[go: up one dir, main page]

DE102011005499A1 - Lewis-Säure Lösungen in sauerstoffdonorhaltigen Lösemittel oder Lösemittelgemisch - Google Patents

Lewis-Säure Lösungen in sauerstoffdonorhaltigen Lösemittel oder Lösemittelgemisch Download PDF

Info

Publication number
DE102011005499A1
DE102011005499A1 DE102011005499A DE102011005499A DE102011005499A1 DE 102011005499 A1 DE102011005499 A1 DE 102011005499A1 DE 102011005499 A DE102011005499 A DE 102011005499A DE 102011005499 A DE102011005499 A DE 102011005499A DE 102011005499 A1 DE102011005499 A1 DE 102011005499A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
asymmetrically substituted
lewis acid
solution according
hydrocarbons
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102011005499A
Other languages
English (en)
Inventor
Dr. Wietelmann Ulrich
Dr. Murso Alexander
Sebastian Lang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Albemarle Germany GmbH
Original Assignee
Chemetall GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chemetall GmbH filed Critical Chemetall GmbH
Priority to DE102011005499A priority Critical patent/DE102011005499A1/de
Publication of DE102011005499A1 publication Critical patent/DE102011005499A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0201Oxygen-containing compounds
    • B01J31/0204Ethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/26Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/26Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24
    • B01J31/28Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24 of the platinum group metals, iron group metals or copper
    • B01J31/30Halides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B35/00Boron; Compounds thereof
    • C01B35/06Boron halogen compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/10Halides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00Compounds of zinc
    • C01G9/04Halides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/30Addition reactions at carbon centres, i.e. to either C-C or C-X multiple bonds
    • B01J2231/32Addition reactions to C=C or C-C triple bonds
    • B01J2231/324Cyclisations via conversion of C-C multiple to single or less multiple bonds, e.g. cycloadditions
    • B01J2231/326Diels-Alder or other [4+2] cycloadditions, e.g. hetero-analogues
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/30Addition reactions at carbon centres, i.e. to either C-C or C-X multiple bonds
    • B01J2231/34Other additions, e.g. Monsanto-type carbonylations, addition to 1,2-C=X or 1,2-C-X triplebonds, additions to 1,4-C=C-C=X or 1,4-C=-C-X triple bonds with X, e.g. O, S, NH/N
    • B01J2231/3411,2-additions, e.g. aldol or Knoevenagel condensations
    • B01J2231/342Aldol type reactions, i.e. nucleophilic addition of C-H acidic compounds, their R3Si- or metal complex analogues, to aldehydes or ketones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/40Substitution reactions at carbon centres, e.g. C-C or C-X, i.e. carbon-hetero atom, cross-coupling, C-H activation or ring-opening reactions
    • B01J2231/42Catalytic cross-coupling, i.e. connection of previously not connected C-atoms or C- and X-atoms without rearrangement
    • B01J2231/4205C-C cross-coupling, e.g. metal catalyzed or Friedel-Crafts type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/20Complexes comprising metals of Group II (IIA or IIB) as the central metal
    • B01J2531/26Zinc
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/30Complexes comprising metals of Group III (IIIA or IIIB) as the central metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/84Metals of the iron group
    • B01J2531/842Iron
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/90Catalytic systems characterized by the solvent or solvent system used
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/22Organic complexes
    • B01J31/2204Organic complexes the ligands containing oxygen or sulfur as complexing atoms
    • B01J31/2208Oxygen, e.g. acetylacetonates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft Lösungen von Lewis-Säuren ausgewählt aus den halogenhaltigen Lewis-Säuren der Elemente der 12. und 13. Gruppe des Periodensystems der Elemente oder aus Mischungen dieser Lewis-Säuren in aprotischen, asymmetrisch substituierten Ethern oder in Lösemittelgemischen, die asymmetrisch substituierte Ether und Kohlenwasserstoffe enthalten, die Herstellung der erfindungsgemäßen Lösungen und die Verwendung in der anorganischen, organischen und metallorganischen Synthese.

