ES2512718T3

ES2512718T3 - Complejos de aluminio y su uso en la síntesis de carbonatos cíclicos

Info

Publication number: ES2512718T3
Application number: ES10709920.2T
Authority: ES
Inventors: Michael North
Original assignee: University of York
Current assignee: University of York
Priority date: 2009-03-18
Filing date: 2010-03-17
Publication date: 2014-10-24
Anticipated expiration: 2030-03-17
Also published as: US9006425B2; US20110319634A1; SG174395A1; BRPI1009384A2; EP2408784B1; GB0904654D0; CN102356086A; EP2408784A1; BRPI1009384B1; WO2010106324A1; CN102356086B

Abstract

Un catalizador de aluminio dimérico de fórmula I:**Fórmula** en la que: a) cada uno de los sustituyentes R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11 y R12, se selecciona independientemente entre H, halo, alquilo C1-20 opcionalmente sustituido, arilo C5-20 opcionalmente sustituido, heterociclilo C3-20 opcionalmente sustituido, éter y nitro, en la que R2, R5, R8 y R11 además se pueden seleccionar de forma independiente entre éster opcionalmente sustituido o acilo opcionalmente sustituido o los pares de R2 y R3, R5 y R6, R8 y R9 y R11 y R12 juntos pueden formar independientemente una cadena alquileno C2-4, opcionalmente sustituida con uno o más grupos seleccionados entre alquilo C1-4 y arilo C5-7; o b) R5 y R6 junto con los átomos de carbono a los cuales están unidos forman un anillo benceno opcionalmente sustituido de fórmula:**Fórmula** y R11 y R12 junto con los átomos de carbono a los cuales están unidos forman un anillo benceno opcionalmente sustituido de fórmula:**fórmula** cada uno de los sustituyentes R1, R2, R3, R4, R7, R8, R9, R10, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19 y R20, se selecciona independientemente entre H, halo, alquilo C1-20 opcionalmente sustituido, arilo C5-20 opcionalmente sustituido, heterociclilo C3-20 opcionalmente sustituido, éter y nitro; X1 y X2 son independientemente cualquiera de (i) una cadena alquileno C2-5, que está opcionalmente sustituida con uno o más grupos seleccionados entre alquilo C1-4 y arilo C5-7, o una cadena bisoxialquileno C1-3, que está opcionalmente sustituida con uno o más grupos seleccionados entre alquilo C1-4 y arilo C5-7 o (ii) representan un grupo divalente seleccionado entre arileno C5-7, arileno C9-10, bi-arilo C5-7, bi-arilo C9-10, alquileno cíclico C5-7 y heterociclileno C3-7, que pueden estar opcionalmente sustituidos.

Description

E10709920

07-10-2014

DESCRIPCIÓN

Complejos de aluminio y su uso en la síntesis de carbonatos cíclicos

5 La presente invención se refiere a complejos de (acen) aluminio y (salacen) aluminio y su uso como catalizadores para la síntesis de carbonatos cíclicos a partir de epóxidos y dióxido de carbono.

Los carbonatos cíclicos son productos de importancia comercial fabricados actualmente a gran escala como disolventes polares apróticos, aditivos, agentes antiespumantes para anticongelantes, plastificantes, y monómeros

10 para la síntesis de polímeros (véase, Darensbourg, y col., Coord. Chem. Rev., 153 (1996), 155-174; Coates, y col., Angew. Chem. Int. Ed., 43 (2004), 6618-6639; Zevenhoven y col., Cat. Today 2006, 115, 73-79).

La síntesis de carbonatos cíclicos generalmente supone la reacción de epóxidos con dióxido de carbono, y por tanto se podría usar para secuestrar dióxido de carbono, reduciendo así el nivel de gases de efecto invernadero en la

15 atmósfera.

Los catalizadores para la síntesis de carbonatos cíclicos a partir de epóxidos y dióxido de carbono son conocidos en la técnica (véase, Darensbourg, y col., Coord. Chem. Rev., 153 (1996), 155-174; Yoshida, y col., Chem. Eur. J., 10 (2004), 2886-2893; Sun, y col., J. Organomet. Chem., 690 (2005), 3490-3497) aunque estos requieren temperaturas

20 de reacción elevadas y/o altas presiones de dióxido de carbono, con la reacción que a menudo se lleva a cabo en dióxido de carbono supercrítico (véase, Lu, y col., App. Cat. A, 234 (2002), 25-33).

Ratzenhofer, y col., (Angew. Chemie Int. Ed. Engl., 19 (1980), 317-318) consiguieron llevar a cabo la reacción entre 2-metiloxirano y dióxido de carbono a temperatura ambiente y presión atmosférica usando catalizadores constituidos

25 por una mezcla de un haluro metálico y una base de Lewis. No obstante, fue necesario un periodo de reacción prolongado de 7 días. Kisch, y col., (Chem. Ber., 119 (1986), 1090-1094), llevando a cabo la misma reacción en las mismas condiciones y usando también catalizadores de este tipo, informa de un tiempo de reacción de 3,5 a 93 horas usando hasta el 4 % molar de un catalizador de ZnCl2 y hasta un 16 % molar de un catalizador de (n-Butil)4Nl.

30 Lu, y col., (J. Mol. Cat. A, 210 (2004), 31-34; J. Cat., 227 (2004), 537-541) describe el uso de complejos de aluminio de bases de Schiff tetradentados junto con una sal de amonio cuaternario o complejos de poliéter-KY como sistemas catalíticos para la reacción de diversos epóxidos con dióxido de carbono a temperatura ambiente y 6 atmósferas aproximadamente.

35 Los complejos de (salen) metálicos, que incluyen complejos de (salen) aluminio, son muy conocidos en la técnica para su uso como catalizadores. Lu, y col., App. Cat. A, 234 (2002), 25-33, describe el uso de un catalizador de (salen) aluminio monomérico.

También es conocido en la técnica el método de síntesis de catalizadores de (salen) aluminio al tratar un ligando de

40 salen con Me3Al, Et3Al, Me2AlCl, Me2AlOTf, Et2AlBr o Et2AlCl en un proceso en dos fases (revisado en Atwood y Harvey, Chem. Rev., 2001, 101, 37-52).

El presente inventor previamente ha descubierto que, en presencia de un cocatalizador de haluro de tetralquilamonio, los complejos de salen aluminio diméricos son catalizadores muy activos para la reacción de 45 epóxidos con dióxido de carbono para producir carbonatos cíclicos, y permitir que la reacción se lleve a cabo a temperatura ambiente y presión atmosférica, usando tiempos de reacción cortos y cantidades comercialmente viables de catalizador, como se describe en Melendez, J., y col., Eur J. Inorg Chem, 2007, 3323-3326 y en el documento WO 2008/132474. En la solicitud pendiente de tramitación PCT/GB2009/000624, el presente inventor también ha descubierto que el cocatalizador se puede combinar en una molécula catalítica, y que los catalizadores y

50 el cocatalizador combinados se pueden inmovilizar sobre un soporte sólido.

El presente inventor ahora ha descubierto que es posible simplificar la estructura del catalizador. Los catalizadores desvelados a continuación tienen materiales de partida más baratos (por ejemplo, acetilacetona), y los materiales de partida están más fácilmente disponibles.

55 Por consiguiente, un primer aspecto de invención proporciona un catalizador de aluminio dimérico de fórmula I:

E10709920

07-10-2014

imagen1

en la que:

R10 R11 R12

R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9

5 a) cada uno de los sustituyentes , , , , , , , , , , y , se selecciona independientemente entre H, halo, alquilo C1-20 opcionalmente sustituido (incluyendo CAr3, en la que Ar es un grupo arilo C5-20), arilo C5-20 opcionalmente sustituido, heterociclilo C3-20 opcionalmente sustituido, éter y nitro, en la que R2, R5, R8 y R11 además se pueden seleccionar de forma independiente entre éster opcionalmente sustituido o acilo opcionalmente sustituido o los pares de R2 y R3, R5 y R6, R8 y R9 y R11 y R12 juntos pueden

10 formar independientemente una cadena alquileno C2-4, opcionalmente sustituida con uno o más grupos seleccionados entre alquilo C1-4 y arilo C5-7; o b) R5 y R6 junto con los átomos de carbono a los cuales están unidos forman un anillo benceno opcionalmente sustituido de fórmula:

imagen2

y R11 y R12 junto con los átomos de carbono a los cuales están unidos forman un anillo benceno opcionalmente sustituido de fórmula:

imagen3

cada uno de los sustituyentes R1, R2, R3, R4, R7, R8, R9, R10, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19 y R20, se selecciona independientemente entre H, halo, alquilo C1-20 opcionalmente sustituido (incluyendo CAr3, en la que Ar es un 25 grupo arilo C5-20), arilo C5-20 opcionalmente sustituido, heterociclilo C5-20 opcionalmente sustituido, éter y nitro; X1 y X2 son independientemente cualquiera de (i) una cadena alquileno C2-5, que está opcionalmente sustituida con uno o más grupos seleccionados entre alquilo C1-4 y arilo C5-7, o una cadena bisoxialquileno C1-3, que está opcionalmente sustituida con uno o más grupos seleccionados entre alquilo C1-4 y arilo C5-7 o (ii) representan un grupo divalente seleccionado entre arileno C5-7, arileno C9-10, bi-arilo C5-7, bi-arilo C9-10, alquileno cíclico C5-7 y

30 heterociclileno C3-7, que pueden estar opcionalmente sustituidos.

