Grignardove reakcie v mikroreaktoroch

Číslo patentu: E 9732

Dátum: 11.07.2007

Autori: Roberge Dominique, Ducry Laurent, Bieler Nikolaus

Je ešte 19 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 dôležitými reakciami V preparatívnej chémíi.Vo všeobecnosti reakciou Grignardovho typu je reakcia zlúčenín vzorcaRl-Mg-X (I),alebo R~Mg-R 1 (u), pričom R je vybrané zo skupiny pozostávajúcej z alkylu, cykloalkylu, alkenylu, alkynylu,arylu, aralkylu, a pričom X je atóm halogénu vybraný zo skupiny pozostávajúcej z chlóru, brómu a jódu, so zlúčeninou vzorca Rz-X (111), pričom R 2 je z alkyl, cykloalkyl, alkenyl, alkynyl, aryl a aralkyl, a X je halogén alebo so zlúčeninou obsahujúcou polárnu násobnú väzbu ako CO, CN, CEN, CS, NO a 80. Zlúčenína vzorca Isa nazýva Grignardovo činidlo. Ďalšími použitiami zlúčenín vzorcov I alebo Il je výmena atómov halogénov zlúčenín bóru, kremíka, cinu alebo antimónu alebo priprava veľmi reaktívnych Grignardových zlúčenín, ktoré sa inak ťažko získavajú.0003 Uskutočncnie Grignardových reakcií pomocou jednoduchých mikrornixérov je opísané V EP-A-l 285924. Zverejnený spôsob nemožno použiť na výrobu na priemyselnej úrovni.0004 Pretrvávajúcim cieľom chemického priemyslu je neustále zlepšovanie a kontrola chemických reakcii. Väčšia kontrola nad reakciamí môže viesť napríklad k zlepšeniu bezpečnosti, zvýšeniu výťažku produktu reakcie a/alebo čírosti, alebo izolácii cenných vysoko reaktívnych medziproduktov. Najmä je žiaduca väčšia kontrola nad miešaním činidla, prúdením tekutín, pohlcovaním/ produkciou tepla a katalytickou účinnosťou.0005 Všeobecný spôsob, ktorý poskytuje takúto zlepšenú kontrolu nad reakciami by preto bol výhodný. Obzvlášť sú vyhľadávané spôsoby vykonávania exotermických reakcií vo0006 Podľa tohto vynálezu je poskytnutý spôsob uskutočnenia Grignardovej reakcie zahŕňajúci zmiešanic aspoň dvoch tekutín, jedna z aspoň dvoch tekutín zahrňujúca zlúčeninu schopnú reagovat s Grígnardovým čínidlom v reakcii Grignardovoho typu (1. reaktant) a ďalšia tekutina zahŕňajúca Grignardovo činidlo (2. reaktant) a prípadne ďalšie tekutiny, uvedené zmiešanie sa uskutočňuje v mikroreaktore (6) zahŕňajúcom aspoň jeden prietokový kanál (l.) pre jednu z aspoň dvoch tekutín (A) zahŕňajúcich bud 1. alebo 2. reaktant, uvedený(é) prietokovýúê) kanál(y) zahŕňajúci(e) aspoň dve reakčné obl.asti (2),každá reakčná oblasť zahŕňajúca injekčný bod (3) na prívod druhej z aspoň dvoch tekutín(B), zahŕňajúcich bud 2. alebo 1. reaktant, zmiešavaciu zónu (4), v ktorej tieto aspoň dve tekutíny prichádzajú navzájom do kontaktu a reakčnú zónu (5), a pričom mikroreaktor prípadne poskytuje jednu alebo viac ďalšie objemy pre rezidenčný čas, a pričom v uvedenom spôsobe jedna z aspoň dvoch tekutín zahrňujúca bud l. alebo 2. reaktant vytvára prvý tok a pričom druhá z aspoň dvoch tekutín zahrňujúca bud 2. alebo 1. reaktant je ínjektovaná do uvedeného prvého toku aspoň v dvoch injekčných bodoch (3) pozdĺž uvedeného(ých) prietokoveho(ých) kanála(ov) (l) takým spôsobom, že v každom injekčnom bode je injektovaná iba časť množstva potrebného na dosiahnutie ukončenia reakcie Grignardovo typu.0007 Obvykle sa výraz mikroreaktor používa pre reaktor, ktorého reakčné objemy majú veľkosť (kolmo na smer toku) približne 10000 mikrometrov a menej.0008 Výraz potrebné na dosiahnutie ukončenia reakcie znamená množstvo, ktoré by malo byť pridané na dosiahnutie teoretického ukončenia reakcie napríklad v jednej nádobe. V jednoduchej lzl reakčnej stechiometrii by to boli ekvimolárne množstvá. Na l. reaktant ako BCI ako v reakcii (xvi) nižšie sú potrebné v závislosti od požadovaného produktu jeden, dva alebo tri molàrne ekvivalenty Grignardovho činidla s jednou -MgX skupinou na ukončenie reakcie. V prípade, kde Grignardovo činidlo zahŕňa dve -MgX skupiny ako v reakcii (xviii) nižšie sú potrebne na ukončenie dva rnolánie ekvivalenty l. reaktanta.0009 Najdôlcžitejším použitím horčíka v preparatívnej organickej chémíi je redukčné tvorba Grignardových zlúčenín z organických halogenidov so zmenou polarity halogénnesúceho atómu uhlíka. V organických zlúčeninách horčíka alebo Grignardových zlúčeninách väzba uhlík-horčík je silne polarizované a atóm uhlíka