Description

  • Die Erfindung betrifft Lewis-Säure Lösungen in asymmetrisch substituierten Ethern oder in Lösemittelgemischen, die asymmetrisch substituierte Ether und Kohlenwasserstoffe enthalten, die Herstellung der erfindungsgemäßen Lösungen und die Verwendung der Lösungen in der anorganischen, organischen und metallorganischen Synthese.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin Lösungen der Halogenidverbindungen von Elementen aus der 8. 12. und 13. Gruppe des Periodensystems der Elemente in asymmetrisch substituierten Ethern oder in Mischungen aus asymmetrisch substituierten Ethern und Kohlenwasserstoffen.
  • Lewis-Säuren finden zahlreiche Anwendungen im Bereich der chemischen Synthese. Durch Zusatz von Lewis-Säuren, beispielsweise in Diels-Alder Reaktionen, radikalvermittelten Reaktionen, Friedel-Crafts-Alkylierungen oder -Acylierungen oder Aldolreaktionen, kann die Ausbeute einer Synthesereaktion erhöht sowie gegebenenfalls die Regio-, Enantio- oder Diastereoselektivität der entsprechenden Reaktion kontrolliert werden (H. Yamamoto, Lewis-Acids in Organic Synthesis, Wiley-VCH, 2000, Volume 1 and 2 und darin enthaltene Zitate). Zusätzlich finden Lewis-Säuren Anwendungen in der Herstellung metallorganischer Verbindungen, Elementwasserstoffverbindungen (EHx), Elementhalogenwasserstoffverbindungen, Metallelementhydriden und komplexen Metallhydriden, wie beispielsweise in der Herstellung von kupfer- oder zinkorganischen Verbindungen, Alan (AlH3), Chloralanen (AlHxCl(3-x)) Zinkborhydrid oder Lithiumaluminiumhydrid (P. Knochel, P. Jones in Organozinc Reagents (Editoren: L. M. Harwwod, C. J. Moody), Oxford University Press Inc., New York, 1999 und darin enthaltene Zitate; C. Elschenbroich, A. Salzer, Organometallchemie, Teubner, 1993, 3. Auflage; A. J. Downs, C. R. Pulham, Chem. Soc. Rev. 1994, 175; A. E. Finholt, A. C. Bond Jr., H. I. Schlesinger, J. Am. Chem. Soc. 1947, 69, 1199). Lösungen von Lewis-Säuren weisen den Nachteil auf, dass sie sich bei Kontakt mit Spuren von Wasser zersetzen, so dass die Ausgangsstoffe einen äußerst geringen Wassergehalt aufweisen sollten, um den Gehalt an Lewis-Säuren in den Lösungen zu maximieren. Halogenhaltige Lewis-Säuren werden zusätzlich häufig als Rohstoffe zur Herstellung organosubstituierter oder auch chiraler Lewis-Säuren verwendet. Ein weiteres Anwendungsgebiet sind C-C-Kupplungsreaktionen, die durch Lewis-Säuren katalysiert werden (M. Nakamura, S. Ito, K. Matsuo, E. Nakamura, Synlett. 2005, 11, 1794; A. Fürstner, G. Seidel, DE-A-10355169 ).
  • Feste halogenhaltige Lewis-Säuren sind in der Regel äußerst korrosiv und hygroskopisch. Problematisch ist daher die Dosierung dieser Feststoffe in der chemischen Synthese, da dieses unter Luft- und Feuchtigkeitsausschluss erfolgen muss. Das Anhaften dieser Verbindungen an den verwendeten Werkstoffen ist gleichfalls problematisch, da dadurch Korrosion und Verschleiß bedingt sind. Die Lewis-Säuren werden bei Kontakt mit Wasser oder auch Luftfeuchtigkeit unter Freisetzung von Halogenwasserstoff hydrolysiert. Die Hydrolyseprodukte vermindern die Ausbeute der Umsetzungen, stören Folgereaktionen, beispielsweise durch Verminderung der Stereoselektivität, und müssen aufwendig abgetrennt werden. Nachteilig ist auch, dass die feinpulvrigen Feststoffe zu Verätzungen der Schleimhäute und Atemwege des Personals führen können.
  • Es ist bekannt, dass sich halogenhaltige Lewis-Säuren in Diethylether in hohen Konzentrationen lösen. Beispielsweise beträgt die Löslichkeit von Aluminiumtrichlorid. in Diethylether bei 25°C etwa 55 Gewichtsprozent (Gew.-%), von Zinkdichlorid beträgt die Löslichkeit bei 25°C etwa 50 Gew.-%.
