ES2220729T3 - Reduccion con hidrogeno de cloruros de sulfonilo para su conversion en tioles. - Google Patents
Reduccion con hidrogeno de cloruros de sulfonilo para su conversion en tioles.Info
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Abstract
Proceso que está destinado a la producción de un tiol arílico y comprende el paso de hidrogenar un cloruro de arilsulfonilo con hidrógeno en un disolvente en presencia de (I) un catalizador que comprende paladio y (II) una cantidad eficaz de una base cuyo ácido conjugado tiene un pKa de 2 o más, siendo la base seleccionada de entre los miembros del grupo que consta de bases iónicas solubles en agua y aminas terciarias solubles en el disolvente, no teniendo las aminas terciarias un grupo metilo unido al nitrógeno amínico.
Description
Reducción con hidrógeno de cloruros de sulfonilo
para su conversión en tioles.
Los tioles arílicos son productos e intermedios
que son útiles para la preparación de derivados químicos que son
útiles en los sectores de la agricultura, de la industria
farmacéutica, de la fotografía, de la coloración, del caucho, de los
plásticos, del acabado de metales y de la protección contra la
corrosión y en otros campos. Uno de los métodos más importantes
para la producción de tioles arílicos es el de la reducción de los
cloruros de arilsulfonilo, que pueden ser producidos más
fácilmente.
Han sido empleados muchos procesos de reducción
tales como los que implican el uso de zinc y ácido acético o
sulfúrico o el uso de zinc más fósforo rojo y yodo. Estos procesos
conducen a la generación de grandes cantidades de sales metálicas
dañinas que deben ser eliminadas. Los cloruros de sulfonilo pueden
ser también reducidos directamente con hidrógeno a presión usando
determinados catalizadores de sulfuros metálicos tales como los
sulfuros de cobalto, de níquel, de tungsteno, de molibdeno o de
hierro. En estos procesos se requieren grandes cantidades de
catalizadores, que llegan a alcanzar porcentajes tales como los de
un 5% a un 15% en peso referido al reactivo.
Han sido también propuestos procesos para la
reducción de cloruros de arilsulfonilo para su conversión en los
correspondientes tioles usando hidrógeno a presión, siendo en
dichos procesos el catalizador un metal noble tal como platino o
paladio. Por ejemplo, la Patente U.S. 4.209.469 describe un proceso
para la producción de un tiol arílico a base de hidrogenar el
cloruro de arilsulfonilo en un disolvente prótico o aprótico en
presencia de un catalizador de platino a una temperatura de 100 a
180ºC y a una presión de 2 a 140 bares (200-14000
kPa). Durante la reacción es formado un subproducto altamente
ácido, que es cloruro de hidrógeno. Después de haber sido concluida
la hidrogenación, son añadidos 2,5 moles de hidróxido sódico por
molécula de cloruro de sulfonilo para neutralizar el HCl y convertir
el tiol en la sal sódica. Sin embargo, el hecho de efectuar el paso
de reducción en condiciones fuertemente ácidas y a altas
temperaturas ocasiona una inaceptable corrosión de incluso las
costosas aleaciones basadas en níquel.
Un proceso destinado a superar este problema de
corrosión está descrito en "Reduction of Sulfonyl Chlorides to
Thiols", V.L. Mylroie y J.K. Doles, Catalysis of Organic
Reactions, Blackburn ed., Marcel Dekker, Inc., NY, 1990. Estos
autores usaron un catalizador de paladio sobre carbono para el paso
de reducción con hidrógeno en presencia de un disolvente tal como
tetrahidrofurano, junto con uno de varios materiales alcalinos para
neutralizar simultáneamente el subproducto de cloruro de hidrógeno
a medida que el mismo se forma, y para así minimizar la corrosión.