En un segundo aspecto, la presente invención proporciona un catalizador definido en el primer aspecto de la invención, excepto porque:

35 (i) (a) al menos uno de R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19 y R20 (cuando están presentes) se selecciona entre L-A, en la que L es un enlace sencillo o un grupo alquileno C1-10 y A es un grupo onio acoplado con un contraión seleccionado entre Cl, Br y I; y/o

(b) al menos uno de X1 y X2 es un grupo heterocicleno C3-7 divalente, que contiene un átomo del anillo que es

40 un nitrógeno cuaternario que forma parte de un grupo amonio acoplado con un contraión seleccionado entre Cl, Br y I; y/o

(c) al menos uno de X1 y X2 es una cadena alquileno C2-5 o una cadena bisoxialquileno C1-3, sustituido con un

E10709920

07-10-2014

grupo -Q-L-A, en el que Q es cualquiera de -C(=O)-O-, -C(=O)-NH-, o un enlace sencillo; y/o

(d) al menos uno de R2, R5, R8 y R11 es -Q'-L-A, en el que Q’ es cualquiera de -C(=O)-O-o -C(=O)-; y/o

5 (ii) (a) uno de R1, R2, R3, R4 R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19 y R20 (cuando están presentes) es L-A', en el que L es como se ha definido anteriormente y A' es un grupo de enlace onio unido a un soporte sólido y acoplado con un contraión seleccionado entre Cl, Br y I; o

(b) uno de X1 y X2 es un grupo heterocicleno C3-7 divalente, que contiene un átomo del anillo que es un

10 nitrógeno cuaternario que forma parte de un grupo de enlace de amonio unido a un soporte sólido y acoplado con un contraión seleccionado entre Cl, Br y I; o

(c): uno de X1 y X2 es una cadena alquileno C2-5 o una cadena bisoxialquileno C1-3, sustituido con un grupo -Q-L-A'; o

(d): uno de R2, R5, R8 y R11 es -Q'-L-A'.

15 Así, en catalizadores del segundo aspecto, cuando el catalizador está unido covalentemente a un soporte sólido, únicamente hay presente un grupo de enlace al soporte sólido. No obstante, puede haber presentes uno o más grupos de amonio/átomos de nitrógeno cuaternarios.

20 Los catalizadores del primer aspecto o del segundo aspecto en los que: (a) al menos uno de R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19 y R20 (cuando están presentes) se selecciona entre L-A; y/o

(b) al menos uno de X1 y X2 es un grupo heterocicleno C3-7 divalente, que contiene un átomo del anillo que es un átomo de nitrógeno cuaternario que forma parte de un grupo amonio; y/o (c) al menos uno de X1 y X2 es una cadena alquileno C2-5 o una cadena bisoxialquileno C1-3, sustituido con un grupo -Q-L-A, en el que Q es cualquiera de

25 C(=O)-O-, -C(=O)-, NH o un enlace sencillo y/o (d) al menos uno de R2, R5, R8 y R11 es -Q'-L-A, en el que Q’ es cualquiera de -C(=O)-O-o -C(=O)-, pueden estar inmovilizados sobre un soporte sólido, bien por el uso de efectos estéricos o por unión electrostática.

Si el catalizador del primer aspecto o segundo aspecto incluye uno o más centros quirales, entonces puede ser una

30 mezcla (total o parcialmente) racémica u otra de sus mezclas, por ejemplo, una mezcla enriquecida en un enantiómero o diastereoisómero, un único enantiómero o diasteroisómero, o una mezcla de los esteroisómeros. Los métodos para la preparación (por ejemplo, síntesis asimétrica) y separación (por ejemplo, cristalización fraccionada y medios cromatográficos) de dichas formas isoméricas son conocidos en la técnica o se pueden obtener fácilmente mediante la adaptación de los métodos enseñados en este documento, o métodos conocidos, de forma conocida.

35 Preferentemente, el catalizador del primer y segundo aspectos es un único enantiómero, si hay presente un centro quiral.

En algunas realizaciones, se prefiere que los catalizadores sean simétricos, es decir, que los dos ligandos de aluminio sean idénticos. Por tanto, se puede preferir que X1=X2, R1=R7, R2=R8, R3=R9, R4=R10, R5=R11, R6=R12 y (si 40 están presentes) R13=R17, R14=R18, R15=R19 y R16=R20 .

Un tercer aspecto de la presente invención proporciona un proceso para la producción de carbonatos cíclicos que comprende la puesta en contacto con dióxido de carbono en presencia de un catalizador de (acen) aluminio o (salacen) aluminio dimérico de acuerdo con el primer aspecto de la invención en combinación con un cocatalizador

45 capaz de suministrar Y-, en el que Y se selecciona entre Cl, Br y I; o en presencia de un catalizador de (acen) aluminio o (salacen) aluminio dimérico de acuerdo con el segundo aspecto de la invención.

El cocatalizador preferentemente es soluble en la mezcla de reacción. Las fuentes adecuadas de Y-son MY, en la que M es un catión adecuado, tales como los haluros de onio, que incluyen, pero no están limitados a, R4NY, R3SY, 50 R4PY y R4SbY, en el que cada R se selecciona independientemente entre grupos alquilo C1-10, heterociclilo C3-20 y arilo C5-20 opcionalmente sustituidos y un R puede ser un grupo acilo, y haluros simples, por ejemplo, NaCl, Kl.

La reacción del tercer aspecto se puede definir como sigue:

imagen4

en las que Rc3 y Rc4 se seleccionan independientemente entre H, alquilo C1-10 opcionalmente sustituido, heterociclilo

Rc3

C3-20 opcionalmente sustituido y arilo C5-20 opcionalmente sustituido, o y Rc4 forman un grupo de enlace opcionalmente sustituido entre los dos átomos de carbono a los cuales están respectivamente unidos. El grupo de

5

15

25

35

45

55

E10709920

07-10-2014

enlace, junto con los átomos de carbono a los cuales está unido, puede formar un grupo cicloalquilo C5-20 o heterociclilo C5-20 opcionalmente sustituido. El grupo cicloalquilo C5-20 o heterociclilo C5-20 puede estar sustituido únicamente en una sola posición sobre el anillo, por ejemplo, adyacente al epóxido. Los sustituyentes adecuados incluyen alquilo C1-10 opcionalmente sustituido, heterociclilo C3-20 opcionalmente sustituido y arilo C5-20 opcionalmente sustituido.

Un posible sustituyente para el grupo alquilo C1-10 es un grupo arilo C5-20.

El tercer aspecto de la invención también proporciona el uso de un catalizador de (acen) aluminio o (salacen) aluminio dimérico del primer aspecto de la invención en combinación con un cocatalizador capaz de suministrar Y-, o un catalizador de (acen) aluminio o (salacen) aluminio dimérico del segundo aspecto de la invención para la producción de carbonatos cíclicos a partir de epóxidos.

Un cuarto aspecto de la invención proporciona un proceso para la síntesis de un catalizador de (acen) aluminio o (salacen) aluminio dimérico de fórmula I de acuerdo con el primer o segundo aspectos de la invención.

Descripción detallada de la invención

Definiciones

Epóxido: Epóxido: El término "epóxido", como se usa en este documento, puede referirse a un compuesto de la fórmula:

imagen5

RC3

C3-20 opcionalmente sustituido y arilo C5-20 opcionalmente sustituido, o y RC4 forman un grupo de enlace opcionalmente sustituido entre los dos átomos de carbono a los cuales están respectivamente unidos. El grupo de enlace, junto con los átomos de carbono a los cuales está unido, puede formar un grupo cicloalquilo C5-20 o heterociclilo C5-20 opcionalmente sustituido. El grupo cicloalquilo C5-20 o heterociclilo C5-20 puede estar sustituido únicamente en una sola posición sobre el anillo, por ejemplo, adyacente al epóxido. Los sustituyentes adecuados incluyen alquilo C1-10 opcionalmente sustituido, heterociclilo C3-20 opcionalmente sustituido y arilo C5-20 opcionalmente sustituido.

Los sustituyentes opcionales se pueden seleccionar entre: alquilo C1-10, heterociclilo C3-20, arilo C5-20, halo, hidroxi, éter, ciano, nitro, carboxi, éster, amido, amino, acilamido, ureido, aciloxi, tiol, tioéter, sulfóxido, sulfonilo, tioamido y sulfonamino.

En algunas realizaciones, el grupo alquilo C1-10 está sustituido con un grupo arilo C5-20.

Preferentemente, el epóxido es un epóxido terminal, es decir, RC4 = H.

En algunas realizaciones, RC3 se selecciona entre alquilo C1-4 opcionalmente sustituido y arilo C5-7 opcionalmente sustituido. En algunas de estas realizaciones RC3 está sin sustituir.

RC4

Epóxidos preferidos son el óxido de etileno (RC3 = = H), óxido de propileno (RC3 metilo, RC4 = H), óxido de butileno (RC3 = etilo, RC4 = H), y óxido de estireno (RC3 = fenilo, RC4 = H).

Carbonato cíclico: el término "carbonato cíclico", como se usa en este documento, puede referirse a un compuesto de la fórmula:

imagen6

en la que RC3 y RC4 son como se ha definido anteriormente.

Soporte sólido: Los catalizadores de la presente invención pueden estar inmovilizados sobre un soporte sólido mediante:

(a) enlace covalente (aquellos en los que uno de R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15 ,

E10709920

07-10-2014

R16, R17, R18, R19 y R20 (si están presentes) se selecciona entre L-A' o uno de X1 y X2 contiene un nitrógeno cuaternario que forma parte de un grupo de enlace de amonio);

(b): trampa estérica; o

(c): unión electrostática.

5 Estos distintos métodos han sido revisados por Carlos Baleizão y Hermenegildo Garcia en "Chiral Salen Complexes: An Overview to Recoverable and Reusable Homogeneous and Heterogeneous Catalysts" (Chem. Rev. 2006, 106, 3987-4043).

10 Para el enlace covalente, el soporte sólido debe contener o se debe derivar para que contenga funciones reactivas que puedan servir para la unión covalente de un compuesto a su superficie. Dichos materiales son muy conocidos en la técnica e incluyen, a modo de ejemplo, soportes de dióxido de silicio que contienen grupos Si-OH reactivos, soportes de poliacrilamida, soportes de poliestireno, soportes de polietilenglicol, y similares. Un ejemplo adicional es el de los materiales de sol-gel. La sílice se puede modificar para que incluya un grupo 3-cloropropiloxi mediante el

15 tratamiento con (3-cloropropil)trietoxisilano. Otro ejemplo es arcilla apilada con Al, que también se puede modificar para que incluya un grupo 3-cloropropiloxi mediante el tratamiento con (3-cloropropil)trietoxisilano. Dichos soportes preferentemente adoptarán la forma de pequeñas cuentas, pines/coronas, superficies laminares, gránulos o discos. También pueden adoptar la forma de polvos. Los soportes sólidos para la unión covalente de interés particular en la presente invención incluyen MCM-41 y MCM-48 silíceo (modificado con grupos 3-cloropropilo), ITQ-2 y sílice amorfa,

20 SBA-15 y sílice mesoporosa hexagonal. También son de interés particular los sol-geles. También se pueden usar otras formas convencionales.