  • Die Verwendung von Diethylether im technischen Maßstab ist durch dessen niedrigen Siedepunkt (34,6°C) und dem damit verbundenen hohen Dampfdruck (443 mm Hg, 20°C), dem niedrigen Flammpunkt (–40°C), der niedrigen Zündtemperatur (160°C) sowie der hohen Explosivität (untere Explosionsgrenze 1,8%, obere Explosionsgrenze 48%) problematisch. Nachteilig ist weiterhin, dass Diethylether stark zur Bildung hochexplosiver Peroxide neigt.
  • In Tetrahydrofuran (THF) ist die Löslichkeit halogenhaltiger Lewis-Säuren jedoch häufig gering. Es müssen sehr große Volumina für eine Reaktion eingesetzt werden, die die Raum-Zeit-Ausbeute minimieren und die Synthese unwirtschaftlich machen. Die Löslichkeit von Zinkdichlorid bei 25°C in THF beträgt beispielsweise nur etwa 20 Gew.-%.
  • Lewis-Säuren bilden mit Lösemitteln, die mehr als ein Donoratom aufweisen, schwerlösliche Chelatkomplexe oder zersetzen sich. Beispielsweise bildet Aluminiumtrichlorid mit 1,2-Dimethoxyethan (1,2-DME) einen unlöslichen Komplex der Zusammensetzung [(1,2-DME)3Al][Cl]3. Versuche zum Lösen von Aluminiumtrichlorid in Diethoxymethan resultieren in Zersetzung des Lösemittels unter Bildung von Ethoxychlormethan. In 1,2-DME beträgt die Löslichkeit von Zinkdichlorid bei 25°C lediglich etwa 1 Gew.-%.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.
  • Insbesondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, konzentrierte Lösungen von Lewis-Säuren in einem aprotischen, sauerstoffdonorhaltigen Lösemitteln, oder deren Mischungen mit Kohlenwasserstoffen bereitzustellen, die die Nachteile des Standes der Technik überwinden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, Lösungen von Lewis-Säuren in aprotischen, sauerstoffdonorhaltigen Lösemitteln, oder deren Mischungen mit Kohlenwasserstoffen bereitzustellen, in denen sich diese Verbindungen überwiegend monomer zu einem hohen Prozentsatz lösen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, Lösungen von Lewis-Säuren in sauerstoffdonorhaltigen Lösemitteln, oder deren Mischungen mit Kohlenwasserstoffen bereitzustellen, die eine schlechte Mischbarkeit mit Wasser aufweisen.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe überraschenderweise durch Lewis-Säuren gelöst, die in aprotischen, asymmetrisch substituierten, sauerstoffdonorhaltigen Lösemittel der allgemeinen Formel I aufgelöst sind.
    Figure 00040001
    Formel I
  • Dabei gilt: R1 ≠ R2 und R1, R2 = unabhängig voneinander H, oder eine funktionalisierte oder eine unfunktionalisierte verzweigte oder unverzweigte Alkyl-, Alkyloxy, Cycloalkyl, Cycloalkyloxygruppe mit 1 bis 20 C-Atomen oder eine Aryl- oder eine Aryloxygruppe mit 1-12 C-Atomen eingesetzt werden. Für den Fall, dass R1 = H ist R2 ≠ H.
  • Beispiele für R1 und R2 sind: H, Methyl, Methoxy, Methylmethoxy, Ethyl, Ethoxy, Methylethoxy, n-Propyl, Propoxy, Methylpropoxy, iso-Propyl, n-Butyl, 2-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, neo-Pentyl, tert-Pentyl, Hexyl, n-Heptyl, iso-Heptyl, n-Octyl, iso-Octyl, 2-Ethyl-1-hexyl, 2,2,4-Trimethylpentyl, Nonyl, Decyl, Dodecyl, n-Dodecyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Methylcyclohexyl, Vinyl, 1-Propenyl, 2-Propenyl, Naphthyl, Anthranyl, Phenanthryl, o-Tolyl, p-Tolyl, m-Tolyl, Xylyl, Ethylphenyl, Mesityl, Phenyl, Pentafluorphenyl, Phenoxy, Methoxyphenyl, Benzyl, Mesistyl, Neophyl, Thexyl, Trimethylsilyl, Triisopropylsilyl, Tri(tertbutyl)silyl), Dimethylthexylsilyl. Besonders bevorzugt ist R1 = Methyl und R2 = H(Tetrahydro-2-methylfuran (2-MeTHF)).
  • Überraschenderweise wurde gefunden, dass sich Lewis-Säuren auch in Mischungen erfindungsgemäßer Lösemittel mit Kohlenwasserstoffen, beispielsweise Benzol, Toluol, Ethylbenzol, m-Xylol, p-Xylol, o-Xylol, Cyclohexan, Heptan, n-Hexan, Methylcyclohexan oder Cumol, vorzugsweise Toluol, in hoher Konzentration lösen.
  • Die erfindungsgemäßen aprotischen, asymmetrisch substituierten, sauerstoffdonorhaltigen Lösemittel oder deren Gemische mit Kohlenwasserstoffen. zeichnen sich durch ein ausgezeichnetes Lösevermögen für Lewis-Säuren, insbesondere von halogenhaltigen Lewis-Säuren aus.
