (l),ato takým spôsobom, že vkaždom mieste vstrekovania sa vstrekuje len časť množstva potrebného na dosiahnutie ukončenia reakcie Grignardovo typu.0007 Obvykle sa výraz mikroreaktor používa pre reaktor, ktorého reakčné objcmy majú veľkosť (kolmo na smer toku) približne 10000 mikrometrov a menej.0008 Výraz potrebné na dosiahnutie ukončenia reakcie predstavuje množstvo, ktoré by sa muselo pridať, aby sa dosiahlo teoretické ukončenie reakcie napríklad v jednej nádobe. V jednoduchej 11 reakčnej stechiometrii by to boli ekvimolárne množstvá. Pre prvý reaktant,napríklad BCI ako vreakcii (xvi) nižšie, sú potrebné na ukončenie reakcie v závislosti od požadovaného produktu, jeden, dva alebo tri moláme ekvivalenty Grignardovho činidla nesúceho jednu -MgX skupinu. V prípade, ked Grignardovo čínídlo zahŕňa dve -MgX skupiny ako v reakcii (xviii) nižšie, sú potrebné na ukončenie dva molárne ekvivalenty prvého reaktanta. 0009 Najdôležitejším použitím horčíka v preparatívnej organíckej chémii je redukčná tvorba Grignardových zlúčenín z organických halogenidov so zmenou polarity halogén-nesúceho atómu uhlíka. V organických zlúčeninách horčíka alebo Grignardových zlúčeninách je väzba uhlíkhorčík silno polarizovaná a atóm uhlíka naviazaný na horčík nesie zápomý náboj. VhodnýmiGrignardovými činidlami na reakciu pri spôsobe podľa vynálezu sú zlúčeniny vzorcakde R je vybrané zo skupiny pozostávajúcej z alkylu, cykloalkylu, alkenylu, alkynylu, arylu a aralkylu, a kde X je atóm halogénu vybraný zo skupiny pozostávajúcej z chlóru, brómu a jódu. Vo výhodnom uskutočnení je použitá Grignardova zlúčenina vzorca I. Za vhodných podmienok sa môžu Grígnardove zlúčeniny skladovať ako také. Zlúčeniny vzorcov Ia II existujú v Schlenkovej rovnováhe. Vzávislosti od substituentov je rovnováha posunutá viac k jednej strane. Obe zlúčeniny sa môžu použiť ekvivalentne, aj keď zlúčeniny vzorca II reagujú všeobecne pomalšie ako zlúčeniny vzorca I.0010 Vo výhodnom uskutočnení môže Grignardovo činidlo obsahovať dve alebo viac -MgX skupín, ktoré sú naviazané prostredníctvom lineárnej, rozvetvenej alebo karbocyklickej skupiny.Obdobne, tu aďalej v texte uvedené zlúčeniny vzorca Imôžu tiež predstavovať napríklada podobné, v ktorých Q je vybrané zo skupiny pozostávajúcej z dvoj- alebo troj mocných uhľovodíkových zvyškov, ako sú cylkoalkány, alkenyl, alkynyl, aryl a aralkyl tak ako sú definované vyššie, kde jeden, dva alebo tri atómy vodíka sú nahradené príslušným počtom -MgX skupin.0011 Každý z vyššie uvedených radikálov môže prípadne niesť ďalšie funkčné skupiny, ktoré nie sú schopné reagoyatiLGiignardovou zlúčeninou za podmienok reak döWio typu. 0012 Okrem iného, zlúčeniny vzorcaRZ-X (III), kde R 2 je vybrané zo skupiny pozostávajúcej zalkylu, cykloalkylu, alkenylu, alkynylu, arylu a aralkylu aX je halogén, rovnako ako zlúčeniny zahŕňajúce jeden alebo viac polámych násobných väzieb ako CO, CN, CN, CS, NO a SO alebo zlúčeniny, ktoré majú aspoň jeden aktivovaný atóm vodíka sú schopné reagovať sGrignardovými činidlami v