[发明专利]通过烯丙醇及其酰化产物的羰基化制备不饱和羧酸的方法

说明书

本发明涉及在低温、低压和/或低催化剂载量下将烯丙醇羰基化的方法。在另一实施方案中，烯丙醇的酰化产物用于羰基化。本发明还涉及这些羰基化产物的二次产物，尤其是(‑)‑降龙涎香醚的制备。

发明背景

本发明涉及在低温、低压和/或低催化剂载量下将烯丙醇羰基化的方法。在另一实施方案中，烯丙醇的酰化产物用于羰基化。本发明还涉及这些羰基化产物的转化产物，尤其是(-)-降龙涎香醚(ambrox)的制备。

现有技术状况

烯丙醇的羰基化产物是用于制备多种多样的商品的有价值的中间体。通过烯丙醇橙花叔醇和法呢醇的羰基化，有可能例如获得羧酸，其在还原成相应的醇之后可以环化产生有价值的芳香化学品。例如，可对来自E-橙花叔醇的羰基化的(3E,7E)-均法呢酸((3E,7E)-homofarnesylic acid)施以还原以获得(3E,7E)-均法呢醇((3E,7E)-homofarnesol)

并可对后者进一步施以环化以获得(-)-降龙涎香醚

烯丙醇在均相及多相催化剂存在下羰基化以产生它们的C1-扩展线性羧酸或羧酸酯的方法是文献中已知的。但是，由于各种原因，这些方法在经济上不利。例如，已知的是，烯丙醇的直接羰基化需要在温度和压力和高催化剂载量方面的剧烈条件；此外，在大多数情况下，甚至在使用高压力或温度或催化剂载量时也只有在加入含卤化物的添加剂时才可实现高转化率。因此需要能够在经济上有利地制备烯丙醇的羰基化产物的方法。

Bertleff,W.,Roeper,M.和Sava X.2007在Ullmann’s Encyclopedia ofIndustrial Chemistry，第7卷，第74-98页，2012,Wiley-VCH中描述了工业相关的羰基化方法。

Tsuji等人在J.Am.Chem.Soc.86,1964,4350-4353中描述了使用氯化钯(II)的烯丙基化合物的催化羰基化。具体而言，使烯丙基氯、烯丙醇和类似化合物在有机溶剂中与CO反应，以产生与乙醇的相应羧酸酯。在苯作为溶剂中由烯丙醇获得3-丁烯酸酐。在100至150巴的压力和大于80℃的温度下，基于烯丙基化合物计，所用氯化钯的量大于5摩尔％。

B.Gabriele等人在the Journal of Molecular Catalysis A,111,1996,43-48中描述了烯丙醇的羰基化以产生不饱和酸或酯。在二甲基乙酰胺或甲醇/二甲基乙酰胺混合物中在50-100巴的压力和大于80℃的温度下使用2摩尔％至4mol％载量的Pd催化剂进行该转化。

T.Mandai在the Handbook of Organopalladium Chemistry for OrganicSynthesis中的综述文章，编辑:E.Negishi,Wiley-VCH,New York,Vol.2,2002,2505-2517中尤其描述了烯丙基化合物用均相钯催化剂羰基化。指出烯丙醇的羰基化需要严格反应条件。同样指出，乙酰化烯丙醇(如结构异构化合物(A)和(B))的羰基化通常困难。但是，根据这一文献的教导，该转化在催化量的NaBr存在下成功。

ACS Catal.,4,2014,2977-2989在综述文章中同样描述了烯丙基化合物用均相钯催化剂羰基化。

通过如该文献中描述的方法，烯丙醇的直接羰基化需要高压力或温度或催化剂载量或加入卤化物作为添加剂，和通常甚至至少两种这些转化增强措施的组合，以实现足够高的反应速率。

例如，US 4,801,743描述了在大于150巴的压力和大于80℃的温度下在不存在水的情况下和在催化活性量的选自HF、HCl、HBr和HI的卤化氢存在下使用多相Pd催化剂的烯丙醇(2-丙烯-1-醇)羰基化。