Para el atrapamiento estérico, el tipo de soporte sólido más adecuado es el de las zeolitas, que pueden ser naturales

o modificadas. El tamaño de poro debe ser suficientemente pequeño para atrapar el catalizador pero

25 suficientemente grande para permitir el paso de los reactivos y productos hacia y desde el catalizador. Las zeolitas adecuadas incluyen zeolitas X, Y y EMT así como aquellas parcialmente degradadas para proporcionar mesoporos, que permiten un transporte más fácil de los reactivos y productos.

Para la unión electrostática del catalizador a un soporte sólido, los soportes sólidos típicos pueden incluir sílice,

30 arcilla india, arcilla apilada con Al, Al-MCM-41, K10, laponita, bentonita, e hidróxido de cinc-aluminio de doble capa. Entre estos son de interés particular la sílice y la arcilla de montmorillonita.

Alquilo: el término "alquilo", como se usa en este documento, se refiere a un resto monovalente obtenido mediante la eliminación de un átomo de hidrógeno en un átomo de carbono de un hidrocarburo que tiene entre 1 y 20 átomos de

35 carbono (a menos que se especifique lo contrario), que puede ser alifático o alicíclico y que puede estar saturado o insaturado (por ejemplo, parcialmente saturado, completamente insaturado). Así, el término "alquilo" incluye las subclases alquenilo, alquinilo, cicloalquilo, cicloalquenilo, cicloalquinilo, etc., como se describe a continuación.

Alquileno: el término "alquileno" como se usa en el presente documento, se refiere a un resto divalente obtenido

40 mediante la eliminación de dos átomos de hidrógeno en uno o dos átomos de carbono de un hidrocarburo que tiene entre 1 y 20 átomos de carbono (a menos que se especifique lo contrario), que puede ser alifático o alicíclico y que puede estar saturado o insaturado (por ejemplo, parcialmente saturado, completamente insaturado). Así, el término "alquileno" incluye las subclases alquenileno, alquinileno, cicloalquileno, cicloalquenileno, cicloalquinileno, etc., como se describe a continuación.

45 En el contexto de los grupos alquilo o alquileno, los sufijos (por ejemplo, C1-4, C1-7, C1-20, C2-7, C3-7, etc.) indican el número de átomos de carbono, o el intervalo del número de átomos de carbono. Por ejemplo, el término "alquilo C14", como se usa en este documento, se refiere a un grupo alquilo que tiene entre 1 y 4 átomos de carbono. Ejemplos de grupos de grupos alquilo incluyen alquilo C1-4 ("alquilo inferior"), alquilo C1-7 y alquilo C1-20. Cabe señalar que el

50 primer sufijo puede variar dependiendo de otras limitaciones; por ejemplo, para grupos alquilo insaturados, el primer sufijo debe ser al menos 2; para grupos alquilo cíclicos, el primer sufijo debe ser al menos 3; etc. Por ejemplo, el término "alquileno C1-7", como se usa en este documento, se refiere a un grupo alquileno que tiene entre 1 y 7 átomos de carbono.

55 Ejemplos de grupos alquilo saturados (no sustituidos) incluyen, pero no están limitados a, metilo (C1), etilo (C2), propilo (C3), butilo (C4), pentilo (C5), hexilo (C6), y heptilo (C7).

Ejemplos de grupos alquilo lineales saturados (no sustituidos) incluyen, pero no están limitados a, metilo (C1), etilo (C2), n-propilo (C3), n-butilo (C4), n-pentilo (amilo) (C5), n-hexilo (C6), y n-heptilo (C7).

60 Ejemplos de grupos alquilo ramificados saturados (no sustituidos) incluyen iso-propilo (C3), iso-butilo (C4), sec-butilo (C4), terc-butilo (C4), iso-pentilo (C5), y neo-pentilo (C5). Ejemplos de grupos alquileno saturados (no sustituidos) incluyen, pero no están limitados a, metileno (C1), etileno (C2), propileno (C3), butileno (C4), pentileno (C5), hexileno (C6), y heptileno (C7).

65

E10709920

07-10-2014

Ejemplos de grupos alquileno lineales saturados (no sustituidos) incluyen, pero no están limitados a, metileno (C1), etileno (C2), n-propileno (C3), n-butileno (C4), n-pentileno (amileno) (C5), n-hexileno (C6), y n-heptileno (C7).

Ejemplos de grupos alquileno ramificados saturados (no sustituidos) incluyen iso-propileno (C3), iso-butileno (C4), 5 sec-butileno (C4), terc-butileno (C4), iso-pentileno (C5), y neo-pentileno (C5).

Alquenilo: El término "alquenilo", como se usa en este documento, se refiere a un grupo alquilo que tiene uno o más dobles enlaces carbono-carbono. Ejemplos de grupos de grupos alquenilo incluyen alquenilo C2-4, alquenilo C2-7, alquenilo C2-20.

10 Ejemplos de grupos alquenilo insaturados (no sustituidos) incluyen, pero no están limitados a, etenilo (vinilo, -CH=CH2), 1-propenilo (-CH=CH-CH3), 2-propenilo (alilo, -CH2-CH=CH2), isopropenilo (1-metilvinilo, -C(CH3)=CH2), butenilo (C4), pentenilo (C5), y hexenilo (C6).

15 Alquenileno: El término "alquenileno", como se usa en este documento, se refiere a un grupo alquileno que tiene uno

o más dobles enlaces carbono-carbono. Ejemplos de grupos de grupos alquenileno incluyen alquenileno C2-4, alquenileno C2-7, alquenileno C2-20.

Alquinilo: El término "alquinilo", como se usa en este documento, se refiere a un grupo alquilo que tiene uno o más

20 triples enlaces carbono-carbono. Ejemplos de grupos de grupos alquinilo incluyen alquinilo C2-4, alquinilo C2-7, alquinilo C2-20.

Ejemplos de grupos alquinilo insaturados (no sustituidos) incluyen, pero no están limitados a, etinilo (etinilo, -C≡CH) y 2-propinilo (propargilo, -CH2-C≡CH).

25 Alquinileno: El término "alquinilo", como se usa en este documento, se refiere a un grupo alquileno que tiene uno o más triples enlaces carbono-carbono. Ejemplos de grupos de grupos alquinileno incluyen alquinileno C2-4, alquinileno C2-7, alquinileno C2-20.

30 Cicloalquilo: El término "cicloalquilo", como se usa en este documento, se refiere a un grupo alquilo que también es un grupo ciclilo; es decir, un resto monovalente obtenido al eliminar un átomo de hidrógeno en un átomo del anillo alicíclico de un anillo carbocíclico de un compuesto carbocíclico, anillo carbocíclico que puede estar saturado o insaturado (por ejemplo, parcialmente insaturado, completamente insaturado), resto que tiene entre 3-20 átomos de carbono (a menos que se especifique lo contrario), incluyendo entre 3 y 20 átomos del anillo. Así, el término

35 "cicloalquilo" incluye las subclases cicloalquenilo y cicloalquinilo. Preferentemente, cada anillo tiene entre 3 y 7 átomos del anillo. Ejemplos de grupos de grupos cicloalquilo incluyen cicloalquilo C3-20, cicloalquilo C3-15, cicloalquilo C3-10, cicloalquilo C3-7.

Cicloalquileno: el término "cicloalquileno", como se usa en este documento, se refiere a un grupo alquileno que

40 también es un grupo ciclilo; es decir, un resto divalente obtenido al eliminar dos átomos de hidrógeno en uno o dos átomos del anillo alicíclicos de un anillo carbocíclico de un compuesto carbocíclico, anillo carbocíclico que puede estar saturado o insaturado (por ejemplo, parcialmente insaturado, completamente insaturado), resto que tiene entre 3-20 átomos de carbono (a menos que se especifique lo contrario), incluyendo entre 3 y 20 átomos del anillo. Así, el término "cicloalquileno" incluye las subclases cicloalquenileno y cicloalquinileno. Preferentemente, cada anillo tiene

45 entre 3 y 7 átomos del anillo. Ejemplos de grupos de grupos cicloalquileno incluyen cicloalquileno C3-20, cicloalquileno C3-15, cicloalquileno C3-10, cicloalquileno C3-7.

Alquileno cíclico: El término "alquileno cíclico" como se usa en este documento se refiere a un resto divalente obtenido al eliminar un átomo de hidrógeno en cada uno de dos átomos del anillo alicíclicos adyacentes de un anillo

50 carbocíclico de un compuesto carbocíclico, anillo carbocíclico que puede estar saturado o insaturado (por ejemplo, parcialmente saturado, completamente insaturado), resto que tiene entre 3 y 20 átomos de carbono (a menos que se especifique lo contrario), incluyendo entre 3 y 20 átomos del anillo. Preferentemente cada anillo tiene entre 5 y 7 átomos del anillo. Ejemplos de grupos de grupos alquileno cíclicos incluyen alquilenos cíclicos C3-20, alquilenos cíclicos C3-15, alquilenos cíclicos C3-10, alquilenos cíclicos C3-7.