  • Lewis-Säuren im Sinne der Erfindung sind Moleküle, Salze oder Ionen, die gegenüber anderen Teilchen unter Ausbildung einer kovalenten Bindung als Elektronenpaarakzeptor wirken können. Bevorzugt sind Halogenide der 8., 12. und 13. Gruppe des Periodensystems der Elemente, besonders bevorzugt sind die Chloride von Bor, Zink und Eisen.
  • Die erfindungsgemäßen aprotischen, asymmetrisch substituierten, sauerstoffdonorhaltigen Lösemittel zeichnen sich zudem, verglichen mit Diethylether, durch einen höheren Siedepunkt aus. Die Gefahr der Bildung einer explosionsgefährteten Atmosphäre im technischen Maßstab wird damit herabgesetzt. So hat Tetrahydro-2-methylfuran beispielsweise einen Siedepunkt von 77 bis 79°C.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösungen von Lewis-Säuren in aprotischen, asymmetrisch substituierten, sauerstoffdonorhaltigen Lösemitteln oder in Gemischen mit Kohlenwasserstoffen besteht darin, dass beispielsweise Lithiumhalogenide oder auch Magnesiumhalogenide in diesen Lösemitteln nur schlecht löslich sind. So beträgt beispielsweise die Löslichkeit von Lithiumchlorid in Tetrahydro-2-methylfuran bei 25°C nur 0,05 mmol/g. Dies ist insofern von Bedeutung, dass beispielsweise Lithium- oder Magnesiumhalogenide bei der Herstellung von metallorganischen Verbindungen oder Metallwasserstoffverbindungen oder Elementwasserstoffverbindungen aus halogenhaltigen Lewis-Säuren entstehen und aufgrund der geringen Löslichkeit dieser Halogenide eine einfachere Aufarbeitung des Reaktionsgemisches, beispielsweise durch Filtrieren, Dekantieren oder Zentrifugieren möglich ist. In THF ist die Löslichkeit von Lithiumchlorid deutlich höher und beträgt 1,14 mmol/g. Die Aufarbeitung und Herstellung von LiCl-armen Produktlösungen gestaltet sich daher in THF aufwendig.
  • Die erfindungsgemäßen Lösungen von Lewis-Säuren werden im Allgemeinen wie folgt erhalten.
  • Erfindungsgemäß wird das aprotische, asymmetrisch substituierte, sauerstoffdonorhaltige Lösemittel oder Gemische aus erfindungsgemäßen aprotischen, asymmetrisch substituierten, sauerstoffdonorhaltigen Lösemittel mit Kohlenwasserstoffen in einem Reaktor vorgelegt. Eine Lewis-Säure wird entweder in einer Portion oder in mehreren Portionen oder durch kontinuierliche Förderung, beispielsweise über eine Förderschnecke unter Rühren eingebracht. Anschließend wird so lange gerührt, bis sich die nötige Menge an Lewis-Säure gelöst oder bis sie sich komplett gelöst hat.
  • In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine Lewis-Säure vorgelegt und das aprotische, asymmetrisch substituierte, sauerstoffdonorhaltige Lösemittel oder deren Mischung mit Kohlenwasserstoffen – oder getrennt voneinander ein aprotisches, asymmetrisch substituiertes, sauerstoffdonorhaltiges Lösemittel und Kohlenwasserstoffe – zugegeben und solange gerührt bis sich die gewünschte Menge an Lewis-Säure gelöst hat oder sie sich komplett gelöst hat.
  • Vorzugsweise wird nicht gelöster Feststoffanteil durch Dekantieren, Zentrifugieren oder Filtrieren abgetrennt.
  • Das Verfahren wird vorzugsweise bei Temperaturen zwischen –78°C und dem Siedepunkt des Lösemittels oder des Lösemittelgemisches durchgeführt.
  • Bevorzugt wird ein sauerstoffdonorhaltiges Lösemittel oder ein Gemisch aus einem sauerstoffdonorhaltigem Lösemittel und einem Kohlenwasserstoff verwendet.
  • Wird ein Gemisch aus einem aprotischen, asymmetrisch substituierten, sauerstoffdonorhaltigen Lösemittel und Kohlenwasserstoff verwendet, beträgt der Anteil an Kohlenwasserstoff in der Produktlösung bevorzugt zwischen 0,1 Gew.-% und 70 Gew.-%.
  • Bevorzugt finden die Manipulationen unter Ausschluss von Luft in einer Inertgasatmosphäre, vorzugsweise in Ar- oder N2-Atmosphäre, statt.
  • Die erfindungsgemäßen Lösungen sind für die Verwendung in der Synthesechemie, organischen Chemie und metallorganischen Chemie geeignet, insbesondere für:
    • – Lewis-Säure katalysierten Reaktionen;
    • – Friedel-Crafts-Alkylierungen und -Acylierungen;
    • – Aldolreaktionen;
    • – Diels-Alder Reaktionen;
    • – Salzeliminierungsreaktionen;
    • – Transmetallierungsreaktionen;
    • – Reaktionen mit Metallwasserstoffverbindungen und Elementwasserstoffverbindungen sowie
    • – bei Verwendung von ZnCl2-haltigen Lösungen zur Herstellung von Zn(BH4)2.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen erläutert, ohne sie darauf einzuschränken.
  • Allgemeines Vorgehen:
  • Das Lösemittel wird unter Inertgasatmosphäre in einen Reaktor eingebracht. Die Zugabe des Lewis-sauren Salzes erfolgt unter Rühren aufgrund der Exothermie des Lösevorgangs portionsweise unter Inertgasbedingungen bei den angegebenen Temperaturen. Es wurden technische Salze und Lösemittel verwendet.
  • Beispiel 1: Herstellung einer gesättigten 40%igen Lösung von ZnCl2 in 2-MeTHF
    • Einwaagen: ZnCl2: 25,0 g; 2-MeTHF: 37,5 g;
    • Zugabe bei 0°C bis 15°C, Nachreaktion bei 25°C;
    • Die erhaltene Suspension wurde klar filtriert und analysiert;
    • Analytik: [Zn2+] = 2,92 mmol/g; [Cl = 5,84 mmol/g;
  • Beispiel 2: Herstellung einer 26%igen Lösung von ZnCl2 in 2-MeTHF
    • Einwaagen: ZnCl2: 25,0 g; 2-MeTHF: 71,2 g;
    • Zugabe bei 0°C bis 15°C, Nachreaktion bei 25°C
    • Die erhaltene Lösung wurde analysiert;
    • Analytik: [Zn2+] = 1,90 mmol/g; [Cl] = 3,91 mmol/g;
    • Wassergehalt nach Karl-Fischer: 0,04%.
  • Beispiel 3: Herstellung einer 45%igen Lösung von ZinkBr2 in 2-MeTHF
  • In einem inertisierten Glasreaktor werden 265 g MeTHF (Wassergehalt 120 ppm) vorgelegt und auf ca. 10°C gekühlt. Unter Rühren werden mittels einer Dosierbirne 217 g Zinkbromid innerhalb ca. 20 min zugegeben. Nach Zugabeende wird auf ca. 25°C erwärmt und noch 1 Stunde gerührt. Die leicht trübe Lösung wird klarfiltriert.
    • Auswaage: 465 g leicht gelbliche, klare Lösung
    • Gehalt ZnBr2: 45,1% (Ausb. 97% d. Th.)
  • Beispiel 4: Herstellung einer gesättigten 50%igen Lösung von FeCl3-Lösungen in 2-MeTHF
    • Einwaagen: FeCl3: 25,0 g; 2-MeTHF: 25,0 g;
    • Zugabe bei 0°C bis 15°C, Nachreaktion bei 25°C;
    • Die erhaltene Lösung wurde analysiert;
    • Analytik: [Fe3 +] = 3,1 mmol/g; [Cl] = 9,3 mmol/g
  • Beispiel 5: Herstellung einer 25%igen Lösung von FeCl3-Lösungen in 2-MeTHF
    • Einwaagen: FeCl3: 25,0 g; 2-MeTHF: 75,0 g;
    • Zugabe bei 0°C bis 15°C, Nachreaktion bei 25°C
    • Die erhaltene Lösung wurde analysiert;
    • Analytik: [Fe3 +] = 1,57 mmol/g; [Cl] = 4,70 mmol/g;
    • Wassergehalt nach Karl-Fischer: 0,16%.
  • Tabelle 1: Zusammenfassung der Beispiele (Bsp.), Kristallisationsverhalten der Lösungen in Abhängigkeit vom Lösemittel (LM) und Vergleichsbeispiele
    Bsp. Substanz LM Gew.-% Kristallisiert (Ja +/Nein –)
    25°C 5°C 0°C –10°C
    1 ZnCl2 2-MeTHF 40 - + + +
    2 ZnCl2 2-MeTHF 26 - - - -
    ZnCl2 THF 20 - n. a. + +
    ZnCl2* THF 15 - n. a. + +
    ZnCl2* Et2O 50 - n. a. + +
    4 FeCl3 2-MeTHF 50 - + + +
    5 FeCl3 2-MeTHF 25 - - - +
    Vergleichsbeispiel; n. a. nicht analysiert
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10355169 A [0003]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • H. Yamamoto, Lewis-Acids in Organic Synthesis, Wiley-VCH, 2000, Volume 1 and 2 und darin enthaltene Zitate [0003]
    • P. Knochel, P. Jones in Organozinc Reagents (Editoren: L. M. Harwwod, C. J. Moody), Oxford University Press Inc., New York, 1999 und darin enthaltene Zitate [0003]
    • C. Elschenbroich, A. Salzer, Organometallchemie, Teubner, 1993, 3. Auflage [0003]
    • A. J. Downs, C. R. Pulham, Chem. Soc. Rev. 1994, 175 [0003]
    • A. E. Finholt, A. C. Bond Jr., H. I. Schlesinger, J. Am. Chem. Soc. 1947, 69, 1199 [0003]
    • M. Nakamura, S. Ito, K. Matsuo, E. Nakamura, Synlett. 2005, 11, 1794 [0003]

