ES2288604T3 - Produccion de dihidronepetalactona por hidrogenacion de nepetalactona. - Google Patents

Produccion de dihidronepetalactona por hidrogenacion de nepetalactona. Download PDF

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Abstract

Proceso que es para la producción de una dihidronepetalactona de fórmula (II) y comprende el paso de hidrogenar una nepetalactona de fórmula (I) según el esquema siguiente: en presencia de un catalizador metálico soportado, siendo el metal catalítico seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de níquel, platino, paladio, iridio, renio, rodio, rutenio y combinaciones de los mismos; y siendo el soporte seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de carbono, alúmina, sílice, sílice-alúmina, titania, titania-alúmina, titania-sílice, sulfato bárico, carbonato cálcico y combinaciones de los mismos.

Description

Producción de dihidronepetalactona por hidrogenación de nepetalactona.
Esta solicitud reivindica los efectos de prioridad que se derivan de la Solicitud Provisional U.S. Nº 60/369.470, presentada el 3 de abril de 2002, que a todos los efectos queda incorporada en su totalidad a la presente como parte de la misma.
Ámbito de la invención
Esta invención se refiere a un proceso para hidrogenar nepetalactona, utilizando un catalizador metálico que está soportado, para producir dihidronepetalactona.
Antecedentes de la invención
Muchas especies de plantas pertenecientes a la familia de las Labiatae (Lamiaceae) producen aceites esenciales (aceites aromáticos) que son usados como fuentes naturales de sustancias químicas insectífugas y fragantes [Hay, R.K.M. y Svoboda, K.P. Botany, en "Volatile Oil Crops: their biology, chemistry and production"; Hay, R.K.M., Waterman, P.G. (eds.); Longman Group UK Limited (1993)]. Las plantas del género Nepeta (hierbas gateras) están incluidas en el grupo de los miembros de esta familia y producen un aceite esencial que es un artículo secundario de comercio. Este aceite es muy rico en una clase de compuestos monoterpenoides que son conocidos como iridoides [Inouye, H. Iridoids. Methods in Plant Biochemistry 7:99-143 (1991)], y más específicamente las nepetalactonas metilciclopentanoides [Clark, L.J. et al. The Plant Journal, 11:1387-1393 (1997)] y derivados.
Se sabe que existen en la naturaleza cuatro estereoisómeros de nepetalactona que pueden ser fácilmente obtenidos de distintas especies dentro del género de plantas Nepeta. Estas sustancias químicas ejercen un efecto excitante perfectamente conocido en los gatos [Tucker, A.O. y S.S. Tucker. Economic Botany 42: 214-231 (1988)], y por consiguiente se usa en los juguetes para gatos el aceite - o más comúnmente, el herbaje secado de esta planta llamada hierba gatera -. Las hojas y el aceite de Nepeta spp. no poseen un aroma particularmente atractivo. Los usos del herbaje y del aceite se han visto por consiguiente limitados al pequeño mercado que representan los juguetes y accesorios para los gatos domésticos. Una pequeña proporción del aceite de varias plantas de la subespecie Nepeta spp. consta de dihidronepetalactonas, que pueden derivarse biosintéticamente de las más abundantes nepetalactonas [Regnier, F.E. et al. Phytochemistry 6:1281-1289 (1967); DePooter, H.L. et al. Flavour and Fragrance Journal 3:155-159 (1988); Handjieva, N.V. y S.S. Popov. J. Essential Oil Res. 8:639-643 (1996)].
Hace mucho que se sabe que los monoterpenoides iridoides son eficaces repelentes para una variedad de especies de insectos [Eisner, T. Science 146:1318-1320 (1964); Eisner, T. Science 148:966-968 (1965); Peterson, C. y J. Coats, Pesticide Outlook 12:154-158 (2001); y Peterson, C. et al. Abstracts of Papers American Chemical Society, (2001) 222 (1-2): AGRO73]. Sin embargo, han sido mucho menos concluyentes los estudios de la repelencia de las dihidronepetalactonas [Cavill, G.W.K., y D.V. Clark. J. Insect Physiol. 13:131-135 (1967); Cavill, G.W.K. et al. Tetrahedron 38:1931-1938 (1982); Jefson, M. et al. J. Chemical Ecology 9:159-180 (1983)]. Estudios recientes han indicado que las dihidronepetalactonas pueden ejercer un efecto repelente en las plagas insectiles comunes de la sociedad humana. Así, una fuente de dihidronepetalactonas (o un precursor) que sea capaz de proporcionar estos compuestos económicamente y en cantidad puede ser necesaria para permitir la aplicación comercial de estas moléculas como repelentes de insectos.