Se informó que una base fuerte que fue probada, que era
concretamente, N,N-dimetilbencenamina, daba malos resultados,
habiendo sido producido poco tiol. Se describió que una resina
fuertemente básica llamada Amberlite® y que fue probada producía
asimismo disulfuros. Esto hacía que disminuyese la producción de
tiol y/o requería que fuese usado un segundo proceso en el que se
usaba catalizador de cobalto Raney® para convertir los disulfuros
en los tioles. Sin embargo, estos autores obtenían relativamente
buenas producciones de tiol al usar N,N-dimetilacetamida en
calidad de la base. Dichos autores dedujeron de estos experimentos
que era necesario usar una base débil tal como
N,N-dimetilacetamida en lugar de una base fuerte para la
neutralización del cloruro de hidrógeno durante el paso de
hidrogenación.
Sin embargo, una base débil tal como
N,N-dimetilacetamida no impide adecuadamente la corrosión
ocasionada por un ácido muy fuerte tal como el cloruro de hidrógeno.
En ensayos del proceso anteriormente indicado fue observada una
importante corrosión usando N,N-dimetilacetamida para la
neutralización del cloruro de hidrógeno, incluso cuando se empleaba
una costosa aleación basada en níquel tal como la Hastelloy® C. Otra
desventaja del proceso anteriormente indicado es la de que se
requiere para la neutralización una gran cantidad de
N,N-dimetilacetamida, y es difícil la recuperación de la
N,N-dimetilacetamida a partir de la solución de producto. Hay
necesidad de un proceso para convertir cloruros de arilsulfonilo en
tioles arílicos usando un proceso de reducción con hidrógeno con un
catalizador de metal noble, pero sin estas desventajas.
Esta invención se refiere a un proceso que está
destinado a la producción de un tiol arílico y comprende el paso de
hidrogenar un cloruro de arilsulfonilo con hidrógeno en un
disolvente en presencia de (I) un catalizador que comprende paladio
y (II) una cantidad eficaz de una base cuyo ácido conjugado tiene
un pK_{a} de aproximadamente 2 o más, siendo la base seleccionada
de entre los miembros del grupo que consta de bases iónicas solubles
en agua y aminas terciarias solubles en el disolvente, no teniendo
las aminas terciarias un grupo metilo unido al nitrógeno amínico.
Preferiblemente, el catalizador de paladio comprende además de
aproximadamente un 5% a aproximadamente un 20% en peso de estaño
referido al paladio, y con mayor preferencia de aproximadamente un
8% a aproximadamente un 12%.
El proceso de la presente invención puede ser
ilustrado mediante la ecuación siguiente, en la que Ar representa
un derivado de arilo insustituido o sustituido y -SO_{2}Cl está
enlazado directamente con un átomo de carbono en una mitad del grupo
arilo que constituye un sistema de anillo aromático:
\newpage
| catalizador de Pd | |
| ArSO_{2}Cl + 3H_{2} | ----------------------------------------- > ArSH + 2H_{2}O + HCl |
| base (pK_{a} del ácido conjugado \geq 2) |
El grupo arilo de los cloruros de arilsulfonilo
que son útiles en la presente invención incluye sistemas anulares
insustituidos y sustituidos, mononucleares y polinucleares,
aromáticos, carbocíclicos y heterocíclicos. En el sentido en el que
se le utiliza en la presente, el vocablo "arilo", utilizado ya
sea en solitario o bien en palabras compuestas tales como
"arilsulfonilo", "alquilarilo" o "ariloxi", denota un
radical derivado de un sistema anular aromático. La expresión
"sistema anular aromático" denota carbociclos y heterociclos
plenamente insaturados en los cuales el sistema anular policíclico
es aromático (indicando el vocablo "aromático" que para el