55 Ejemplos de grupos cicloalquilo y grupos alquileno cíclicos incluyen, pero no están limitados a, los derivados de:

compuestos hidrocarbonados monocíclicos saturados:

60 ciclopropano (C3), ciclobutano (C4), ciclopentano (C5), ciclohexano (C6), cicloheptano (C7), metilciclopropano (C4), dimetilciclopropano (C5), metilciclobutano (C5), dimetilciclobutano (C6), metilciclopentano (C6), dimetilciclopentano (C7), metilciclohexano (C7), dimetilciclohexano (C8), mentano (C10);

65

E10709920

07-10-2014

compuestos hidrocarbonados monocíclicos insaturados:

ciclopropeno (C3), ciclobuteno (C4), ciclopenteno (C5), ciclohexeno (C6), metilciclopropeno (C4), dimetilciclopropeno (C5), metilciclobuteno (C5),

5 dimetilciclobuteno (C6), metilciclopenteno (C6), dimetilciclopenteno (C7), metilciclohexeno (C7), dimetilciclohexeno (C8); compuestos hidrocarbonados policíclicos saturados: tujano (C10), carano (C10), pinano (C10), bomano (C10), norcarano (C7), norpinano (C7), norbornano (C7), adamantano (C10), decalina (decahidronaftaleno) (C10);

10 compuestos hidrocarbonados policíclicos insaturados: camfeno (C10), limoneno (C10), pineno (C10); compuestos hidrocarbonados policíclicos que tienen un anillo aromático: indeno (C9), indano (por ejemplo, 2,3-dihidro-1H-indeno) (C9), tetralina (1,2,3,4-tetrahidronaftaleno) (C10), acenafteno (C12), fluoreno (C13), fenaleno (C13), acefenantreno (C15), aceantreno (C16), colantreno (C20).

15 Heterociclilo: El término "heterociclilo", como se usa en este documento, se refiere a un resto monovalente obtenido al eliminar un átomo de hidrógeno en un átomo del anillo de un compuesto heterocíclico, resto que tiene entre 3 y 20 átomos del anillo (a menos que se especifique lo contrario), de los cuales entre 1 y 10 son heteroátomos del anillo. Preferentemente, cada anillo tiene entre 3 y 7 átomos del anillo, de los cuales entre 1 y 4 son heteroátomos del

20 anillo.

Heterociclileno: El término "heterociclileno", como se usa en este documento, se refiere a un resto divalente obtenido al eliminar un átomo de hidrógeno en cada uno de dos átomos del anillo adyacentes de un compuesto heterocíclico, resto que tiene entre 3 y 20 átomos del anillo (a menos que se especifique lo contrario), de los cuales entre 1 y 10

25 son heteroátomos del anillo. Preferentemente, cada anillo tiene entre 3 y 7 átomos del anillo, de los cuales entre 1 y 4 son heteroátomos del anillo.

El grupo heterociclilo o heterociclileno puede estar unido a través de átomos del anillo de carbono o heteroátomos. Preferentemente, el grupo heterociclileno está unido a través de dos átomos de carbono.

30 Cuando se hace referencia a grupos heterociclilo o heterociclileno, los sufijos (por ejemplo, C3-20, C3-7, C5-6, etc.) indican el número de átomos del anillo, o el intervalo del número de átomos del anillo, ya sean átomos de carbono o heteroátomos. Por ejemplo, el término "heterociclilo C5-6", como se usa en este documento, se refiere a un grupo heterociclilo que tiene 5 o 6 átomos del anillo. Ejemplos de grupos de grupos heterociclilo incluyen heterociclilo C3-20,

35 heterociclilo C5-20, heterociclilo C3-15, heterociclilo C5-15, heterociclilo C3-12, heterociclilo C5-12, heterociclilo C3-10, heterociclilo C5-10, heterociclilo C3-7, heterociclilo C5-7, y heterociclilo C5-6.

De forma similar, el término "heterociclileno C5-6", como se usa en este documento, se refiere a un grupo heterociclileno que tiene 5 o 6 átomos del anillo. Ejemplos de grupos de grupos heterociclileno incluyen

40 heterociclileno C3-20, heterociclileno C5-20, heterociclileno C3-15, heterociclileno C5-15, heterociclileno C3-12, heterociclileno C5-12, heterociclileno C3-10, heterociclileno C5-10, heterociclileno C3-7, heterociclileno C5-7, y heterociclileno C5-6.

Ejemplos de grupos monocíclicos heterociclilo y heterociclileno incluyen, pero no están limitados a, los derivados de:

45 N1: aziridina (C3), azetidina (C4), pirrolidina (tetrahidropirrol) (C5), pirrolina (por ejemplo, 3-pirrolina, 2,5dihidropirrol) (C5), 2H-pirrol o 3H-pirrol (isopirrol, isoazol) (C5), piperidina (C6), dihidropiridina (C6), tetrahidropiridina (C6), azepina (C7);

50 O1: oxirano (C3), oxetano (C4), oxolano (tetrahidrofurano) (C5), oxol (dihidrofurano) (C5), oxano (tetrahidropirano) (C6), dihidropirano (C6), pirano (C6), oxepina (C7);

S1: tiirano (C3), tietano (C4), tiolano (tetrahidrotiofeno) (C5), tiano (tetrahidrotiopirano) (C6), tiepano (C7);

55 O2: dioxolano (C5), dioxano (C6), y dioxepano (C7);

O3: trioxano (C6);

N2: imidazolidina (C5), pirazolidina (diazolidina) (C5), imidazolina (C5), pirazolina (dihidropirazol) (C5), 60 piperazina (C6);

N1O1: tetrahidrooxazol (C5), dihidrooxazol (C5), tetrahidroisoxazol (C5), dihidroisoxazol (C5), morfolina (C6), tetrahidrooxazina (C6), dihidrooxazina (C6), oxazina (C6);

65 N1S1: tiazolina (C5), tiazolidina (C5), tiomorfolina (C6);

E10709920

07-10-2014

N2O1: oxadiazina (C6);

O1S1: oxatiol (C5) y oxatiano (tioxano) (C6); y,

5 N1O1S1: oxatiazina (C6).

Ejemplos de grupos monocíclicos heterociclilo y heterociclileno sustituidos (no aromáticos) incluyen los derivados de sacáridos, en forma cíclica, por ejemplo, furanosas (C5), tales como arabinofuranosa, lixofuranosa, ribofuranosa, y xilofuranosa, y piranosas (C6), tales como alopiranosa, altropiranosa, glucopiranosa, mannopiranosa, gulopiranosa,

10 idopiranosa, galactopiranosa, y talopiranosa.

Arilo C5-20: El término "arilo C5-20", como se usa en este documento, se refiere a un resto monovalente obtenido al eliminar un átomo de hidrógeno en un átomo de un anillo aromático de un compuesto aromático C5-20, dicho compuesto que tiene un anillo, o dos o más anillos (por ejemplo, condensados), y que tiene entre 5 y 20 átomos del

15 anillo, y en el que al menos uno de dicho(s) anillo(s) es un anillo aromático. Preferentemente, cada anillo tiene entre 5 y 7 átomos de carbono.

Los átomos del anillo pueden ser todos átomos de carbono, como en "grupos carboarilo" en cuyo caso el grupo se puede denominar convenientemente un grupo “carboarilo C5-20”.

20 Arileno C5-20: El término "arileno C5-20", como se usa en este documento, se refiere a un resto divalente obtenido al eliminar un átomo de hidrógeno en cada uno de dos átomos del anillo adyacentes de un compuesto aromático C5-20, dicho compuesto que tiene un anillo, o dos o más anillos (por ejemplo, condensados), y que tiene entre 5 y 20 átomos del anillo, y en el que al menos uno de dicho(s) anillo(s) es un anillo aromático. Preferentemente, cada anillo

25 tiene entre 5 y 7 átomos de carbono.

Los átomos del anillo pueden ser todos átomos de carbono, como en "grupos carboarileno" en cuyo caso el grupo se puede denominar convenientemente un grupo “carboarileno C5-20”.

30 Ejemplos de grupos arilo C5-20 y arileno C5-20 que no tienen heteroátomos del anillo (es decir, grupos carboarilo C5-20 y carboarileno C5-20) incluyen, pero no están limitados a, los derivados de benceno (es decir, fenilo) (C6), naftaleno (C10), antraceno (C14), fenantreno (C14), y pireno (C16).

De manera alternativa, los átomos del anillo pueden incluir uno o más heteroátomos, incluyendo pero no limitado a

35 oxígeno, nitrógeno, y azufre, como en "grupos heteroarilo" o "grupos heteroarileno". En este caso, el grupo se puede denominar convenientemente un grupo "heteroarilo C5-20" o "heteroarileno C5-20", en los que "C5-20" indica átomos del anillo, ya sean átomos de carbono o heteroátomos. Preferentemente, cada anillo tiene entre 5 y 7 átomos del anillo, de los cuales entre 0 y 4 son heteroátomos del anillo.

40 El grupo heteroarilo o heteroarileno puede estar unido a través de átomos del anillo de carbono o heteroátomos. Preferentemente, el grupo heteroarileno está unido a través de dos átomos de carbono.

Ejemplos de grupos heteroarilo C5-20 y heteroarileno C5-20 incluyen, pero no están limitados a, grupos heteroarilo C5 y heteroarileno C5 derivados de furano (oxol), tiofeno (tiol), pirrol (azol), imidazol (1,3-diazol), pirazol (1,2-diazol),

45 triazol, oxazol, isoxazol, tiazol, isotiazol, oxadiazol, tetrazol y oxatriazol; y grupos heteroarilo C6 derivados de isoxazina, piridina (azina), piridazina (1,2-diazina), pirimidina (1,3-diazina; por ejemplo, citosina, timina, uracilo), pirazina (1,4-diazina) y triazina.

Ejemplos de grupos heteroarilo C5-20 y heteroarileno C5-20 que comprenden anillos condensados, incluyen, pero no

50 están limitados a, grupos heteroarilo C9 y heteroarileno C9 derivados de benzofurano, isobenzofurano, benzotiofeno, indol, isoindol; grupos heteroarilo C10 y heteroarileno C10 derivados de quinolina, isoquinolina, benzodiazina, piridopiridina; grupos heteroarilo C14 y heteroarileno C14 derivados de acridina y xanteno.