Adicionalmente se ha propuesto que sean usados compuestos de dihidronepetalactona como materiales de fragancia. En vista de estas consideraciones, una fuente de dihidronepetalactonas (o un precursor) que sea capaz de proporcionar estos compuestos económicamente y en cantidad puede ser también necesaria para permitir la aplicación comercial de estas moléculas como materiales de fragancia.
Han sido descritos procesos para hidrogenar lactonas monoterpénicas iridoides (como p. ej. isoneonepetalactona, isodehidroiridomirmecina e isoactinidialactona) usando catalizador de óxido de platino (PtO_{2}) [Sakai, T. et al. Bull. Chem. Soc. Jpn., 53(12): 3683-6 (1980)]. Análogamente, fueron hidrogenadas neonepetalactona e isoneonepetalactona con PtO_{2} en Et_{2}O y con Ni Raney en etanol [Sakai, T. et al. Koen Yoshishu - Koryo, Terupen oyobi Seiyu Kagaku ni kansuru Toronkai, 23^{a} (1979), 45-48; Editado por: la Chem. Soc. Japan, Tokyo, Japón].
Usando una metodología similar, están descritos en Regnier, R.E. et al. [Phytochemistry 6:1281-1289 (1967)] procesos para producir dihidronepetalactonas mediante hidrogenación de nepetalactona. Específicamente, la nepetalactona fue tratada con hidrógeno y catalizador de óxido de platino (PtO_{2}) para producir
un 53% de metil-2-isopropil-5-metilciclopentanocarboxilato,
un 2,8% de \alpha-dihidronepetalactona, y
un 35% de \delta-dihidronepetalactona.
Cuando se usó un catalizador de paladio soportado en carbonato de estroncio (Pd/SrCO_{3}), fueron formados
un 90% de \alpha-dihidronepetalactona,
un 3% de metil-2-isopropil-5-metilciclopentanocarboxilato, y una traza de \delta-dihidronepetalactona.
Sin embargo, estas dos estrategias de hidrogenación tienen limitaciones; puesto que el PtO_{2} es un catalizador no soportado que permitía la formación de una importante cantidad de derivados de anillo abierto, mientras que el SrCO_{3} es un soporte caro.
Por consiguiente, sigue habiendo necesidad de un proceso económico y eficaz para la producción de dihidronepetalactonas. Los metales que se seleccionan para ser usados como catalizadores en el proceso de esta invención aportan la deseada economía y el deseado rendimiento de producción con un alto grado de selectividad con respecto a la dihidronepetalactona obtenida como producto.
Breve exposición de la invención
Una realización de esta invención es un proceso para la producción de una dihidronepetalactona de fórmula (II) hidrogenando una nepetalactona de fórmula (I) según el esquema siguiente:
1
en presencia de un catalizador metálico soportado, siendo el metal catalítico seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de níquel, platino, paladio, iridio, renio, rodio, rutenio y combinaciones de los mismos; y siendo el soporte seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de carbono, alúmina, sílice, sílice-alúmina, titania, titania-alúmina, titania-sílice, sulfato bárico, carbonato cálcico y combinaciones de los mismos.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 muestra las estructuras químicas de las nepetalactonas iridoides (metilciclopentanoides) que se dan de manera natural.
Descripción detallada de la invención
En el sentido en el que se le utiliza en la presente, el vocablo "nepetalactona" se refiere al compuesto que tiene la estructura general que queda definida por la Fórmula I:
2
Se sabe que existen en la naturaleza cuatro estereoisómeros de nepetalactona como los que se muestran en la Figura 1.