sistema anular se cumple con la regla de Hückel). La expresión
"sistema anular carbocíclico aromático" incluye carbociclos
plenamente aromáticos y carbociclos en los cuales al menos un
anillo de un sistema anular policíclico es aromático (indicando el
vocablo "aromático" que se cumple con la regla de Hückel). La
expresión "sistema anular heterocíclico aromático" incluye
heterociclos plenamente aromáticos y heterociclos en los cuales al
menos un anillo de un sistema anular policíclico es aromático
(indicando el vocablo "aromático" que se cumple con la regla
de Hückel). Son ejemplos de grupos arilo adecuados grupos que
contienen anillos aromáticos y heteroaromáticos de cinco y seis
miembros tales como benceno, tiofeno, piridina, piridazina,
pirazina, pirimidina, triacina, triazol, pirrol, imidazol, pirazol,
furano, oxazol, isoxazol, tiazol, tiadiazol, oxatiazol y anillos
policíclicos que comprenden combinaciones de las estructuras
aromáticas mononucleares, tales como naftaleno,
benzo[b]tiofeno, benzofurano, quinolina, isoquinolina,
quinoxalina, indol, isoindol, naftiridina, indazol, benzopirrol,
benzotriazol, bencimidazol, benzoxazol, benzotiadiazol y
bencisotiazol. Pueden estar adicionalmente incluidas estructuras
polinucleares en las que uno de los anillos sea aromático y el otro
sea saturado. Los ejemplos incluyen compuestos tales como
1,2,3,4-tetrahidronaftaleno, dihidroindol,
dihidroisoindol y dihidrobenzopirano. Son perfectamente conocidos en
la técnica los de una enorme variedad de sistemas anulares arílicos
que son adecuados para el proceso de la presente invención y
métodos para la preparación de estos sistemas anulares arílicos.
Para los pertinentes estudios extensivos, véanse las publicaciones
siguientes: Comprehensive Organic Chemistry, D. Barton y W.
D. Ollis eds., Pergamon Press, NY, 1979, Volúmenes
1-6; Comprehensive Heterocyclic Chemistry,
A. R. Katritzky y C. W. Rees eds., Pergamon Press, NY, 1984,
Volúmenes 1-8; Comprehensive Heterocyclic
Chemistry II, A. R. Katritzky, C. W. Rees y E. F. V. Scriven
eds., Pergamon Press, NY, 1996, Volúmenes 1A-11; y
las referencias ahí citadas.
Son adecuados sustituyentes sobre el grupo arilo
aquellas mitades que no son reducibles bajo las condiciones de
reacción de hidrogenación catalizada por paladio, que son conocidas
para un experto en la materia. Para un estudio de la susceptibilidad
de hidrogenación de los grupos orgánicos, véase P. N. Rylander,
Catalytic Hidrogenation in Organic Syntheses, Academic
Press, NY, 1979, y M. Freifelder, Catalytic Hidrogenation in
Organic Synthesis Procedures and Commentary, John Wiley &
Sons, NY, 1978. Por ejemplo, los grupos sustituyentes que son
resistentes a estas condiciones de reacción de hidrogenación
incluyen halógenos tales como flúor y cloro; grupos alquilo de
cadena recta, ramificados y cíclicos; grupos alcoxi de cadena recta
y ramificados; grupos ariloxi tales como fenoxi; grupos de ácido
carboxílico; grupos ciano; y grupos arilo y grupos alquilarilo
tales como 4-metilbencilo o
4-etilpiridinilo.
El vocablo "alquilo", utilizado ya sea en
solitario o bien en palabras compuestas tales como
"alquilarilo", incluye alquilo de cadena recta o ramificado tal
como metilo, etilo, propilo, i-propilo, o los distintos
isómeros de butilo, pentilo o hexilo. El vocablo "alcoxi"
incluye, por ejemplo, metoxi, etoxi, propiloxi, isopropiloxi y los
distintos isómeros de butoxi, pentoxi y hexiloxi.
El vocablo "halógeno", ya sea en solitario o
bien en palabras compuestas tales como "haloalquilo", incluye
flúor, cloro, bromo o yodo, siendo el flúor y el cloro preferidos
para el proceso de esta invención.