naviazaný na horčík nesie záporný náboj. Grignardove činidlá vhodné na reakciu pri spôsobe podľa vynálczu súRl-Mg-X (I),RĽMg-Rl (II), 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. Vo výhodnom uskutočnení je použitá Grignardova zlúčenina vzorca I. Za vhodných podmienok môžu byť Grignardove zlúčeniny skladovane ako také. zlúčeniny vzorca I a II, existujú V Schlenkovej rovnováhe. V závislosti od substituentov je rovnováha posunutá viac k jednej strane. Obe zlúčeniny môžu byť použité ekvívalentne aj keď zlúčeniny všeobecného vzorca II vo všeobecnosti reagujú pomalšie ako zlúčeniny vzorca I.0010 Vo výhodnom uskutočnení Grignardovo činidlo môže obsahovať dva alebo viac MgX skupin, naviazaných prostredníctvom lineárnych, rozvetvených alebo karbocyklických skupin. Súčasne, tieto a nižšie uvedené zlúčeniny vzorca I môžupredstavovať napríklad zlúčeniny podľa vzorcovapodobné, kde Q je vybrané zo skupiny pozostávajúcej z dvoj- alebo trojmocných uhľovodikových zvyškov, ako sú cykloalkány, alkenyl, aralkyl aryl a aralkyl ako je definované vyššie, kde jeden, dva alebo viac atómov vodíka je nahradených príslušným počtom -MgX skupín.0011 Každý z vyššie uvedených radikálov môže prípadne niesť ďalšie funkčné skupiny,ktoré nie sú schopné reagovat s Grignardovou zlúčeninou za podmienok reakcie Grignardovćho typu.0012 Okrem iného zlúčeniny vzorcakde R 2 je vybrané zo skupiny pozostávajúcej z alkylu, cykloalkylu, alkenylu, alkynylu,arylu a aralkylu, a X je halogén ako aj zmesi zahŕňajúce jednu alebo viac polárnych násobných väzieb, ako je CO, CN, CEN, CS, NO a SO, alebo zlúčeniny, ktoré majú aspoň jeden aktivovaný atóm vodíka sú schopné reagovať s Grignardovými činidlami v reakcii Grignardovho typu a môžu byť použite v súlade so spôsobom podľa tohto vynálezu. 0013 Zlúčeniny zahŕňajúce polárnu násobnú väzbu, ako je 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 vodíkom sú napríklad karboxylove kyseliny alebo zlúčeniny nesúce jednu alebo viac hydroxyskupín, aminoskupín, iminoskupín alebo tioskupín.0014 Tu a nižšie uvedený pojem alkyl znamená lineámu alebo rozvetvenú alkylovú sk.upinu. Použitie tvaru Cm-alkyl, znamená, že alkylová skupina má mať l až n atómov uhlíka. CH -alkyl predstavuje napríklad metyl, etyl, propyl, izopropyl, butyl, izobutyl, secbutyl, terc-butyl, pentyl a hexyl. Alkylová skupina R 1 vo vzorei l môže niest jednu alebo viac ďalších -MgX skupín.001.5 Tu a nižšie uvedený pojem cykloalkyl predstavuje cykloalifatíekú skupinu majúcu 3 alebo viac atómov uhlíka. Cykloalkyl predstavuje mono- a polycyklickć kruhové systémy,ako sú cyklopentyl, cyklohexyl, cykloheptyl, cyklooktyl, adamantyl alebo norbornyl. Cykloalkylová skupina R 1 vo vzorei I môže niest jednu alebo viac ďalších -MgX skupín. 0016 Tu a nižšie uvedený pojem alkenyl predstavuje lineárny alebo rozvetvený radikál nesúei CC dvojitú väzbu, prípadne substituovaný jedným alebo viacerými atómami halogénu a/alcbo pripadne substituovaný CM-alkyl, Cpö-alkoxy alebo di-Cns-alkylamino skupinami. Príkladmi sú etenyl, l-propenyl, l-butenyl alebo izopropenyl. Alkenylová skupina R vo vzorci I môže niesť jednu alebo viac ďalších -MgX skupín.0017 Tu a nižšie uvedený pojem alkynyl predstavuje lineárny alebo rozvetvený radikál nesúci CEC trojitú väzbu, prípadne substituovaný jedným alebo viacerými atómami halogénu a/alebo prípadne substítuovaný Cm-alkyl, CHg-alkoxy alebo di-Cng-alkylamino skupinami. Príkladmí sú etynyl, l-propynyl, l-butynyl, l-pentynyl. Alkynylová skupina R vo vzorci I môže niesť jeden alebo viac ďalších -MgX skupín.0018 Tu a nižšie uvedený pojem aryl predstavuje aromatickú skupinu, výhodne fenyl alebo naftyl prípadne ďalej substituovanć jedným alebo viacerými atómami halogćnu a/alebo prípadne substituovane Cpó-alkyl, Cpő-alkoxy alebo di-Cpg-alkylamino skupinami.Ary skupina R 1 vo vzorci I môže niesť jednu alebo viac ďalších -MgX skupín.

MPK / Značky

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

Značky: grignardove, mikroreaktoroch, reakcie

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/27-e9732-grignardove-reakcie-v-mikroreaktoroch.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Grignardove reakcie v mikroreaktoroch</a>

Podobne patenty