En el sentido en el que se les utiliza en la presente, el vocablo "dihidronepetalactonas" o la expresión "mezclas de dihidronepetalactonas" se refieren a cualquier mezcla de estereoisómeros de dihidronepetalactona. Puede ser variable la composición molar o másica de cada uno de estos isómeros con respecto a la totalidad de la composición de dihidronepetalactonas. Las dihidronepetalactonas quedan definidas por la Fórmula 2:
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en la que 4, 4a, 7 y 7a indican los cuatro centros quirales de la molécula y la estructura engloba a todos los posibles estereoisómeros de dihidronepetalactona.
Se muestran a continuación las estructuras de los estereoisómeros de dihidronepetalactona que pueden derivarse de (7S)-nepetalactonas.
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En el sentido en el que se le utiliza en la presente, el vocablo "catalizador" se refiere a una sustancia que afecta a la velocidad de una reacción química (pero no al equilibrio de reacción) y emerge del proceso sin haber experimentado variación química.
En el sentido en el que se le utiliza en la presente, el vocablo "promotor" es un compuesto que es añadido para acrecentar la función física o química de un catalizador. Un promotor químico generalmente aumenta la actividad de un catalizador y puede ser incorporado al catalizador durante la ejecución de cualquier paso de la elaboración química del constituyente del catalizador. El promotor químico generalmente acrecienta la función física o química del agente catalizador, pero puede también ser añadido para retardar las reacciones laterales no deseables. La expresión "promotor metálico" se refiere a un compuesto metálico que es añadido para acrecentar la función física o química de un catalizador.
Nepetalactonas
La nepetalactona es un material conocido que puede ser convenientemente obtenido en forma relativamente pura de los aceites esenciales que son aislados por varios procedimientos de plantas del género Nepeta (hierbas gateras). El aislamiento de tales aceites es perfectamente conocido en la técnica, y los ejemplos de la metodología de extracción de los aceites incluyen (aunque sin quedar limitados a los mismos) la destilación con vapor, la extracción con disolvente orgánico, la extracción con disolvente orgánico asistida por microondas, la extracción con fluido supercrítico, la extracción mecánica y el enfleurage (inicial extracción en frío mediante absorción en grasas seguida por extracción con disolvente orgánico).
Es perfectamente sabido que los aceites esenciales que son aislados a partir de distintas especies de Nepeta poseen distintas proporciones de cada estereoisómero de nepetalactona de los que se dan de manera natural [Regnier, F.E. et al. Phytochemistry 6:1281-1289 (1967); DePooter, H.L. et al. Flavour and Fragrance Journal 3:155-159 (1988); Handjieva, N.V. y S.S. Popov. J. Essential Oil Res. 8:639-643 (1996)]. Así, a partir de aceite sacado de cualquier especie de Nepeta que contenga una mezcla de nepetalactonas, al ser efectuada hidrogenación será generada una mezcla de estereoisómeros de dihidronepetalactona. Dentro de la cadena principal metilciclopentanoide de la nepetalactona están presentes cuatro centros quirales en los carbonos 4, 4a, 7 y 7a como se muestra a continuación:
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Por consiguiente, está claro que tras la hidrogenación son posibles en total ocho parejas de enantiómeros de dihidronepetalactona. De éstos, los estereoisómeros que se dan de manera natural y han sido descritos hasta aquí son (7S)-dihidronepetalactonas.
Hidrogenación
La hidrogenación de la nepetalactona se efectúa en presencia de un adecuado catalizador de hidrogenación de metal activo. Los aceptables disolventes, catalizadores, aparatos y procedimientos para la hidrogenación en general pueden encontrarse en Augustine, Heterogeneous Catalysis for the Synthetic Chemist, Marcel Decker, New York (Nueva York), N.Y. (1996).
Los catalizadores de hidrogenación de la invención contienen como componente principal iridio, paladio, rodio, níquel, rutenio, platino, renio, compuestos de los mismos y combinaciones de los mismos.
