ES2626530T3 - Nuevo compuesto diol de tipo alicíclico y método para su producción - Google Patents
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Abstract
Un compuesto diol alicíclico representado por la siguiente fórmula (1).**Fórmula**
Description
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15
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[RMN] La RMN se midió en las siguientes condiciones. Aparato: Bruker Avance 600II (RMN de 600 MHz) Modo: Protón, Carbono, DEPT 45°, 90º, y 135°, Carbono i.g., e INADEQUATE Disolvente: CDCl3 (cloroformo deuterado) Sustancia de referencia interna: tetrametilsilano <Ejemplo 1> Fabricación de carboxilato de metil-4-(1-metoxi-2-metil-1-oxopropan-2-il)-1-metilciclohexano ((a) Etapa de
carbonilación y (b) Etapa de esterificación)
- 4-isopropenil-1-metil-•
- carboxilato de metil-4-(1-metoxi-2-metil-1-oxopropan-2-il)
- 1-ciclohexeno
- -1-metilciclohexano
- [Etapa de carbonilación]
Utilizando un autoclave de acero inoxidable con un volumen interno de 500 mL que incluye un agitador con accionamiento de tipo Nack y tres boquillas de entrada en la parte superior y una boquilla de extracción en la parte inferior, con una camisa para el control interno de la temperatura, se llevó a cabo la etapa de carbonilación como sigue.
En primer lugar, la atmósfera en el autoclave se sustituyó por monóxido de carbono. Posteriormente, se introdujeron 230 g (11,5 mol) de fluoruro de hidrógeno anhidro en el autoclave, y la temperatura del líquido en el autoclave se ajustó a -27ºC. El interior del autoclave se presurizó a continuación a 2 MPa con monóxido de carbono.
En el autoclave manteniendo la temperatura de reacción a -27 °C, y manteniendo la presión de la reacción a 2 MPa, se suministraron 104,4 g (0,77 mol) de 4-isopropenil-1-metil-1-ciclohexeno desde la parte superior del autoclave, de manera que se realizó la reacción de carbonilación. Después de completarse el suministro, manteniendo la agitación del líquido de la reacción durante aproximadamente 10 minutos hasta que no se observó la absorción de monóxido de carbono, se obtuvo un fluoruro de ácido dicarboxílico alicíclico.
[Etapa de esterificación]
Posteriormente, en el autoclave manteniendo la temperatura de la reacción a -27ºC, se suministraron 49,1 g (1,53 moles) de metanol desde la parte superior de la autoclave, de manera que se realizó la esterificación del fluoruro de ácido dicarboxílico alicíclico con el líquido de la reacción siendo agitado durante 1 hora.
El líquido de la reacción se extrajo del fondo del autoclave en agua helada, de modo que se separaron una fase oleosa y una fase acuosa. Posteriormente, la fase oleosa se lavó dos veces con 100 mL de disolución acuosa de sosa cáustica al 2 % y dos veces con 100 mL de agua destilada, y se deshidrató con 10 g de sulfato sódico anhidro. Después de la deshidratación, el líquido producido se analizó por cromatografía de gases. Como resultado, el rendimiento del compuesto éster de ácido dicarboxílico fue de 26,6 % en moles (sobre una base de 4-isopropenil-1metil-1-ciclohexeno), y el rendimiento de carboxilato de metil-4-(1-metoxi-2-metil-1-oxopropan-2-il)-1metilciclohexano fue de 21,1 % en moles (sobre una base de 4-isopropenil-1-metil-1-ciclohexeno, relación de isómeros: 79,2 %).
[Aislamiento y refinado del producto de la reacción de esterificación]
Mediante la destilación a presión reducida del líquido producido en la etapa de esterificación con un evaporador, las sustancias de punto de ebullición bajo se separaron del líquido. Posteriormente, se rectificó el líquido retirado de la sustancia de bajo punto de ebullición usando una columna de rectificación con un número de placa teórico de 20 (temperatura de destilación: 177°C, grado de vacío: 2666 Pa (20 torr).
A través de la rectificación, se obtuvieron 42,0 g de un producto como fracción principal que tiene una relación de
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isómeros de 92,0 % por análisis de cromatografía de gases (rendimiento destilado: 93,2 % en moles, sobre una base de carboxilato de metil-4-(1-metoxi-2-metil-1-oxopropan-2-il)-1-metilciclohexano). [Etapa de reducción] Fabricación de 2-(4-(hidroximetil)-4-metilciclohexil)-2-metilpropan-1-ol
Carboxilato de metil-4-(1-metoxi-2-metil-1-2-(4-(hidroximetil)-4-metilciclohexil)-2
oxopropan-2-il)-1–metilciclohexano metilpropan-1–ol
En un autoclave de acero inoxidable, se añadieron 3,0 g de un catalizador de cobre-zinc soportado sobre alúmina (fabricado por JGC Catalysts and Chemicals Ltd.) y 30,0 g del producto producido como fracción principal en el aislamiento y refinado (que contenía carboxilato de metil-4-(1-metoxi-2-metil-1-oxopropan-2-il)-1–metilciclohexano con una relación de isómeros de 92,0 % y otros isómeros en una cantidad de 8,0 %), y la mezcla se agitó durante 15 horas a 280°C, bajo una presión de hidrógeno de 15 MPa, en un estado libre de disolvente con paso de hidrógeno. La reacción de reducción del carboxilato de metil-4-(1-metoxi-2-metil-1-oxopropan-2-il)-1-metilciclohexano se realizó así.