Los cloruros de arilsulfonilo preferidos incluyen
cloruros de dimetilbencenosulfonilo, cloruros de bencenosulfonilo,
cloruros de piridinsulfonilo y cloruros de naftalenosulfonilo
sustituidos e insustituidos. Los ejemplos representativos de tales
cloruros de arilsulfonilo incluyen cloruro de
2,5-dimetilbencenosulfonilo, cloruro de
4-metilbencenosulfonilo, cloruro de
2,5-bis(1-metiletil)bencenosulfonilo,
ácido 4-(clorosulfonil)benzoico, cloruro de
2-metil-4-piridinsulfonilo,
cloruro de
2,3-dihidro-4-tiazolsulfonilo,
cloruro de 1-naftalenosulfonilo y cloruro de
1,5-naftiridin-7-sulfonilo.
Los disolventes que son adecuados para ser usados
en la presente invención incluyen disolventes apróticos y próticos
en los cuales son solubles los reactivos y los productos, y los
cuales son resistentes a las condiciones de hidrogenación. Los
disolventes apróticos son preferidos e incluyen disolventes
aromáticos tales como metilbenceno, dimetilbenceno y clorobencenos;
tetrahidrofurano; N,N-dimetilformamida; y mezclas de uno o
varios disolventes apróticos. Los disolventes próticos que incluyen
alcoholes tales como isopropanol y etanol son menos preferidos
debido a los pasos adicionales que pueden ser potencialmente
necesarios para separar la sal cloruro resultante. Si el sustrato
de cloruro de sulfonilo es soluble en hidrocarburos alifáticos
tales como hexano, heptano y octano, pueden ser usados estos
disolventes.
El catalizador que es empleado en la presente
invención comprende paladio y puede ser un catalizador comercial de
paladio sobre un soporte, y preferiblemente sobre un soporte que
tenga una gran superficie específica. Tales soportes incluyen, por
ejemplo, carbón o carbón vegetal activado, gel de sílice, alúmina o
magnesia. La parte activa del catalizador puede contener paladio
solamente, o bien puede comprender adicionalmente otros materiales
para aumentar el rendimiento. Es preferido un catalizador de
paladio que comprende adicionalmente estaño en una cantidad de
aproximadamente un 15% a aproximadamente un 20% del peso del
paladio. (Esto significa, por ejemplo, que si están presentes 1000
mg de paladio, la cantidad de estaño va entonces de aproximadamente
150 mg a aproximadamente 200 mg). Más preferiblemente, el contenido
de estaño es de aproximadamente un 8% a aproximadamente un 12% del
peso del paladio. En el proceso de la presente invención, es
preferible usar una cantidad de aproximadamente 1 a aproximadamente
3 milimoles de paladio por mol de cloruro de arilsulfonilo.
La base que es empleada en el presente proceso
con la finalidad de neutralizar el cloruro de hidrógeno que es
producido por la reacción de conversión en una sal cloruro es una
base relativamente fuerte, como p. ej. una base cuyo ácido conjugado
tenga un pK_{a} de aproximadamente 2 o más, siendo preferidas las
bases cuyo ácido conjugado tiene un pK_{a} de 3 o más. Las bases
más débiles pueden no neutralizar adecuadamente el cloruro de
hidrógeno para minimizar sus tendencias corrosivas. Puede ser usada
cualquier base iónica que sea soluble en agua, tenga la alcalinidad
anteriormente indicada y no perjudique la actividad del catalizador.