Claims (13)

  1. Lösung einer Lewis-Säure ausgewählt aus den halogenhaltigen Lewis-Säuren der Elemente der 8., 12. und 13. Gruppe des Periodensystems der Elemente oder aus Mischungen dieser Lewis-Säuren, dadurch gekennzeichnet, dass die Lewis-Säure oder Mischungen dieser Lewis-Säuren in einem aprotischen, asymmetrisch substituierten, sauerstoffdonorhaltigen Lösemittel gelöst ist/sind.
  2. Lösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lewis-Säure in einem asymmetrisch substituierten Ether oder einer Mischung aus zwei oder mehreren asymmetrisch substituierten Ethern gelöst ist, wobei der Anteil der Lewis-Säure in der Lösung zwischen 10 und 70 Gew.-%, bevorzugt zwischen 20 bis 55 Gew.-% beträgt.
  3. Lösung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lewis-Säure in einer Mischung aus einem asymmetrisch substituierten Ether und einem oder mehreren Kohlenwasserstoffen oder einer Mischung aus zwei oder mehreren asymmetrisch substituierten Ethern und einem oder mehreren Kohlenwasserstoffen gelöst ist, wobei der Anteil der Lewis-Säure in der Lösung zwischen 10 und 70 Gew.-%, bevorzugt zwischen 20 bis 55 Gew.-% beträgt.
  4. Lösung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lewis-Säure ausgewählt ist aus den Halogeniden des Zinks, Bors und Eisens oder aus Mischungen dieser Halogenide.
  5. Lösung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lewis-Säure ausgewählt ist aus Zinkdichlorid, Zinkdibromid, Eisendichlorid und Eisentrichlorid oder aus Mischungen dieser Verbindungen.
  6. Lösung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an protischen Verunreinigungen zwischen 0 und 10 mol%, bevorzugt zwischen 0,001 und 5 mol% beträgt.
  7. Lösung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der asymmetrisch substituierte Ether eine Verbindungen der allgemeinen Formel I ist, wobei R1 ≠ R2 und R1, R2 = unabhängig voneinander gewählt sind aus H, oder einer funktionalisierten oder einer unfunktionalisierten verzweigten oder unverzweigten Alkyl-, Alkyloxy, Cycloalkyl, Cycloalkyloxygruppe mit 1-20 C-Atomen oder einer Aryl- oder einer Aryloxygruppe mit 1-12 C-Atomen; wobei für den Fall, dass R1 = H ist R2 ungleich H ist und wobei H, Methyl, Methoxy, Methylmethoxy, Ethyl, Ethoxy, Methylethoxy, n-Propyl, Propoxy, Methylpropoxy, iso-Propyl, n-Butyl, 2-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, neo-Pentyl, tert-Pentyl, Hexyl, n-Heptyl, iso-Heptyl, n-Octyl, iso-Octyl, 2-Ethyl-1-hexyl, 2,2,4-Trimethylpentyl, Nonyl, Decyl, Dodecyl, n-Dodecyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Methylcyclohexyl, Vinyl, 1-Propenyl, 2-Propenyl, Naphthyl, Anthranyl, Phenanthryl, o-Tolyl, p-Tolyl, m-Tolyl, Xylyl, Ethylphenyl, Mesityl, Phenyl, Pentafluorphenyl, Phenoxy, Methoxyphenyl, Benzyl, Mesistyl, Neophyl, Thexyl, Trimethylsilyl, Triisopropylsilyl, Tri(tertbutyl)silyl), Dimethylthexylsilyl bevorzugt sind und wobei besonders bevorzugt ist R1 = Methyl und R2 = H (Tetrahydro-2-methylfuran).
  8. Lösung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der asymmetrisch substituierter Ether Tetrahydro-2-methylfuran ist.
  9. Lösung nach. Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich Kohlenwasserstoffe enthält, wobei als Kohlenwasserstoffe bevorzugt sind Benzol, Toluol, Ethylbenzol, m-Xylol, p-Xylol, o-Xylol, Cyclohexan, Heptan, n-Hexan, Methylcyclohexan, Cumol oder Mischungen aus diesen Kohlenwasserstoffen.
  10. Lösung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Kohlenwasserstoff Toluol enthält.
  11. Lösung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Kohlenwasserstoff in der Produktlösung zwischen 0,1 und 70 Gew.-%, bevorzugt zwischen 5 und 55 Gew.-% beträgt.
  12. Lösung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein aprotisches, asymmetrisch substituiertes, sauerstoffdonorhaltiges Lösemittel oder ein Gemisch aus einem aprotischen, asymmetrisch substituierten, sauerstoffdonorhaltigen Lösemittel und einem Kohlenwasserstoff verwendet wird.
  13. Verfahren zur Herstellung einer Lösung gemäß den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein aprotisches, asymmetrisch substituiertes, sauerstoffdonorhaltiges Lösemittel oder ein Gemisch aus einem aprotischen, asymmetrisch substituierten, sauerstoffdonorhaltigen Lösemittel und mit einem oder mehreren Kohlenwasserstoffen vorgelegt werden und Lewis-Säure in einer oder mehreren Portionen oder kontinuierlich eingebracht wird.
DE102011005499A 2010-03-12 2011-03-14 Lewis-Säure Lösungen in sauerstoffdonorhaltigen Lösemittel oder Lösemittelgemisch Withdrawn DE102011005499A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011005499A DE102011005499A1 (de) 2010-03-12 2011-03-14 Lewis-Säure Lösungen in sauerstoffdonorhaltigen Lösemittel oder Lösemittelgemisch