El catalizador metálico que se usa en el proceso de esta invención es usado en forma de catalizador soportado. Un catalizador soportado es un catalizador en el cual el agente catalizador activo es depositado en un material de soporte por pulverización, impregnación o mezcla física, efectuándose a continuación secado, calcinación y, de ser necesario, activación mediante métodos tales como los de reducción y oxidación. Los materiales que se usan frecuentemente como soporte son sólidos porosos con grandes superficies específicas totales (externas e internas) que pueden aportar altas concentraciones de sitios activos por unidad de peso de catalizador. El soporte del catalizador puede acrecentar la función del agente catalizador, y generalmente se prefieren los catalizadores soportados porque con ellos es usado con mejor rendimiento el catalizador metálico activo.
El soporte del catalizador puede estar en forma de polvo, gránulos, pellets o formas similares. El material de soporte de la presente invención es seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de carbón, alúmina, sílice, sílice-alúmina, titania, titania-alúmina, titania-sílice, sulfato bárico, carbonato cálcico y combinaciones de los mismos. Además, los metales catalíticos soportados pueden tener el mismo material de soporte o distintos materiales de soporte.
En una realización de la presente invención, un soporte más preferido es el carbón. Los soportes más preferidos son aquéllos, en particular de carbón, que tienen una superficie específica de más de 100-200 m^{2}/g. Son soportes más preferidos aquéllos, en particular de carbón, que tienen una superficie específica de al menos 300 m^{2}/g.
Los carbones que están comercialmente disponibles y pueden ser usados en esta invención incluyen los que se venden con las siguientes marcas de fábrica: Bameby & Sutcliffe^{TM}, Darco^{TM}, Nuchar^{TM}, Columbia JXN^{TM}, Columbia LCKM^{TM}, Calgon PCB^{TM}, Calgon BPL^{TM}, Westvaco^{tm}, Norit^{TM} y Barnaby Cheny NB^{TM} (TM = marca de fábrica). El carbón puede ser también carbón disponible comercialmente tal como el Calsicat C, el Sibunit C o el Calgon C (que están a la venta en el mercado con la marca registrada Centraur®).
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Las combinaciones preferidas de metal catalítico y sistema de soporte incluyen las siguientes:
níquel sobre carbón,
níquel sobre Al_{2}O_{3},
níquel sobre CaCO_{3},
níquel sobre BaSO_{4},
níquel sobre SiO_{2},
platino sobre carbón,
platino sobre Al_{2}O_{3},
platino sobre CaCO_{3},
platino sobre BaSO_{4},
platino sobre SiO_{2},
paladio sobre carbón,
paladio sobre Al_{2}O_{3},
paladio sobre CaCO_{3},
paladio sobre BaSO_{4},
paladio sobre SiO_{2},
iridio sobre carbón,
iridio sobre Al_{2}O_{3},
iridio sobre SiO_{2},
iridio sobre CaCO_{3},
iridio sobre BaSO_{4},
renio sobre carbón,
renio sobre Al_{2}O_{3},
renio sobre SiO_{2},
renio sobre CaCO_{3},
renio sobre BaSO_{4},
rodio sobre carbón,
rodio sobre Al_{2}O_{3},
rodio sobre SiO_{2},
rodio sobre CaCO_{3},
rodio sobre BaSO_{4},
rutenio sobre carbón,
rutenio sobre Al_{2}O_{3},
rutenio sobre CaCO_{3},
rutenio sobre BaSO_{4}, y
rutenio sobre SiO_{2}.