La expresión "base iónica" significa una base que comprende un
catión de álcali o de metal alcalinotérreo y un anión que puede ser
formado por la disociación de ácido débil, es decir de un ácido que
tenga un pK_{a} de aproximadamente 2 o más. Los iones de álcali y
de metal alcalinotérreo que son preferidos son Li^{+}, Na^{+},
K^{+}, Ca^{2+} y Sr^{2+}, siendo los más preferidos Na^{+} y
K^{+}. Los aniones preferidos en las bases iónicas que son útiles
para el proceso de esta invención incluyen los de acetato,
carbonato e hidróxido. Son preferidas bases iónicas tales como
acetato sódico, hidróxido sódico, hidróxido potásico, carbonato
sódico y carbonato potásico. Son también útiles como bases para la
reacción de esta invención aminas terciarias que sean solubles en el
disolvente aprótico o prótico usado para la reacción, excluyendo
las aminas terciarias que tengan un grupo metilo unido al nitrógeno
amínico. Sin desear quedar limitados a teoría específica alguna, se
cree que las aminas terciarias que tienen grupos metilo unidos al
nitrógeno amínico, tal como es el caso de la
N,N-dimetilbencenamina, están insuficientemente impedidas
estéricamente para evitar la interferencia con el catalizador. La
amina terciaria es preferiblemente seleccionada de entre los
miembros del grupo que consta de aminas terciarias alquílicas,
arílicas y arilalquílicas. Las aminas terciarias preferidas
incluyen N,N-dietilbencenamina, tributilamina,
1-etilpiperidina y trietilamina.
La cantidad de base usada en la reacción es
preferiblemente una cantidad de al menos un equivalente molar a
aproximadamente 1,3 equivalentes molares en relación con los moles
de cloruro de sulfonilo, para neutralizar todo el cloruro de
hidrógeno que es formado. Las cantidades de más de 1,3 equivalentes
molares pueden hacer que disminuya la cantidad de selectividad
conducente a la formación de tiol a base de conducir a la formación
de un ácido sulfínico a costa del deseado producto consistente en
tiol.
La temperatura de la hidrogenación está
preferiblemente situada entre aproximadamente 20ºC y
aproximadamente 110ºC. Son posibles temperaturas más bajas, pero las
mismas requerirían equipos de refrigeración especiales. Las
temperaturas más altas pueden ocasionar una desactivación del
catalizador y pueden interferir en la reacción debido a la mala
estabilidad de los tioles arílicos a altas temperaturas. El
procedimiento de llevar a cabo la hidrogenación primeramente a
temperaturas más bajas y a continuación a temperaturas más altas
puede proporcionar mejores resultados que el procedimiento de llevar
a cabo la hidrogenación a una sola temperatura. Por ejemplo, un
período inicial de hidrogenación puede ser llevado a cabo a una
temperatura más baja situada dentro de la gama de temperaturas
anteriormente indicada, o sea p. ej. a una temperatura de
aproximadamente 20ºC a aproximadamente 85ºC, seguido por un período
final de hidrogenación llevado a cabo a una temperatura más alta
situada dentro de la gama de temperaturas de p. ej. aproximadamente
85ºC a aproximadamente 110ºC. En la realización en la cual se usan
dos períodos de temperatura creciente, la adición de hidrógeno es
supervisada durante el período inicial, y cuando la captación de
hidrógeno cesa a esta temperatura más baja, la temperatura es
incrementada siendo situada dentro de la gama de temperaturas
anteriormente indicada para el período final. Al haber cesado la
captación de hidrógeno a la temperatura más alta, la reacción ha
quedado concluida.
Como alternativa, todo el período de
hidrogenación puede ser llevado a cabo a aproximadamente la misma
temperatura.
La presión para la hidrogenación está
preferiblemente situada entre aproximadamente 700 y 7000 kPa. A una
presión inferior a ésta, la hidrogenación puede ser en general
demasiado lenta como para poder tener aplicación práctica. A una
presión superior a ésta, pueden ser necesarios equipos de reacción
más costosos.
Una autoclave de Hastelloy® C-276
de un litro fue cargada con una solución en metilbenceno de cloruro
de 2,5-dimetilbencenosulfonilo (400 g de solución,
al 20,9% en peso, 0,41 moles), catalizador de un 5% de
Pd-0,5% de Sn sobre carbón (2,0 g, 0,94 mmoles de
Pd) y de N,N-dietilbencenamina (70,6 g, 0,47 moles; relación
de equivalentes molares de 1,15 referida al cloruro de sulfonilo).