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010002811.8 2010-03-12
DE102010002811 2010-03-12
DE102011005499A DE102011005499A1 (de) 2010-03-12 2011-03-14 Lewis-Säure Lösungen in sauerstoffdonorhaltigen Lösemittel oder Lösemittelgemisch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011005499A1 true DE102011005499A1 (de) 2011-09-15

Family

ID=44359823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011005499A Withdrawn DE102011005499A1 (de) 2010-03-12 2011-03-14 Lewis-Säure Lösungen in sauerstoffdonorhaltigen Lösemittel oder Lösemittelgemisch

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20130142721A1 (de)
EP (1) EP2544819A2 (de)
CN (1) CN102939156A (de)
DE (1) DE102011005499A1 (de)
WO (1) WO2011110691A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015101524A1 (de) * 2014-01-03 2015-07-09 Rockwood Lithium GmbH Verfahren zur herstellung von zinkbromid und lithiumbromid enthaltenden aprotischen lösungen

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10355169A1 (de) 2003-11-26 2005-06-23 Studiengesellschaft Kohle Mbh Verfahren zur Herstellung von substituierten Arylverbindungen

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1471056B1 (de) * 2002-01-10 2012-07-11 Takeda Pharmaceutical Company Limited Verfahren zur herstellung einer kondensierten imidazolverbindung, reformatskyreagens in stabiler form und verfahren zu dessen herstellung
US20100179323A1 (en) * 2005-07-01 2010-07-15 Paul H Moran Process for making diphospine-ruthenium-diamine complexes
EP1924524B1 (de) * 2005-09-01 2012-11-14 Chemetall GmbH Verfahren zur Herstellung von Lösungen von Lithiumaluminiumhydrid
WO2009114313A2 (en) * 2008-03-14 2009-09-17 International Partnership For Microbicides Methods for synthesizing antiviral compounds
CN101643439A (zh) * 2008-08-07 2010-02-10 浙江九洲药业股份有限公司 一种乙基甲基胺甲酰氯的制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10355169A1 (de) 2003-11-26 2005-06-23 Studiengesellschaft Kohle Mbh Verfahren zur Herstellung von substituierten Arylverbindungen