Bi-arilo C5-20: El término "bi-arilo C5-20", como se usa en este documento, se refiere a un resto divalente obtenido al

55 eliminar un átomo de hidrógeno en dos átomos del anillo aromáticos de un compuesto bi-aromático C5-20, dicho compuesto que comprende dos restos aromáticos C5-20 unidos por un enlace sencillo, cada resto que tiene un anillo,

o dos o más anillos (por ejemplo, condensados), y que tiene entre 5 y 20 átomos del anillo, y en el que al menos uno de dicho(s) anillo(s) es un anillo aromático. Preferentemente, cada anillo tiene entre 5 y 7 átomos de carbono.

60 Los átomos del anillo pueden ser todos átomos de carbono, como en "grupos carboarilo" en cuyo caso el grupo se puede denominar convenientemente un grupo “carboarilo C5-20”. Ejemplos de grupos bi-arilo C5-20 que no tienen heteroátomos del anillo (es decir, bi-carboarilo C5-20) incluyen, pero no están limitados a, aquellos en los que ambos restos son derivados de benceno (es decir, bi-fenilo)(C6), naftaleno (es decir, bi-naftilo)(C10), antraceno (C14), fenantreno (C14), y pireno (C16).

65

5

15

25

35

45

55

65

E10709920

07-10-2014

De manera alternativa, los átomos del anillo de uno o de ambos restos pueden incluir uno o más heteroátomos, incluyendo pero no limitado a oxígeno, nitrógeno, y azufre, como en "grupos heteroarilo" o "grupos heteroarileno". En este caso, el grupo se puede denominar convenientemente un grupo "bi-heteroarilo C5-20" si ambos restos contienen heteroátomos del anillo o un grupo "bi-carboarilo C5-20-heteroarilo C5-20" si únicamente un resto comprende un heteroátomo del anillo. "C5-20" indica átomos del anillo, ya sean átomos de carbono o heteroátomos. Preferentemente, cada anillo tiene entre 5 y 7 átomos del anillo, de los cuales entre 0 y 4 son heteroátomos del anillo.

Un grupo "bi-arilo C5-7" es aquel en el que ambos restos son grupos arilo C5-7. Asimismo, un grupo "bi-arilo C9-10" es aquel en el que ambos restos son grupos arilo C9-10

Bisoxi-alquileno C1-3: -O-(CH2)m-O-, en el que m es de 1 a 3.

Los grupos alquilo, alquileno, bisoxialquileno, alquileno cíclico, heterociclilo, heterociclileno, arilo, bi-arilo y arileno anteriores, ya sean solos o como parte de otro sustituyente, ellos mismos opcionalmente pueden estar sustituidos por uno o más grupos seleccionados entre ellos mismos y los sustituyentes adicionales listados a continuación.

Halo: -F, -Cl, -Br, y -I.

Hidroxi: -OH.

Éter: -OR, en la que R es un sustituyente éter, por ejemplo, un grupo alquilo C1-7 (también denominado un grupo alcoxi C1-7), un grupo heterociclilo C3-20 (también denominado un grupo heterocicliloxi C3-20), o un grupo arilo C5-20 (también denominado un grupo ariloxi C5-20), preferentemente un grupo alquilo C1-7.

Nitro: -NO2.

Ciano (nitrilo, carbonitrilo): -CN.

Acilo (ceto): -C(=O)R, en la que R es un sustituyente acilo, por ejemplo, H, un grupo alquilo C1-7 (también denominado alquilacilo C1-7 o alcanoilo C1-7), un grupo heterociclilo C3-20 (también denominado heterociclilacilo C3-20),

o un grupo arilo C5-20 (también denominado arilacilo C5-20), preferentemente un grupo alquilo C1-7. Ejemplos de grupos acilo incluyen, pero no están limitados a, -C(=O)CH3 (acetilo), -C(=O)CH2CH3 (propionilo), -C(=O)C(CH3)3 (pivaloilo), y -C(=O)Ph (benzoilo, fenona).

Carboxi (ácido carboxílico): -COOH.

Éster (carboxilato, éster de ácido carboxílico, oxicarbonilo): -C(=O)OR, en la que R es un sustituyente éster, por ejemplo, un grupo alquilo C1-7, un grupo heterociclilo C3-20, o un grupo arilo C5-20, preferentemente un grupo alquilo C1-7. Ejemplos de grupos éster incluyen, pero no están limitados a, -C(=O)OCH3, -C(=O)OCH2CH3, -C(=O)OC(CH3)3, y -C(=O)OPh.

Amido (carbamoilo, carbamilo, aminocarbonilo, carboxamida): -C(=O)NR1R2, en la que R1 y R2 son independientemente sustituyentes amino, como se ha definido para los grupos amino. Ejemplos de grupos amido incluyen, pero no están limitados a, -C(=O)NH2, -C(=O)NHCH3, -C(=O)N(CH3)2, -C(=O)NHCH2CH3, y C(=O)N(CH2CH3)2, así como grupos amido en los que R1 y R2, junto con el átomo de nitrógeno al cual están unidos, forman una estructura heterocíclica como en, por ejemplo, piperidinocarbonilo, morfolinocarbonilo, tiomorfolinocarbonilo, y piperazinilcarbonilo.

Amino: -NR1R2, en la que R1 y R2 son independientemente sustituyentes amino, por ejemplo, hidrógeno, un grupo alquilo C1-7 (también denominado alquilamino C1-7 o di-alquilamino C1-7), un grupo heterociclilo C3-20, o un grupo arilo C5-20, preferentemente H o un grupo alquilo C1-7, o, en el caso de un grupo amino “cíclico”, R1 y R2, tomados junto con el átomo de nitrógeno al cual están unidos, forman un anillo heterocíclico que tiene entre 4 y 8 átomos del anillo. Ejemplos de grupos amino incluyen, pero no están limitados a, -NH2, -NHCH3, -NHCH(CH3)2, -N(CH3)2, N(CH2CH3)2, y -NHPh. Ejemplos de grupos amino cíclicos incluyen, pero no están limitados a, aziridinilo, azetidinilo, pirrolidinilo, piperidino, piperazinilo, perhidrodiazepinilo, morfolino, y tiomorfolino. En particular, los grupos amino cíclicos pueden estar sustituidos sobre su anillo por cualquiera de los sustituyentes definidos en este documento, por ejemplo carboxi, carboxilato y amido.

Grupo onio: -NR3 (grupo amonio), -SR2, -PR3 y -SbR3, en el que cada R se selecciona independientemente entre grupos alquilo C1-10, heterociclilo C3-20 y arilo C5-20 opcionalmente sustituidos y un R puede ser un grupo acilo y uno o dos R pueden ser hidrógeno. Dos o tres de los sustituyentes onio se pueden unir para formar estructuras cíclicas o de tipo jaula.

Grupo amonio: -NRN1RN2RN3, en la que RN1, RN2 y RN3 son independientemente sustituyentes amonio, por ejemplo, un grupo alquilo C1-7, un grupo heterociclilo C3-20, o un grupo arilo C5-20 y en la que uno o dos de RN1, RN2 y RN3

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

E10709920

07-10-2014

también pueden ser H. Uno de RN1, RN2 y RN3 puede ser un grupo alcoxi C1-3 (-(CH2)1-3-OH). Dos o tres de los sustituyentes amonio se pueden unir para formar estructuras cíclicas o de tipo jaula. Ejemplos de grupos amonio incluyen, pero no están limitados a, -NH(CH3)2, -NH(CH(CH3)2)2, -N(CH3)3, -N(CH2CH3)3, y -NH2Ph.

Grupo de enlace de onio: -NR2R'-(grupo de enlace de amonio), -SRR'-, -PR2R'-y -SbR2R'-, en las que cada R se selecciona independientemente entre grupos alquilo C1-10, heterociclilo C3-20 y arilo C5-20 opcionalmente sustituidos y un R puede ser un grupo acilo y uno o dos R pueden ser hidrógeno. Dos de los sustituyentes onio se pueden unir para formar estructuras cíclicas o de tipo jaula. R' es un sustituyente onio divalente, por ejemplo, un grupo alquileno C1-7, un grupo heterociclileno C3-20, o un grupo arileno C5-20 o un grupo alquiloxileno C1-3 (-(CH2)1-3-O-) divalentes.

Grupo de enlace de amonio: -NRN1RN2RN4-, en la que RN1 y RN2 son independientemente sustituyentes amonio, por ejemplo, un grupo alquilo C1-7, un grupo heterociclilo C3-20, o un grupo arilo C5-20 y en la que uno o los dos de RN1 y RN2 también pueden ser H. Los dos sustituyentes amonio se pueden unir para formar una estructura cíclica. RN4 es un sustituyente amonio divalente, por ejemplo, un grupo alquileno C1-7, un grupo heterociclileno C3-20, o un grupo arileno C5-20 o un grupo alquiloxileno C1-3 (-(CH2)1-3-O-) divalentes. Ejemplos de grupos de enlace de amonio incluyen, pero no están limitados a, -NH(CH3)(CH2)-, -NH(CH(CH3)2)(C(CH3)2)-, -N(CH3)2(CH2)-, N(CH2CH3)2(CH2CH2)-, y -NHPh(CH2)-.

Acilamido (acilamino): -NR1C(=O)R2, en la que R1 es un sustituyente amida, por ejemplo, hidrógeno, un grupo alquilo C1-7, un grupo heterociclilo C3-20, o un grupo arilo C5-20, preferentemente H o un grupo alquilo C1-7, lo más preferentemente H, y R2 es un sustituyente acilo, por ejemplo, un grupo alquilo C1-7, un grupo heterociclilo C3-20, o un grupo arilo C5-20, preferentemente un grupo alquilo C1-7. Ejemplos de grupos acilamida incluyen, pero no están limitados a, -NHC(=O)CH3, -NHC(=O)CH2CH3, y -NHC(=O)Ph. R1 y R2 juntos pueden formar una estructura cíclica, como en, por ejemplo, succinimidilo, maleimidilo, y ftalimidilo:

imagen7

Ureido: -N(R1)CONR2R3 en la que R2 y R3 son independientemente sustituyentes amino, como se ha definido para los grupos amino, y es un sustituyente ureido, por ejemplo, hidrógeno, un grupo alquilo C1-7, un grupo heterociclilo C3-20, o un grupo arilo C5-20, preferentemente hidrógeno o un grupo alquilo C1-7. Ejemplos de grupos ureido incluyen, pero no están limitados a, -NHCONH2, -NHCONHMe, -NHCONHEt, -NHCONMe2, -NHCONEt2, -NMeCONH2, -NMeCONHMe, -NMeCONHEt, -NMeCONMe2, -NMeCONEt2 y -NHCONHPh.