El catalizador se eliminó filtrando el líquido de la reacción, de manera que se fabricaron 19,1 g de un producto (mezcla), que contenía 0,8 % de carboxilato de metil-4-(1-metoxi-2-metil-1-oxopropan-2-il)-1-metilciclohexano, 9,6 % de producto perhidrogenado, 89,0 % de 2-(4-(hidroximetil)-4-metilciclohexil)-2-metilpropan-1-ol, y 0,6 % de otros isómeros. El rendimiento de 2-(4-(hidroximetil)-4-metilciclohexil)-2-metilpropan-1-ol fue de 78,9 % en moles (sobre una base de carboxilato de metil-4-(1-metoxi-2-metil-1-oxopropan-2-il)-1-metilciclohexano).
[Refinado de recristalización del producto de la reacción de reducción]
El producto obtenido en la etapa de reducción se disolvió en metanol. Posteriormente, se vertieron lentamente 40 g de n-hexano en la disolución producida, y los cristales precipitados se separaron por filtración. El producto obtenido era un sólido blanco con una pureza del 100 % (12,6 g, rendimiento de cristalización: 65,7 % en moles, sobre la base de 2-(4-(hidroximetil)-4-metilciclohexil)-2-metilpropan-1-ol).
<Identificación del producto>
Como resultado del análisis de GC-MS, el producto obtenido en el refinado de recristalización en el Ejemplo 1 tenía un peso molecular de 200.
Usando el aparato de RMN, se realizaron la medición de RMN de 1H, la medición de RMN de 13C, la medición de RMN con DEPT de 45º, 90º y 135º, la medición de RMN de carbono i.g., y la medición de RMN INADEQUATE. Los resultados de la medición de RMN de 1H y de la medición de RMN de 13C son mostrados como sigue, y los resultados de la medición de RMN con DEPT 45°, 90° y 135°, la medición de RMN de carbono i.g., y la medición de RMN INADEQUATE son mostrados en la Figura 1 a la Figura 6.
[Resultados de la medición de RMN del producto obtenido en el Ejemplo 1]
RMN de 1H (600 MHz, CDC13, TMS, ppm) δ: 0,700 a 0,955 (m, 9H), 1,113 a 1,231 (m, 6H), 1,473 a 1,560 (m, 2H), 1,638 a 1,726 (m, 2H), 3,281 a 3,457 (m, 4H), 4,907 (m, lH)
RMN de 13C (600 MHz, CDC13, TMS, ppm) δ: 22,27, 23,29, 28,22, 35,07, 36,02, 37,86, 43,94, 49,01, 66,64, 70,60
La Figura 1 es un gráfico que muestra los resultados de la medición de RMN con DEPT 45º. A partir de la Figura 1, se encontró que faltaban el cuarto y sexto picos de los átomos de carbono cuaternario. La Figura 2 es un gráfico que muestra los resultados de la medición de la RMN con DEPT 90°. A partir de la Figura 2, se encontró que el séptimo pico para un átomo de carbono terciario se detectó fuertemente. La Figura 3 es un gráfico que muestra los resultados de la medición de RMN con DEPT 135°. Los picos segundo, quinto, octavo y noveno para los átomos de carbono secundarios se detectaron en la dirección descendente. La Figura 4 es un gráfico que muestra los resultados de la medición de la RMN de carbono i.g. A partir de la Figura 4, se confirmó el número de átomos de carbono. La Figura 5 y la Figura 6 son gráficos que muestran los resultados de la medición de RMN INADEQUATE (la Figura 6 es un gráfico ampliado que muestra los resultados de la medición en una porción de 15 a 50 ppm en la Figura 5.).A partir de la Figura 5 y la Figura 6, se dilucidaron las correlaciones de unión directa entre los átomos de carbono.
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Basándose en la determinación completa a partir de los resultados de la medición, se identificó que el componente principal del producto obtenido en el Ejemplo 1 era 2-(4-(hidroximetil)-4-metilciclohexil)-2-metilpropan-1-ol.
Aplicabilidad industrial
El nuevo compuesto diol alicíclico obtenido en la presente invención es útil como diversas materias primas químicas industriales y materias primas para la fabricación de materiales ópticos funcionales y de materiales electrónicos funcionales.
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