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Como se ha indicado anteriormente, los metales catalíticos incluyen como componente iridio, paladio, rodio, níquel, rutenio, platino y renio; y los materiales de soporte incluyen carbón, alúmina, sílice, sílice-alúmina, titania, titania-alúmina, titania-sílice, CaCO_{3} y BaSO_{4}. Un catalizador soportado puede hacerse a base de cualquier combinación de los metales y materiales de soporte anteriormente mencionados. Sin embargo, un catalizador soportado puede también hacerse a base de combinaciones de varios metales y/o varios materiales de soporte seleccionados de entre los miembros de un subgrupo o subgrupos de los anteriores formados omitiendo cualquier miembro o cualesquiera miembros de los grupos completos que se enumeran en las listas anteriores. En consecuencia, el catalizador soportado puede en tal caso no tan sólo hacerse a base de uno o varios metales y/o materiales de soporte seleccionados de entre los miembros del subgrupo o de los subgrupos de cualquier tamaño que pueda o puedan formarse a partir de los grupos completos que han sido enumerados en las listas anteriores, sino que también puede hacerse en ausencia de los miembros que han sido omitidos de los grupos completos para formar el subgrupo o los subgrupos. Además, el subgrupo o los subgrupos formado(s) omitiendo varios miembros de los grupos completos de las listas anteriores puede(n) contener cualquier número de los miembros de los grupos completos, de forma tal que estén ausentes del subgrupo o de los subgrupos aquellos miembros de los grupos completos que son excluidos para formar el subgrupo o los subgrupos. Por ejemplo, en determinadas circunstancias puede desearse ejecutar el proceso en ausencia de un catalizador hecho a base de paladio sobre carbón.
Si bien no es decisivo el porcentaje en peso de catalizador sobre el soporte, se comprenderá que cuanto más alto sea el porcentaje en peso de metal, tanto más rápida será la reacción. Una preferida gama de contenidos de metal en un catalizador soportado es la que va desde aproximadamente un 0,1% en peso hasta aproximadamente un 20% en peso de la totalidad del catalizador soportado (peso del catalizador más el peso del soporte). Una más preferida gama de contenidos de metal catalítico es la que va desde aproximadamente un 1% en peso hasta aproximadamente un 10% en peso de la totalidad del catalizador soportado. Una más preferida gama de contenidos de metal catalítico es la que va desde aproximadamente un 3% en peso hasta aproximadamente un 7% en peso de la totalidad del catalizador soportado.
Opcionalmente, puede usarse un promotor metálico con el metal catalítico en el método de la presente invención. Los adecuados promotores metálicos incluyen los siguientes: 1) los elementos de los grupos 1 y 2 de la tabla periódica; 2) estaño, cobre, oro, plata y combinaciones de los mismos; y 3) combinaciones de metales del grupo 8 de la tabla periódica en menores cantidades.
La temperatura, el disolvente, el catalizador, la presión y la velocidad de mezcla son todos ellos parámetros que afectan a la hidrogenación. Las relaciones entre estos parámetros pueden ser ajustadas para llevar a efecto la deseada conversión, velocidad de reacción y selectividad en la reacción del proceso.
Dentro del contexto de la presente invención, la temperatura preferida es la que va desde aproximadamente 25ºC hasta 250ºC, dicha temperatura es más preferiblemente la que va desde aproximadamente 50ºC hasta aproximadamente 150ºC, y con la máxima preferencia dicha temperatura es la que va desde aproximadamente 50ºC hasta 100ºC. La presión de hidrógeno es preferiblemente de poco más o menos 0,1 a poco más o menos 20 MPa, más preferiblemente de poco más o menos 0,3 a 10 MPa, y con la máxima preferencia, de aproximadamente 0,3 a 4 MPa. La reacción puede ser llevada a cabo sin mezcla o bien en presencia de un disolvente. Están incluidos entre los disolvente que son útiles los que son conocidos en la técnica de la hidrogenación, tales como hidrocarburos, éteres y alcoholes. Los alcoholes son los más preferidos, y en particular alcanoles inferiores tales como metanol, etanol, propanol, butanol y pentanol. Cuando la reacción es realizada según las realizaciones preferidas, pueden ser alcanzadas selectividades del orden de al menos un 70% allí donde son típicas selectividades de al menos un 85%. La selectividad es el porcentaje en peso del material convertido que es dihidronepetalactona donde el material convertido está en la parte del material de partida que participa de la reacción de hidrogenación.