Aciloxi (éster inverso): -OC(=O)R, en la que R es un sustituyente aciloxi, por ejemplo, un grupo alquilo C1-7, un grupo heterociclilo C3-20, o un grupo arilo C5-20, preferentemente un grupo alquilo C1-7. Ejemplos de grupos aciloxi incluyen, pero no están limitados a, -OC(=O)CH3 (acetoxi), -OC(=O)CH2CH3, -OC(=O)C(CH3)3, -OC(=O)Ph, -OC(=O)C6H4F, y -OC(=O)CH2Ph.

Tiol: -SH.

Tioéter (sulfuro): -SR, en la que R es un sustituyente tioéter, por ejemplo, un grupo alquilo C1-7 (también denominado un grupo tioalquilo C1-7), un grupo heterociclilo C3-20, o un grupo arilo C5-20, preferentemente un grupo alquilo C1-7. Ejemplos de grupos tioalquilo C1-7 incluyen, pero no están limitados a, -SCH3 y -SCH2CH3.

Sulfóxido (sulfinilo): -S(=O)R, en la que R es un sustituyente sulfóxido, por ejemplo, un grupo alquilo C1-7, un grupo heterociclilo C3-20, o un grupo arilo C5-20, preferentemente un grupo alquilo C1-7. Ejemplos de grupos sulfóxido incluyen, pero no están limitados a, -S(=O)CH3 y -S(=O)CH2CH3.

Sulfonilo (sulfona): -S(=O)2R, en la que R es un sustituyente sulfona, por ejemplo, un grupo alquilo C1-7, un grupo heterociclilo C3-20, o un grupo arilo C5-20, preferentemente un grupo alquilo C1-7. Ejemplos de grupos sulfona incluyen, pero no están limitados a, -S(=O)2CH3 (metanosulfonilo, mesilo), -S(=O)2CF3, -S(=O)2CH2CH3, y 4-metilfenilsulfonilo (tosilo).

Tioamido (tiocarbamilo): -C(=S)NR1R2, en la que R1 y R2 son independientemente sustituyentes amino, como se ha definido para los grupos amino. Ejemplos de grupos amido incluyen, pero no están limitados a, -C(=S)NH2, C(=S)NHCH3, -C(=S)N(CH3)2, y -C(=S)NHCH2CH3.

5

15

25

35

45

55

65

E10709920

07-10-2014

Sulfonamino: -NR1S(=O)2R, en la que R1 es un sustituyente amino, como se ha definido para los grupos amino, y R es un sustituyente sulfonamino, por ejemplo, un grupo alquilo C1-7, un grupo heterociclilo C3-20, o un grupo arilo C5-20, preferentemente un grupo alquilo C1-7. Ejemplos de grupos sulfonamino incluyen, pero no están limitados a, -NHS(=O)2CH3, -NHS(=O)2Ph y -N(CH3)S(=O)2C6H5.

Como se ha mencionado anteriormente, los grupos que forman los grupos sustituyentes listados más arriba, por ejemplo, alquilo C1-7, heterociclilo C3-20 y arilo C5-20, pueden estar sustituidos ellos mismos. Así, las definiciones anteriores cubren grupos sustituyentes que están sustituidos.

Formas químicamente protegidas

Puede ser conveniente o deseable preparar, purificar, manipular y/o usar el compuesto activo en una forma químicamente protegida. El término "forma químicamente protegida" se usa en el presente documento en el sentido químico convencional y se refiere a un compuesto en el que uno o más grupos funcionales reactivos se protegen de reacciones químicas no deseables en condiciones específicas (por ejemplo, pH, temperatura, radiación, disolvente, y similares). En la práctica, se emplean métodos químicos muy conocidos para hacer que un grupo funcional deje de ser reactivo de forma reversible, que de lo contrario sería reactivo, en condiciones específicas. En una forma químicamente protegida, uno o más grupos funcionales reactivos están en forma de grupo protegido o protector (también conocido como grupo enmascarado o enmascarante o grupo bloqueado o bloqueante). Al proteger un grupo funcional reactivo, se pueden llevar a cabo reacciones que impliquen otros grupos funcionales reactivos no protegidos, sin que afecte al grupo protegido; el grupo protector se puede retirar, normalmente en una etapa posterior, sin afectar sustancialmente al resto de la molécula. Véase, por ejemplo, Protective Groups in Organic Synthesis (T. Green y P. Wuts; 3rd Edition; John Wiley and Sons, 1999).

A menos que se especifique lo contrario, una referencia a un compuesto particular también incluye sus formas químicamente protegidas.

Una amplia variedad de dichos métodos "protectores", "bloqueantes", o "enmascarantes" son de uso generalizado y muy conocidos en síntesis orgánica. Por ejemplo, un compuesto que tenga dos grupos funcionales reactivos no equivalentes, ambos que reactivos en condiciones específicas, se puede derivar para "proteger" uno de los grupos funcionales, y por tanto no reactivo, en las condiciones específicas; protegido de esta forma, el compuesto se puede usar como reactivo que, de forma efectiva, únicamente tiene un grupo funcional reactivo. Después de que la reacción deseada (que implica al otro grupo funcional) se haya completado, el grupo protegido se puede "desproteger" para devolverlo a su función original.

Por ejemplo, un grupo hidroxi se puede proteger como un éter (-OR) o un éster (-OC(=O)R), por ejemplo, como: un tbutil éter, un bencilo, benzhidrilo (difenilmetilo), o tritil (trifenilmetil) éter; un trimetilsililo o t-butildimetilsililo éter; o un acetil éster (-OC(=O)CH3, -OAc).

Por ejemplo, un grupo aldehído o cetona se puede proteger como acetal (R-CH(OR)2) o cetal (R2C(OR)2), respectivamente, en los que el grupo carbonilo (>C=O) se convierte en un diéter (>C(OR)2), en de la reacción con, por ejemplo, un alcohol primario. El grupo aldehído o cetona se regenera fácilmente por hidrólisis usando un gran exceso de agua en presencia de ácido.

Por ejemplo, un grupo amina se puede proteger, por ejemplo, en forma de amida (-NRCO-R) o de uretano (-NRCO-OR), por ejemplo, como: una metil amida (-NHCO-CH3); una benciloxi amida (-NHCO-OCH2C6H5, -NH-Cbz); en forma de t-butoxi amida (-NHCO-OC(CH3)3, -NH-Boc); un 2-bifenil-2-propoxi amida (-NHCO-OC(CH3)2C6H4C6Hs, NH-Bpoc), en forma de 9-fluorenilmetoxi amida (-NH-Fmoc), en forma de 6-nitroveratriloxi amida (-NH-Nvoc), en forma de 2-trimetilsililetiloxi amida (-NH-Teoc), en forma de 2,2,2-tricloroetiloxi amida (-NH-Troc), en forma de aliloxi amida (-NH-Alloc), en forma de 2(-fenilsulfonil)etiloxi amida (-NH-Psec); o, en casos adecuados (por ejemplo, aminas cíclicas), como radical nitróxido (>N-O●).

Por ejemplo, un grupo carboxílico se puede proteger en forma de éster, por ejemplo, como: éster de alquilo C1-7 (por ejemplo, un metil éster; un t-butil éster); un éster de haloalquilo C1-7 (por ejemplo, un trihaloalquil C1-7 éster); un éster de trialquil C1-7-sililalquilo C1-7; o un éster de aril C5-20-alquil C1-7 (por ejemplo, un bencil éster, un nitrobencil éster); o en forma de amida, por ejemplo, como metilamida.

Por ejemplo, un grupo tiol se puede proteger como tioéter (-SR), por ejemplo, como: benciltioéter; o acetamidometiléter (-S-CH2NHC(=O)CH3).

Una aplicación particular de la presente invención es la protección de los grupos hidroxi y amino.

Reacciones catalizadas

En un aspecto de la presente invención, se proporciona un proceso para la producción de carbonatos cíclicos que comprende la puesta en contacto de un epóxido con dióxido de carbono en presencia de un catalizador de (acen)

E10709920

07-10-2014

aluminio o (salacen) aluminio dimérico de fórmula I.

Esta reacción tiene la ventaja de que se puede llevar a cabo a temperaturas que se alcanzan fácilmente de entre 0 y 40 °C y presiones de entre 0,5 y 2 atmósferas. La reacción incluso se puede llevar a cabo a temperaturas de entre 0

5 y 140 °C y a presiones de entre 0,5 y 5 atmósferas. Preferentemente, la temperatura de reacción oscila entre 20 y 30 °C. Se pueden conseguir rendimientos por encima del 50 % con tiempos cortos de reacción de 3 a 24 horas, usando cantidades comercialmente viables de catalizador, es decir, entre el 0,1 y el 10 % molar, preferentemente entre el 0,1 y el 2,5 % molar. En algunos casos, en estas condiciones se pueden conseguir rendimientos por encima del 70 % o por encima del 90 %.

10 La reacción también se puede llevar a cabo en un reactor de flujo, en el que la reacción es continua.

En algunas realizaciones, el dióxido de carbono se puede suministrar calentado, y en otras realizaciones, la reacción se puede calentar mediante un sistema convencional o de microondas.