La solución fue cargada con hidrógeno a una presión de 800 psig
(psig = presión efectiva en libras/pulgada^{2}) (5520 kPa), y fue
calentada hasta 100ºC. La absorción de hidrógeno cesó en 1,5 horas.
Se dio salida a la presión, y la solución fue transferida a un vaso
en el que fueron añadidos 300 gramos de agua, y la mezcla fue
agitada por espacio de 0,5 horas. El catalizador soportado fue
separado por filtración, y fueron separadas las fases orgánica y
acuosa. El análisis por cromatografía de gases indicó una conversión
al 100% del cloruro de sulfonilo, una selectividad de un 73,1%
conducente a la formación del correspondiente tiol
(2,5-dimetilbencenotiol) y una selectividad de un
12,3% conducente a la formación del correspondiente ácido sulfónico
(ácido 2,5-dimetilbencenosulfónico). El análisis de
la capa acuosa indicó 723 ppm de níquel, lo cual constituye una
medida de la corrosión del cuerpo de la autoclave de
Hastelloy®.
Este ejemplo demuestra que la
N,N-dietilbencenamina, que es una base fuerte, puede ser
usada para reaccionar con el cloruro de hidrógeno que es producido
como subproducto al convertir un cloruro de arilsulfonilo en un
tiol arílico por hidrogenación catalítica, con una relativamente
pequeña cantidad de corrosión.
Fue cargada una autoclave de Hastelloy® de un
litro y la reacción fue llevada a cabo de la misma manera como en
el Ejemplo 1, pero fue empleada en sustitución de la
N,N-dietilbencenamina una cantidad equivalente de
N,N-dimetilbencenamina (57,0 g, 0,47 moles). La absorción de
hidrógeno cesó en 2,75 horas. El análisis por cromatografía de
gases indicó una conversión al 100% del cloruro de sulfonilo, una
selectividad de un 1,1% conducente a la formación del
correspondiente tiol, una selectividad de un 61,0% conducente a la
formación del correspondiente disulfuro, una selectividad de un 4,1%
conducente a la formación del correspondiente sulfonotioato, y una
selectividad de un 8,5% conducente a la formación del
correspondiente ácido sulfónico. El análisis de la capa acuosa
indicó 5240 ppm de níquel, la cual es una cantidad muy superior a
la del ejemplo precedente.
Este ejemplo comparativo pone de manifiesto la
inesperada diferencia que se observa en los resultados cuando se
usa la N,N-dimetilbencenamina, que es una amina terciaria
que tiene un grupo metilo unido al nitrógeno amínico, en comparación
con la N,N-dietilbencenamina, que es una base que
es útil en la presente invención.
Una autoclave de Hastelloy® de un litro como la
del Ejemplo 1 fue cargada con una solución en metilbenceno de
cloruro de 2,5-dimetilbencenosulfonilo (415 g de
solución, al 20,8% en peso, 0,42 moles), catalizador de un 5% de
Pd-0,5% de Sn sobre carbón (2,0 g, 0,94 mmoles de
Pd) y una solución de acetato sódico (72,1 g, 0,53 moles; relación
de equivalentes molares de 1,26 referida al cloruro de sulfonilo en
agua) (250 g). La solución fue cargada con hidrógeno a 800 psig
(5520 kPa), y la absorción de hidrógeno comenzó a temperatura
ambiente. Se dejó que la solución absorbiese hidrógeno por espacio
de 4 horas hasta cesar la absorción. La mezcla de reacción fue
entonces calentada hasta 100ºC manteniendo la presión de hidrógeno
al nivel de 800 psig (5520 kPa). La presión de hidrógeno fue
mantenida por espacio de 4 horas adicionales, al final de cuyo
período de tiempo cesó la absorción de hidrógeno. Se dio entonces
salida a la presión. El catalizador soportado fue separado por
filtración, y fueron separadas las fases orgánica y acuosa. El
análisis por cromatografía de gases indicó una conversión al 100%
del correspondiente cloruro de sulfonilo, una selectividad de un
92,5% conducente a la formación del correspondiente tiol, una
selectividad de un 0,2% conducente a la formación del
correspondiente disulfuro, y una selectividad de un 7,0% conducente
a la formación del correspondiente ácido sulfónico. El análisis de
la capa acuosa indicó 35 ppm de níquel, lo cual pone de manifiesto
una muy baja velocidad de corrosión de la autoclave de
Hastelloy®.