El proceso de la presente invención puede ser ejecutado de manera discontinua, de manera discontinua secuencial (es decir, en una serie de reactores de elaboración discontinua) o bien en modo continuo en cualesquiera de los equipos que son habitualmente empleados para los procesos continuos (véase, por ejemplo, H.S. Fogler, Elementary Chemical Reaction Engineering, Prentice-Hall, Inc., NJ, USA). El agua de condensación que se forma como producto de la reacción es retirada utilizando los métodos de separación que se emplean habitualmente para tales
separaciones.
Una vez concluida la reacción de hidrogenación, la resultante mezcla de productos isómeros de dihidronepetalactona puede ser separada por un método convencional, tal como por ejemplo el de destilación, el de cristalización o el de cromatografía líquida preparativa, para así obtener cada pareja altamente purificada de enantiómeros de dihidronepetalactona. Para separar los enantiómeros puede emplearse cromatografía quiral.
Ejemplos
Se define más ampliamente la presente invención en los ejemplos siguientes. Si bien indican realizaciones preferidas de la invención, estos ejemplos se dan tan sólo con carácter ilustrativo.
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Se usan en los ejemplos las abreviaturas siguientes:
ESCAT
Serie de catalizadores suministrada por la Engelhard Corp., (E. Windsor, CT).
Calsicat Carbon
Soporte de catalizador de la Engelhard Corp.
Sibunit Carbon
Soporte de catalizador del Inst. del Carbón Técnico (Omsk, Rusia)
Serie JM-A
Soporte de catalizador de carbón de la Johnson Matthey, Inc., (W. Deptford, NJ).
Calgon Carbon
Soporte de catalizador de la Calgon Corp. que tiene la marca Centaur®
DHNE
Dihidronepetalactona
NELA
Nepetalactona
GC
Cromatografía de gases.
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Adicionalmente, la presión se indica en psi y MPa (psi = libras/pulgada^{2}), siendo 14,7 psi equivalentes a 0,101325 MPa (que en ambos casos son equivalentes a 1 atm).
Síntesis de los Catalizadores
Un soporte disponible comercialmente tal como carbón, alúmina o sílice [suministrado por la Engelhard Corp. (E. Windsor, CT)] era impregnado por humedad incipiente con una sal metálica. Los precursores que se usaron fueron los siguientes:
IrCl_{3}\cdot3H_{2}O,
PdCl_{2} (Alfa Aesar, Wardhill, MA),
RhCl_{3}\cdotxH_{2}O (Alfa Aesar),
RuCl_{3}\cdotxH_{2}O (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI),
AuCl_{3}\cdot3H_{2}O (Alfa Aesar),
NiCl_{3}\cdot6H_{2}O (Alfa Aesar),
H_{2}PtCl_{6} (Johnson Matthey, Inc., W. Deptford, NJ),
y
Re_{2}O_{7} (Alfa Aesar).
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Las muestras eran secadas y reducidas a 300-450ºC en H_{2} por espacio de 2 horas.
El carbón que se usó estaba comercialmente disponible como Calsicat Carbon, Sibunit Carbon, o Calgon Carbon. El Calsicat Carbon es el lote S-96-140 de la Engelhard Corp., de Beachwood, OH. El Sibunit Carbon es el Sibunit-2 del Instituto del Carbón Técnico, de 5^{th} Kordnaya, Omsk 64418, Rusia. El Calgon Carbon es Carbón para Placas de Circuito Impreso (que está disponible comercialmente con la marca registrada Centaur®) de la Calgon Corp. (Pittsburgh, PA).
Experimentos 1-46
El presente ejemplo describe una serie de experimentos llevados a cabo para poner a prueba las capacidades de varios catalizadores para convertir selectivamente la nepetalactona en dihidronepetalactona por medio de hidrogenación. La única variable que se alteró en cada experimento fue el tipo de catalizador y soporte, mientras que se mantuvieron constantes los parámetros siguientes (a no ser que se indique específicamente otra cosa a continua-
ción):
tiempo - 2 h;
temperatura - 50ºC;
presión de H_{2} - 700 psi; y
material de alimentación - nepetalactona al 33% en etanol.
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Estos parámetros "estándar" fueron modificados como se indica a continuación:
Experimentos 11, 16, 20 y 22
tiempo - 4 h; y
Experimento 17
tiempo - 3 h;
presión de H_{2} - 1000 psi; y
material de alimentación - nepetalactona al 50% en etanol.