15 En realizaciones particulares de la invención, se proporciona un catalizador de aluminio dimérico de fórmula Ia:

imagen8

20 en la que:

R10 R11 R12

R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9

a) cada uno de los sustituyentes , , , , , , , , , , y , se selecciona independientemente entre H, halo, alquilo C1-20 opcionalmente sustituido (incluyendo CAr3, en la que Ar es un grupo arilo C5-20), arilo C5-20 opcionalmente sustituido, heterociclilo C3-20 opcionalmente sustituido, éter y nitro; o

25 b) R5 y R6 junto con los átomos de carbono a los cuales están unidos forman un anillo benceno opcionalmente sustituido de fórmula:

imagen9

30 y R11 y R12 junto con los átomos de carbono a los cuales están unidos forman un anillo benceno opcionalmente sustituido de fórmula:

imagen10

35 cada uno de los sustituyentes R1, R2, R3, R4, R7, R8, R9, R10, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19 y R20, se selecciona independientemente entre H, halo, alquilo C1-20 opcionalmente sustituido (incluyendo CAr3, en la que Ar es un grupo arilo C5-20), arilo C5-20 opcionalmente sustituido, heterociclilo C3-20 opcionalmente sustituido, éter y nitro; X1 y X2 son independientemente cualquiera de (i) una cadena alquileno C2-5, que está opcionalmente sustituida con

40 uno o más grupos seleccionados entre alquilo C1-4 y arilo C5-7, o una cadena bisoxialquileno C1-3, que está opcionalmente sustituida con uno o más grupos seleccionados entre alquilo C1-4 y arilo C5-7 o (ii) representan un grupo divalente seleccionado entre arileno C5-7, arileno C9-10, bi-arilo C5-7, bi-arilo C9-10, alquileno cíclico C5-7 y

E10709920

07-10-2014

heterociclileno C3-7, que pueden estar opcionalmente sustituidos.

En realizaciones particulares de la invención, se proporciona un catalizador de fórmula (Ia) como se ha definido anteriormente, excepto porque: 5

(i) (a) al menos uno de R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19 y R20 (cuando están presentes) se selecciona entre L-A, en la que L es un enlace sencillo o un grupo alquileno C1-10 y A es un grupo onio acoplado con un contraión seleccionado entre Cl, Br y I; y/o

10 (b) al menos uno de X1 y X2 es un grupo heterocicleno C3-7 divalente, que contiene un átomo del anillo que es un nitrógeno cuaternario que forma parte de un grupo amonio acoplado con un contraión seleccionado entre Cl, Br y I; y/o

grupo -Q-L-A, en el que Q es cualquiera de -C(=O)-O-, -C(=O)-NH-, o un enlace sencillo; 15 y/o

(ii) (a) uno de R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19 y R20 (cuando están presentes) es L-A', en el que L es como se ha definido anteriormente y A' es un grupo de enlace onio unido a un soporte sólido y acoplado con un contraión seleccionado entre Cl, Br y I; o

20 (b) uno de X1 y X2 es un grupo heterocicleno C3-7 divalente, que contiene un átomo del anillo que es un nitrógeno cuaternario que forma parte de un grupo de enlace de amonio unido a un soporte sólido y acoplado con un contraión seleccionado entre Cl, Br y I; o

(c) uno de X1 y X2 es una cadena alquileno C2-5 o una cadena bisoxialquileno C1-3, sustituido con un grupo -Q25 L-A'.

En algunos aspectos de la invención, L se selecciona entre un enlace sencillo y alquileno C1-7.

En algunas realizaciones de la invención, el catalizador de (acen) aluminio o (salacen) aluminio de fórmula I o Ia es

30 simétrico, de manera que X1=X2, R1=R7, R2=R8, R3=R9, R4=R10, R5=R11, R6=R12 y (si están presentes) R13=R17 , R14=R18, R15=R19 y R16=R20. En algunas realizaciones, se prefiere que R1, R4, R7, y R10 sean idénticos, R2, R5, R8 y R11 sean idénticos, y R3, R6, R9, y R12 sean idénticos.

En las realizaciones de la invención en las que el catalizador de (acen) aluminio o (salacen) aluminio de fórmula I es

35 simétrico el grupo alquileno formado por R2 y R3 será idéntico a aquel formado por R8 y R9, y el grupo alquileno formado por R5 y R6 será idéntico a aquel formado por R11 y R12, si estos grupos están presentes.

Si el catalizador está unido covalentemente a un soporte sólido, entonces no será completamente simétrico.

40 En algunas realizaciones, X1 y X2 son idénticos.

En algunas realizaciones, X1 y X2 se seleccionan independientemente entre una cadena alquileno C2-5, que preferentemente está sin sustituir, y una cadena de bisoxialquileno C1-3, que preferentemente está sin sustituir. Estos grupos se pueden representar como -(CH2)n-o -O-(CH2)p-O-, en la que n es 2, 3, 4, o 5 y p es 1, 2, o 3. En estas

45 realizaciones, n es preferentemente 2 o 3 y p es preferentemente 1 o 2. n es más preferentemente 2. En estas realizaciones X1 y X2 preferentemente se seleccionan entre -(CH2)n-(por ejemplo, -C2H4-).

En otras realizaciones, X1 y X2 representan independientemente un grupo divalente seleccionado entre arileno C5-7, arileno C9-10, bi-arilo C5-7, bi-arilo C9-10, alquileno cíclico C5-7 y heterociclileno C5-7, que pueden estar opcionalmente

50 sustituidos. Preferentemente X1 y X2 representan independientemente alquileno cíclico C5-7, y más preferentemente alquileno cíclico C6. Este grupo preferentemente está saturado, y por tanto es el grupo:

imagen11

X1 X2

55 En otras realizaciones preferidas, y representan independientemente heterocicleno C5-7, y más preferentemente heterocicleno C5. Uno de dichos grupos preferidos es:

imagen12

E10709920

07-10-2014

En este grupo, el átomo de nitrógeno puede estar sustituido, por ejemplo, por un grupo alquilo C1-4 (por ejemplo, metilo) que asimismo puede estar sustituido, por ejemplo, por un grupo arilo C5-7 (por ejemplo, fenilo). Por tanto un grupo preferido para X1 y X2 es:

imagen13

En otras realizaciones preferidas, X1 y X2 representan independientemente arileno C5-7, que es más preferentemente arileno C6, y en particular, bencileno:

imagen14

10

Cuando X1 y X2 representan independientemente un grupo divalente seleccionado entre arileno C5-7, arileno C9-10, biarilo C5-7, bi-arilo C9-10, alquileno cíclico C5-7 y heterociclileno C5-7, preferentemente pueden estar sin sustituir. Si están sustituidos, los sustituyentes se pueden seleccionar entre nitro, halo, alquilo C1-4, incluyendo alquilo C1-14

15 sustituido, (por ejemplo, metilo, bencilo), C1-4 alcoxi (por ejemplo, metoxi) e hidroxi.

En algunas realizaciones, R5 y R6, y R11 y R12 no forman anillos condensados de benceno.

En algunas realizaciones, R1 = R4 = R7 = R10 = H. 20 En algunas realizaciones, R3 = R6 = R9 = R12 = H.

En algunas realizaciones, R1 = R4 = R7 = R10 = Me.

25 En algunas realizaciones, R3 = R6 = R9 = R12 = Me.

En algunas realizaciones, R2 = R5 = R8 = R11 = H.

En realizaciones particularmente preferidas de la presente invención, R' = R4 R7 = R10 = Me; R3 = R6 = R9 = R12 = 30 Me;yR2=R5=RB =R11 =H.

En algunas realizaciones, R1 = R7 = H.

En algunas realizaciones, R2 = R8 = H. 35 En algunas realizaciones, R3 = R9 = H.

En algunas realizaciones, R4 = R10 = H.

40 En algunas realizaciones, R5 y R6 junto con los átomos a los que están unidos forman un anillo benceno, que preferentemente está sin sustituir.

En algunas realizaciones, R11 y R12 junto con los átomos a los que están unidos forman un anillo benceno, que preferentemente está sin sustituir.

45 En realizaciones particularmente preferidas de la presente invención, = R7 = H; R2 = R8 = H; R3 = R9 = H; R4 = R10 = H; R5 y R6 junto con los átomos a los que están unidos forman un anillo benceno no sustituido; y R11 y R12 junto con los átomos a los que están unidos forman un anillo benceno no sustituido.

50 Si R2, R5, R8 y R9 se seleccionan entre éster opcionalmente sustituido o acilo opcionalmente sustituido, el grupo éster puede ser un alquiléster C1-7 no sustituido, más preferentemente un alquiléster C1-4 no sustituido (por ejemplo, etil éster), y el grupo acilo puede ser un alquilacilo C1-7 no sustituido, más preferentemente un alquilacilo C1-4 no sustituido (por ejemplo, metil acilo).

55

E10709920

07-10-2014

En realizaciones adicionales de la invención, R2 = R5 = R8 = R11 = -CO2Me. En estas realizaciones, se puede preferir que R1 = R4 = R7 = R10 = H, y R3 = R6 = R9 = R12 = Me. De forma adicional o alternativa se puede preferir que X1 y X2 sean -C2H4-o:

imagen15

5

Si un par de R2 y R3, R5 y R6, R8 y R9 y R11 y R12 juntos forman una cadena alquileno C2-4, la cadena puede estar sin sustituir.

10 En algunas realizaciones, sucede que uno o más de R2, R5, R8 y R11 son -L-A o L-A'. En algunas de estas realizaciones, si uno de estos grupos es -L-A', los otros grupos son -L-A. De manera alternativa, los otros grupos pueden ser -L-AM, en la que AM es un grupo amina terciaria, es decir, un grupo amino en el que los sustituyentes amino no son ambos hidrógeno, por ejemplo, alquilo C1-7 (etilo). L en todos estos grupos pueden ser idénticos.