Este ejemplo demuestra que pueden ser usadas
bases iónicas fuertes para reaccionar con el cloruro de hidrógeno,
y que se obtienen excelentes resultados cuando la hidrogenación es
efectuada en dos etapas, a una baja temperatura inicial seguida por
una temperatura más alta.
Las tablas siguientes indican el efecto de otras
bases y/o condiciones de reacción. En estas tablas, el tiempo de
reacción que se indica es el tiempo en horas durante el cual tenía
lugar una absorción activa de hidrógeno, deteniéndose después de
ello la reacción. Los resultados de reacción están indicados para
la conversión del cloruro de sulfonilo (indicada como "%
Conv."), la selectividad conducente a la formación del tiol
(indicada como "Select. % Tiol"), la selectividad conducente a
la formación del disulfuro (indicada como "Select. % Disulf.")
y la selectividad conducente a la formación del ácido sulfónico
(indicada como "Select. % Sulf. Ac."). Están también indicadas
las partes por millón (ppm) de níquel (Ni) halladas en la fase
acuosa tras su separación de la fase orgánica, constituyendo este
dato una medida de la corrosión de la autoclave de Hastelloy®
(basada en níquel).
Los siguientes experimentos con varias aminas
como las indicadas en la Tabla 1 fueron efectuados prácticamente de
la misma manera como en el Ejemplo 1 (con una relación de
equivalentes molares referida al cloruro de sulfonilo de
aproximadamente 1,15), exceptuando lo indicado.
Los ejemplos anteriores demuestran que resulta
insatisfactoria en materia de la selectividad conducente a la
formación de tiol una amina que tiene un grupo metilo unido al
nitrógeno, tal como es el caso de la
1-metilpiperidina, y que la
N,N-dimetilacetamida es ineficaz para impedir la corrosión
de la autoclave de Hastelloy®, en comparación con las aminas no
metílicas que son útiles en la presente invención.
Los siguientes experimentos con varias bases
iónicas como las indicadas en la Tabla 2 fueron efectuados
prácticamente de la misma manera como en el Ejemplo 2 (con una
relación de equivalentes molares referida al cloruro de sulfonilo de
aproximadamente 1,26), exceptuando lo indicado.
Los ejemplos anteriores ponen de manifiesto los
excelentes resultados que en materia de selectividad y de corrosión
fueron obtenidos con las bases iónicas de la presente invención, y
el mejoramiento de los resultados que se logró con hidróxido sódico
al llevar a cabo el período inicial de la hidrogenación a una
temperatura más baja que la del período final.
El siguiente experimento que está indicado en la
Tabla 3 fue efectuado prácticamente de la misma manera como en el
Ejemplo 2 (con una relación de equivalentes molares referida al
cloruro de sulfonilo de aproximadamente 1,26), exceptuando el hecho
de que fue usado catalizador de un 5% de Pd sobre carbón en lugar
de catalizador de un 5% de Pd-0,5% de Sn sobre
carbón.
El experimento anterior pone de manifiesto que
pueden obtenerse excelentes resultados con catalizador que contenga
solamente paladio soportado.
El siguiente experimento indicado en la Tabla 4
fue efectuado prácticamente de la misma manera como en el Ejemplo 2
(con una relación de equivalentes molares referida al cloruro de
sulfonilo de aproximadamente 1,26), exceptuando el hecho de que fue
usada una presión de hidrógeno de 400 psig (2760 kPa) en lugar de
la presión de hidrógeno de 800 psig (5520 kPa).