reakciiGrignardovho typu a môžu byť použité v súlade so spôsobom podľa tohto vynálezu.0013 Zlúčeniny, ktoré zahŕňajú polámu násobnú väzbu, ako sú definované vyššie, môžu byť vybrané zo skupiny pozostávajúcej z oxidu uhličitého, aldehydov, ketónov, halogenidov karboxylovej kyseliny, esterov, imínov, tioaldehydov, tioketónov a tioesterov. zlúčeniny s aktivovaným vodikom sú napríklad karboxylové kyseliny alebo zlúčeniny nesúce jednu alebo viac hydroxyskupín, aminoskupín, iminoskupín alebo tioskupín. 0014 Tu a ďalej v texte pojem alkyl znamená lineárnu alebo rozvetvenú alkylovú skupinu. Použitie tvaru CM-alkyl, znamená, že alkylová skupina má mať 1 až n atómov uhlíka. CH,alkyl znamená napr. metyl, etyl, propyl, izopropyl, butyl, izobutyl, sec-butyl, terc-butyl, pentyl a hexyl. Alkylová skupina R vo vzorci Imôže niesť jednu alebo viac dodatočných - MgX skupín. 0015 Tu a ďalej v texte pojem cykloalkyl znamená cykloalifatickú skupinu, ktorá má 3 alebo viac atómov uhlíka. Cykloalkyl znamená mono- a polycyklické kruhové systémy ako cyklopentyl, cyklohexyl, cykloheptyl, cyklooktyl, adamantyl alebo norbomyl. Cykloalkylová skupina R 1 vo vzorci I môže niesť jednu alebo viac dodatočných -MgX skupín. 0016 Tu a ďalej v texte pojem alkenyl znamená lineárny alebo rozvetvený radikál nesúci CC dvojitú väzbu, prípadne substituovaný jedným alebo viacerými atómami halogénu a/alebo prípadne substituovaný Cna-alkyl, Cnó-alkoxy alebo di-Cpó-alkylamino skupinami. Príkladmi sú etenyl, l-propenyl, l-butenyl, alebo izopropenyl. Alkenylová skupina R 1 vo vzorci Imôže niesť jeden alebo viac dodatočných -MgX skupín. 0017 Tu a ďalej vtexte pojem alkynyľ znamená lineárny alebo rozvetvený radikál nesúci CC tIojitú väzbu, prípadne ďalej substituovaný jedným alebo viacerými atómami halogénu a/alebo pripadne substituovaný C m-alkyl, Cm-alkoxy alebo di-Cm-alkylamino skupinami. Príkladmi sú etynyl, l-propynyl, l-butynyl, 1-pentynyl. Alkynylová skupina R vo vzorci Imôže niesť jednu alebo viac dodatočných -MgX skupín. 0018 Tu a ďalej v texte pojem aryl znamená aromatickú skupinu, výhodne fenyl alebo naftyl,ktoré sú ďalej prípadne substituované jedným alebo viacerými atómami halogénu a/alebo prípadne substituované CLÓ-alkyl, Cps-alkoxy alebo di-Cpó-alkylamino skupinami. Arylová skupina R 1 vo vzorci l môže niesť jednu alebo viac dodatočných -MgX skupín. 0019 Tu aďalej v texte pojem aralkyl znamená CH alkyl skupinu, tak ako je definovaná vyššie, substituovanú arylovým alebo hetarylovým zvyškom vybraným zo skupiny pozostávajúcej z fenylu, naftylu, furanylu, tienylu, benzobfuranylu, benzobtienylu, uvedené arylové alebo hetarylové zvyšky sú prípadne substituované jedným alebo viacerými atómami

MPK / Značky

MPK: C07F 3/02, C07F 3/00, B01J 19/00, C07B 49/00

Značky: reakcie, mikroreaktoroch, grignardove

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/25-e13170-grignardove-reakcie-v-mikroreaktoroch.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Grignardove reakcie v mikroreaktoroch</a>

Podobne patenty