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. E. Finholt, A. C. Bond Jr., H. I. Schlesinger, J. Am. Chem. Soc. 1947, 69, 1199
A. J. Downs, C. R. Pulham, Chem. Soc. Rev. 1994, 175
C. Elschenbroich, A. Salzer, Organometallchemie, Teubner, 1993, 3. Auflage
H. Yamamoto, Lewis-Acids in Organic Synthesis, Wiley-VCH, 2000, Volume 1 and 2 und darin enthaltene Zitate
M. Nakamura, S. Ito, K. Matsuo, E. Nakamura, Synlett. 2005, 11, 1794
P. Knochel, P. Jones in Organozinc Reagents (Editoren: L. M. Harwwod, C. J. Moody), Oxford University Press Inc., New York, 1999 und darin enthaltene Zitate

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015101524A1 (de) * 2014-01-03 2015-07-09 Rockwood Lithium GmbH Verfahren zur herstellung von zinkbromid und lithiumbromid enthaltenden aprotischen lösungen
US10144651B2 (en) 2014-01-03 2018-12-04 Albemarle Germany Gmbh Method for producing aprotic solutions that contain zinc bromide and lithium bromide

Also Published As

Publication number Publication date
EP2544819A2 (de) 2013-01-16
US20130142721A1 (en) 2013-06-06
WO2011110691A3 (de) 2011-11-10
CN102939156A (zh) 2013-02-20
WO2011110691A2 (de) 2011-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1988095B1 (de) Verfarhen zur Herstellung von Aminoaryl- bzw. heteroarylboronsaeuren und ihren Derivaten
EP1541540B1 (de) Verfahren zur Herstellung alkoxidreiner Magnesiumalkoxide
EP1994037A1 (de) Magnesiumorganisches synthesemittel
DE102011005499A1 (de) Lewis-Säure Lösungen in sauerstoffdonorhaltigen Lösemittel oder Lösemittelgemisch
DE10322843A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Anilinboronsäuren und ihren Derivaten
EP3036242B1 (de) Verfahren zur herstellung von alkylindium-verbindungen und deren verwendung
WO2013068389A1 (de) Verfahren zur herstellung von ameisensäure durch umsetzung von kohlendioxid mit wasserstoff
EP2297101B1 (de) Verfahren zur herstellung von magnesiumamiden
EP3455230B1 (de) Kationische silicium(ii)-verbindungen und verfahren zu ihrer herstellung
DE102012112060A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Formiaten
EP3089938A1 (de) Verfahren zur herstellung von zinkbromid und lithiumbromid enthaltenden aprotischen lösungen
EP1919925B1 (de) Hochreaktive zinkform, verfahren zu deren herstellung und verwendung der hochreaktiven zinkform
EP3218383B1 (de) Verfahren zur herstellung von cyanoalkylfluorsilanen
EP1924542B1 (de) Erzeugung von aktiviertem erdalkalimetall, insbesondere magnesium, zur herstellung von organo-erdalkalimetall-verbindungen
DE102010034682B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Hydroboranen
DE102019115551B4 (de) Stabilisierte Metallhydride, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE2112644A1 (de) Magnesiumgrignardverbindungen sowie deren Verwendung
CH433292A (de) Verfahren zur Herstellung von Aminophosphinen
DE2506917B2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Alkylzinnchlorids
EP1077917A1 (de) Herstellung von alkalimetallalkoholaten
DE102007020401A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Aminoaryl- bzw. heteroarylboronsäuren und ihren Derivaten
DE2821705A1 (de) Verfahren zur herstellung von organozinnverbindungen
EP3609901A1 (de) Verfahren zur herstellung kationischer silicium(ii)-verbindungen
DE1154473B (de) Verfahren zur Herstellung von Arylaluminiumverbindungen
DE102014109228A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Alkylindium-Verbindungen und deren Verwendung

Legal Events

Date Code Title Description
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: ALBEMARLE GERMANY GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CHEMETALL GMBH, 60487 FRANKFURT, DE

Effective date: 20140508

Owner name: ROCKWOOD LITHIUM GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CHEMETALL GMBH, 60487 FRANKFURT, DE

Effective date: 20140508

R082 Change of representative

Representative=s name: DR. UPPENA UND KOLLEGEN, DE

Effective date: 20140508

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: ALBEMARLE GERMANY GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: ROCKWOOD LITHIUM GMBH, 60487 FRANKFURT, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: DR. UPPENA UND KOLLEGEN, DE

R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination