[发明专利]异构化方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备在1-或4-位具有至少一个衍生自苯的残基的反式-1，4-二取代的环己烷化合物的方法，该方法包括使用强酸且在额外的形成碳阳离子的化合物的存在下将一个或多个顺式构型的环己烷环转化为反式构型的异构化步骤。

背景技术

功能性化学品不仅受到它们之中所存在的官能团的影响，而且还以至关重要的程度受到它们立体化学、即它们空间结构的影响。立体化学的一个重要的局部领域专注于简单非芳族环和这些环上取代基的相对位置。

立体化学的一个基本问题是环己烷上取代基的顺/反异构现象。下面将具体讨论1，4-取代的环己烷衍生物的异构现象。

已知的反应是4-烷基环己基苯的顺/反异构化，其中可以通过适宜措施使苯基取代的环己烷环异构化，使得由顺式/反式混合物主要获得1，4-反式异构体(JP 2004-256490A)。与本发明相反，异构化在富电子的芳环上发生。

迄今，异构化方法已采用了强碱如叔丁醇钾或者氟化物离子来进行(DE 102005034067A1)。但是，这些异构化方法在许多情形下伴随不令人满意的产率，和/或由于不期望的副反应产生本身难以分离的产物混合物。特别是在氟化芳族化合物的情形下产生产物混合物，因为在碱性条件下可能发生芳炔形成和随后的聚合或低聚，或者因为碱作为亲核试剂而进攻取代的氟位置。

最后，例如，George A.Olah在“Superacid Chemistry”第二版Wiley，2009中再次综述了强酸(超酸)影响下碳阳离子的化学性质。迄今还未研究这种化学性质对于1，4-取代环己烷的顺式/反式立体化学的应用。

发明内容

现在已经发现了一种用于制备式I的反式取代环己烷化合物的通用方法，

其中，

R¹表示具有最高9个碳原子的未取代的、直链烷基，或者-CH(CH₃)CH₃，

R²表示H，卤素、优选F，具有最高9个碳原子的烷基，具有最高9个碳原子的全氟烷基，或者具有最高9个碳原子的全氟烷氧基，对于s＞0时还表示具有最高9个碳原子的烷氧基，

n表示0、1或2，

m表示1或2，

s表示0、1或2，

p表示1、2、3或4，

q表示0、1、2、3或4，

A¹表示反式-1，4-亚环己基，和

Z¹表示-(CH₂)_t-，其中t＝0、1、2、3或4，优选地t＝0、2或4，

该方法包括在强酸、优选地超酸的存在下以及在额外的形成碳阳离子的化合物的存在下，对应于式I化合物的1，4-顺式环己烷化合物的反应。

所用的起始材料典型地是式II化合物，

其在环己烷环上具有顺式构型，或者是包含具有顺式构型的部分的混合物，其中R¹、R²、Z¹、m、n、p、q和s如式I中所定义。

形成碳阳离子的化合物以下称作催化剂。碳阳离子通过催化剂与酸的反应形成。该催化剂优选地以亚化学计量(sub-stoichiometric)量来使用，即实际中优选采用以基于待异构化的底材(substrate)计的0.001～95mol％的量。特别优选的所加催化剂的量为0.01～10mol％。依据起始材料的制备，一些情形下催化剂的添加是并非必需的，因为已存在足够数量的起到催化剂作用的杂质。但是，优选地单独加入催化剂。

依据本发明的方法的独特之处在于温和的程序，异构化产物中极高的反式含量和很少的副产物。可以毫无问题地分离掉所加的催化剂。