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Fueron introducidas en un reactor a presión de 2 ml nepetalactona al 33% o al 50% en etanol y una cantidad del catalizador y soporte que se indican en la tabla siguiente. El reactor fue cerrado herméticamente y cargado con 2,75 MPa de H_{2} y calentado hasta una temperatura de reacción de 50ºC. La presión fue mantenida al nivel deseado durante el desarrollo de la reacción. Se puso fin a la reacción tras haber transcurrido un periodo de tiempo de 2 h, y se dejó que se enfriase el contenido del reactor. Fue añadido a la mezcla del producto de reacción un patrón interno (metoxietiléter).
El análisis de la mezcla del producto de reacción fue llevado a cabo mediante cromatografía de gases. Un cromatógrafo de gases HP-6890 empleaba una columna Chrompack (CP-WAX 58, de 25 m x 25 mm) y un detector de ionización por llama. El programa de temperatura era iniciado a 50ºC, efectuándose luego calentamiento a razón de 5ºC/min. hasta 80ºC, y efectuándose luego calentamiento hasta 270ºC a razón de 10ºC/min. El caudal de la columna era de 1,5 cm^{3}/min. de He. Las temperaturas del inyector y del detector eran de 280ºC y 350ºC, respectivamente. El análisis por cromatografía de gases permitía la determinación de la selectividad para dihidronepetalactona [Sel DHNE (%)], la selectividad para ácido [Sel ácido (%)] y la conversión de nepetalactona [Con NELA (%)]. La selectividad para DHNE es el porcentaje en peso del material convertido que es dihidronepetalactona donde el material convertido es la parte (en peso) del material de partida que participa en la reacción de hidrogenación. La selectividad para ácido está definida como el porcentaje en peso en el material convertido del producto de apertura de anillos metil-2-isopropil-5-metilciclopentanocarboxilato.
Para cada experimento se enumeran en la tabla siguiente (Tabla 1) el catalizador, la selectividad de los productos y la conversión del reactivo. Los datos están presentados de forma tal que los resultados de cada catalizador específico (con soportes variables) están presentados en serie.
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(Tabla pasa a página siguiente)
TABLA 1 Hidrogenación de Nepetalactona
13
14 
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Las combinaciones preferidas de metal catalítico y sistema de soporte incluyen las siguientes:
Ir/C (Sibunit C, Calsicat C y Calgon C),
Ir/Al_{2}O_{3},
Ir/SiO_{2},
Pd/C (Sibunit C, Calsicat C, Calgon C, serie JM-A y ESCAT-142),
Pd/Al_{2}O_{3},
Pd/BaSO_{4},
Pd/CaCO_{3},
Pd/SiO_{2},
Rh/C (Sibunit C, Calsicat C y Calgon C),
Rh/Al_{2}O_{3},
Rh/SiO_{2},
Ru/C (Sibunit C, Calsicat C y Calgon C),
Ru/Al_{2}O_{3} y
Ru/SiO_{2}.
\vskip1.000000\baselineskip
Para la mayoría de experimentos con estas combinaciones preferidas de metal catalítico y sistema de soporte, las producciones de dihidronepetalactona tenían una selectividad de al menos un 70%. En el experimento 15 se logró la máxima producción de dihidronepetalactona (92,1%) con una conversión del 98,8% de la nepetalactona usando Pd/BaSO_{4}.
Así, los de una variedad de metales del Grupo 8 sobre varios soportes han demostrado ser activos para la hidrogenación de nepetalactona, permitiendo la obtención de altos niveles de producción en 2-4 h. Esto redundará en una significativa reducción de los costes de incremento de la producción en comparación con los métodos de hidrogenación que han sido anteriormente descritos en la literatura para la producción de dihidronepetalactonas.