El ejemplo demuestra que, a una presión de 400
psig (2760 kPa), la selectividad conducente a la formación de tiol
es peor y la corrosión es superior en comparación con los
resultados obtenidos a 800 psig (5520 kPa) (Ejemplo 2).
Los siguientes experimentos indicados en la Tabla
5 fueron efectuados prácticamente de la misma manera como en el
Ejemplo 2, exceptuando el hecho de que fue usada una cantidad
incrementada de base (una relación de equivalentes molares referida
al cloruro de arilsulfonilo de aproximadamente 1,8 y 3,
respectivamente, en lugar de 1,26).
Los ejemplos anteriores demuestran que con
respecto a los resultados que están enumerados en la Tabla 2 del
Ejemplo 4 una cantidad incrementada de base puede tener un efecto
perjudicial en la selectividad conducente a la formación de tiol,
redundando en menores rendimientos.
Claims (13)
1. Proceso que está destinado a la producción de
un tiol arílico y comprende el paso de hidrogenar un cloruro de
arilsulfonilo con hidrógeno en un disolvente en presencia de (I) un
catalizador que comprende paladio y (II) una cantidad eficaz de una
base cuyo ácido conjugado tiene un pK_{a} de 2 o más, siendo la
base seleccionada de entre los miembros del grupo que consta de
bases iónicas solubles en agua y aminas terciarias solubles en el
disolvente, no teniendo las aminas terciarias un grupo metilo unido
al nitrógeno amínico.
2. El proceso de la reivindicación 1, en el que
la hidrogenación es llevada a cabo a una temperatura de 20ºC a
110ºC y a una presión de 700 kPa a 7000 kPa.
3. El proceso de las reivindicaciones 1 ó 2, en
el que la hidrogenación es inicialmente efectuada a una temperatura
de 20ºC a 85ºC, seguida por una temperatura de 85ºC a 110ºC.
4. El proceso de la reivindicación 1, en el que
son usados de 1 a 3 milimoles de paladio por mol de cloruro de
arilsulfonilo.
5. El proceso de la reivindicación 1, en el que
el catalizador de paladio comprende además de un 5% a un 20% en
peso de estaño referido al paladio.
6. El proceso de la reivindicación 5, en el que
la cantidad de estaño es de un 8% a un 12% del peso del
paladio.
7. El proceso de la reivindicación 1, en el que
la base tiene un ácido conjugado que tiene un pK_{a} de 3 o
más.
8. El proceso de la reivindicación 1, en el que
la cantidad de base usada es de al menos un equivalente molar a 1,3
equivalentes molares referidos a los moles de cloruro de
arilsulfonilo.
9. El proceso de las reivindicaciones 1, 2 ó 3,
en el que la base es seleccionada de entre los miembros del grupo
que consta de acetato sódico, hidróxido sódico, hidróxido potásico,
carbonato sódico y carbonato potásico.
10. El proceso de las reivindicaciones 1, 2 ó 3,
en el que la amina terciaria es seleccionada de entre los miembros
del grupo que consta de aminas terciarias alquílicas, arílicas y
arilalquílicas.
11. El proceso de la reivindicación 10, en el que
la amina terciaria es seleccionada de entre los miembros del grupo
que consta de N,N-dietilbencenamina, tributilamina,
1-etilpiperidina y trietilamina.
12. El proceso de la reivindicación 1, en el que
el cloruro de arilsulfonilo es seleccionado de entre los miembros
del grupo que consta de cloruros de metilbencenosulfonilo, cloruros
de bencenosulfonilo, cloruros de piridinsulfonilo, cloruros de
tiazolsulfonilo, cloruros de oxazolsulfonilo, cloruros de
naftalenosulfonilo, cloruros de benzotiafenosulfonilo y cloruros de
benzofuranosulfonilo sustituidos e insustituidos.
13. El proceso de la reivindicación 1, en el que
el disolvente es aprótico.
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