Claims (13)

1. Proceso que es para la producción de una dihidronepetalactona de fórmula (II) y comprende el paso de hidrogenar una nepetalactona de fórmula (I) según el esquema siguiente:
15
en presencia de un catalizador metálico soportado, siendo el metal catalítico seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de níquel, platino, paladio, iridio, renio, rodio, rutenio y combinaciones de los mismos; y siendo el soporte seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de carbono, alúmina, sílice, sílice-alúmina, titania, titania-alúmina, titania-sílice, sulfato bárico, carbonato cálcico y combinaciones de los mismos.
2. Proceso como el expuesto en la reivindicación 1, en el que el contenido de metal catalítico en el catalizador es de aproximadamente un 0,1% a aproximadamente un 20%.
3. Proceso como el expuesto en la reivindicación 1, que es efectuado en presencia de un promotor metálico.
4. Proceso como el expuesto en la reivindicación 3, en el que el promotor metálico es seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de estaño, cobre, oro, plata y combinaciones de los mismos.
5. Proceso como el expuesto en la reivindicación 1, que es llevado a cabo a una temperatura de aproximadamente de 25ºC a aproximadamente a 250ºC y a una presión de aproximadamente 0,1 MPa a aproximadamente 20 MPa.
6. Proceso como el expuesto en la reivindicación 1, en el que el proceso es llevado a cabo a una temperatura de aproximadamente 50ºC a aproximadamente 150ºC y a una presión de aproximadamente 0,3 MPa a aproximadamente 4 MPa.
7. Proceso como el expuesto en la reivindicación 1, en el que el metal catalítico y el soporte son seleccionados de entre los miembros del grupo que consta de
níquel sobre carbón,
níquel sobre Al_{2}O_{3},
níquel sobre CaCO_{3},
níquel sobre BaSO_{4},
níquel sobre SiO_{2} y
combinaciones de los mismos.
\vskip1.000000\baselineskip
8. Proceso como el expuesto en la reivindicación 1, en el que el metal catalítico y el soporte son seleccionados de entre los miembros del grupo que consta de
platino sobre carbón,
platino sobre Al_{2}O_{3},
platino sobre CaCO_{3},
platino sobre BaSO_{4},
platino sobre SiO_{2} y
combinaciones de los mismos.
\vskip1.000000\baselineskip
9. Proceso como el expuesto en la reivindicación 1, en el que el metal catalítico y el soporte son seleccionados de entre los miembros del grupo que consta de
paladio sobre carbón,
paladio sobre Al_{2}O_{3},
paladio sobre CaCO_{3},
paladio sobre BaSO_{4},
paladio sobre SiO_{2} y
combinaciones de los mismos.
\vskip1.000000\baselineskip
10. Proceso como el expuesto en la reivindicación 1, en el que el metal catalítico y el soporte son seleccionados de entre los miembros del grupo que consta de
iridio sobre carbón,
iridio sobre Al_{2}O_{3},
iridio sobre SiO_{2},
iridio sobre CaCO_{3},
iridio sobre BaSO_{4} y
combinaciones de los mismos.
\vskip1.000000\baselineskip
11. Proceso como el expuesto en la reivindicación 1, en el que el metal catalítico y el soporte son seleccionados de entre los miembros del grupo que consta de
renio sobre carbón,
renio sobre Al_{2}O_{3},
renio sobre SiO_{2},
renio sobre CaCO_{3},
renio sobre BaSO_{4} y
combinaciones de los mismos.
\vskip1.000000\baselineskip
12. Proceso como el expuesto en la reivindicación 1, en el que el metal catalítico y el soporte son seleccionados de entre los miembros del grupo que consta de
rodio sobre carbón,
rodio sobre Al_{2}O_{3},
rodio sobre SiO_{2},
rodio sobre CaCO_{3},
rodio sobre BaSO_{4} y
combinaciones de los mismos.
\vskip1.000000\baselineskip
13. Proceso como el expuesto en la reivindicación 1, en el que el metal catalítico y el soporte son seleccionados de entre los miembros del grupo que consta de
rutenio sobre carbón,
rutenio sobre Al_{2}O_{3},
rutenio sobre CaCO_{3},
rutenio sobre BaSO_{4},
rutenio sobre SiO_{2} y
combinaciones de los mismos.
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