15 En algunas realizaciones adicionales, uno de R2, R5, R8 y R11 es -Q'-L-A o -Q'-L-A'. En algunas de estas realizaciones adicionales, si uno de estos grupos es -Q'-L-A', los otros grupos son -Q'-L-A. De manera alternativa, los otros grupos pueden ser -Q'-L-AM, en la que AM es un grupo amina terciaria, es decir, un grupo amino en el que los sustituyentes amino no son ambos hidrógeno, por ejemplo, alquilo C1-7 (etilo). L en todos estos grupos pueden ser idénticos. En algunas realizaciones, aquellos de R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16 ,

20 R11, R18, R19 y R20 (cuando están presentes) que no comprendan -L-A o -L-A' se seleccionan independientemente (cuando sea apropiado) entre H, alquilo C1-7, éter y nitro. Si ninguno de los grupos es -L-A o -L-A' entonces todos ellos se pueden seleccionar independientemente (cuando sea apropiado) entre H, alquilo C1-7, éter y nitro.

Si un grupo seleccionado entre R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19 y R20

25 (cuando están presentes) es éter, entonces el grupo éter es preferentemente un grupo alcoxi C1-7 y más preferentemente un grupo alcoxi C1-4, por ejemplo, metoxi.

Si un grupo seleccionado entre R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19 y R20 (cuando están presentes) es alquilo C1-7, puede ser alquilo C1-4, por ejemplo, metilo, etilo, propilo y butilo

30 (preferentemente terc-butilo).

L preferentemente está sin sustituir.

L preferentemente puede ser un grupo alquileno C1-3, por ejemplo, metileno, etileno, propileno, y en algunas 35 realizaciones es metileno.

A preferentemente se puede seleccionar entre grupos amonio, y en particular, aquellos grupos en los que RN1, R12 y R13 se seleccionan independientemente entre grupos alquilo C1-7 y grupos arilo C5-20, y en la que uno o dos de RN1 , RN2 y RN3 también pueden ser H. Grupos amonio de interés particular en la presente invención incluyen, pero no

40 están limitados a, -NH(CH3)2, -NH(CH(CH3)2)2, -N(CH3)3, -N(CH2CH3)3, y -NH2Ph.

A' preferentemente se puede seleccionar entre un grupo de enlace de amonio, y en particular aquellos grupos en los que RN1 y RN2 se seleccionan independientemente entre grupos alquilo C1-7 y grupos arilo C5-20, en el que uno o los dos de RN1 y RN2 también pueden ser H y en el que RN4 es un grupo alquileno C1-7. Grupos de enlace de amonio de

45 interés particular en la presente invención incluyen, pero no están limitados a, -NH(CH3)(CH2)-, NH(CH(CH3)2)(C(CH3)2)-, -N(CH3)2(CH2)-, -N(CH2CH3)2(CH2CH2)-, y -NHPh(CH2)-.

En algunas realizaciones, Q puede ser -C(=O)-O-o -C(=O)-NH-.

50 Cuando X1 y/o X2 está sustituido con -Q-L-A o -Q-L-A', preferentemente es un grupo alquileno C2 o C3, más preferentemente un grupo alquileno C2, y puede ser de la fórmula:

imagen16

55 Si X1 o X2 es un grupo heterocicleno C3-7 divalente que contiene un átomo del anillo que es un átomo de nitrógeno cuaternario, entonces preferentemente es de la fórmula:

E10709920

07-10-2014

imagen17

RN1 y RN2 en el grupo anterior se seleccionan independientemente entre grupos alquilo C1-7 (incluyendo, por ejemplo, aquellos sustituidos por un grupo arilo C6) y grupos arilo C5-20, y en la que uno de RN1 y RN2 también puede ser H. 5 Grupos RN1 y RN2 de interés particular en la estructura anterior incluyen, pero no están limitados a, -CH3, -CH(CH3)2, y -CH2Ph.

Si X1 o X2 es un grupo heterocicleno C3-7 divalente que contiene un átomo del anillo que es un nitrógeno cuaternario que forma parte de un grupo de enlace de amonio, entonces preferentemente es de la fórmula:

10

imagen18

Compuestos de interés particular son 6, 7, 10 y 11.

15 La reacción se puede llevar a cabo en condiciones libres de disolvente, dependiendo de los epóxidos usados. En algunos casos, los epóxidos o carbonatos cíclicos pueden actuar como disolvente para el catalizador. En particular, los inventores han descubierto que el carbonato de propileno actúa como disolvente de reacción adecuado.

Las reacciones que usan el catalizador del primer aspecto, y algunas reacciones que usan el catalizador del

20 segundo aspecto, requieren la adición de un cocatalizador, Y, y en particular MY, en la que M es un catión adecuado, tal como haluros de onio, que incluyen, pero no están limitados a, R4NY, R3SY, R4PY y R4SbY, en el que cada R se selecciona independientemente entre grupos alquilo C1-10, heterociclilo C3-20 y arilo C5-20 opcionalmente sustituidos y un R puede ser un grupo acilo, y haluros simples, por ejemplo, NaCl, Kl.

25 Se prefiere que el cocatalizador para esta reacción esté en forma de R4NY, en el que cada R es independientemente alquilo C1-10 e Y se selecciona entre I, Br y Cl. R se selecciona preferentemente entre alquilo C3-5, y más preferentemente es butilo. Y es preferentemente Br. Por lo tanto, un cocatalizador particularmente preferido es Bu4NBr. La cantidad de cocatalizador preferentemente es inferior al 2,5 %, más preferentemente inferior al 1,0 % molar, y lo más preferentemente inferior al 0,5 % molar. En algunas realizaciones que usan un catalizador del

30 segundo aspecto de la invención, no hay presente cocatalizador aparte.

Las preferencias anteriores se pueden combinar entre sí de cualquier modo que sea adecuado.

Fabricación de complejos de (acen) aluminio y (salacen) aluminio diméricos

35 En un cuarto aspecto de la invención, se proporciona un proceso para la producción de catalizadores de (acen) aluminio y (salacen) aluminio diméricos de fórmula I.

Cuando el catalizador de fórmula I comprenda uno o más grupos onio acoplados con un contraión, se puede

40 sintetizar a partir de un precursor que comprende los grupos neutros correspondientes (por ejemplo, amina, sulfuro, fosfina) mediante reacción con un haluro orgánico (es decir, un haluro de alquilo C1-7, de heterociclilo C3-20 o de arilo C5-20), o un grupo orgánico con otro grupo saliente (por ejemplo, tosilato).

Cuando el catalizador de fórmula I comprenda un grupo de enlace onio unido a un soporte sólido, se puede sintetizar

45 a partir de un catalizador precursor que comprende un grupo neutro correspondiente (por ejemplo, amina, sulfuro, fosfina) mediante reacción con un soporte sólido derivado con un haluro o un soporte sólido derivado con otro grupo saliente (por ejemplo, tosilato).

En catalizadores en los que al menos uno de R2, R5, R8 y R9 son grupos éster opcionalmente sustituidos o grupos 50 acilo opcionalmente sustituidos, los ligandos se pueden sintetizar a partir de precursores de fórmulas:

E10709920

07-10-2014

imagen19

Dicha síntesis de los ligandos se describe, por ejemplo, en Yamada, y col., Bull. Chem. Soc. Jpn., 80(7) (2007), 1391-1401.

5 En catalizadores en los que al menos uno de los pares de R2 y R3, R5 y R6, R8 y R9 y R11 y R12 juntos forman independientemente una cadena alquileno C2-4, opcionalmente sustituida con uno o más grupos seleccionados entre alquilo C1-4 y arilo C5-7, o una cadena bisoxialquileno C1-3, que está opcionalmente sustituida con uno o más grupos seleccionados entre alquilo C1-4 y arilo C5-7, los ligandos se pueden sintetizar a partir de precursores de fórmulas:

10

imagen20

Dichos compuestos se describen, por ejemplo, en Barna y Robinson, Tet Lett 16 (1979), 1455-1458; Jones y Stokes, Tet 40(6) (1984), 1051-1060; Kuhakarn, y col., Tet 61 (2005), 8995-9000; Martins, y col., J Het Chem, 33 (1996), 15 1223-1231.

Ejemplos

Métodos experimentales generales

20 Espectroscopia IR

El espectro de IR de líquidos o de sólidos disueltos en un disolvente se registró entre placas de NaCl sobre un espectrómetro PE Spectrum 1. El espectro de IR de sólidos puros (ATR) se registró en un espectrómetro FTIR 25 Nicolet380 equipado con un accesorio 'Smart orbit'.

RMN

Todos los espectros de RMN se registraron a temperatura ambiente en un espectrómetro Bruker Avance 300. La 30 muestra se disolvió en CDCl3 a menos que se especifique lo contrario.

Espectroscopia de masas

La GCMS se registró en un espectrómetro de masas de trampa de iones Varian CP-800-SATURN 2200 GC/MS

35 usando una columna capilar FactorFour (VF-5 ms) (30 m x 0,25 mm) con helio como gas portador. Las condiciones usadas fueron: temperatura inicial 60 °C, mantenimiento a la temperatura inicial durante 3 minutos y a continuación tasa de incremento 15 °C/min hasta 270 °C; mantenimiento a la temperatura final durante 5 minutos. Durante los primeros 3,50 minutos, el eluyente se desvió del detector de masas. Posteriormente, el detector se hizo funcionar en modo de barrido EI completo. La calibración se llevó a cabo usando una mezcla 50:50 de carbonato aislado puro y

40 óxido de estireno de calidad reactivo. Se comprobó que la integración del pico era virtualmente del 50 % para cada componente.

El espectro de electropulverización de baja y alta resolución se registró en un espectrómetro de masas Waters LCT Premier. 45

Síntesis de intermedios importantes

Ligando acen (3)

imagen21

E10709920

07-10-2014

Preparado mediante el método de McCarthy, P.J., y col., J. Am. Chem. Soc., 1955, 77, 5820. Se disolvió 1,2diaminoetano (1) (3,0 g, 3,3 ml, 49,9 mmol) en etanol (70 ml) y se añadió acetilacetona (2) (10,3 ml, 99,8 mmol) en una corriente constante durante un período de 10 minutos aproximadamente mientras se agitaba la mezcla de reacción. La reacción se calentó a reflujo durante 3 horas. Después de enfriar, la evaporación del disolvente al vacío

5 dejó un sólido amarillo que se purificó mediante la adición de dietil éter (100 ml aproximadamente). Se obtuvo el ligando deseado (3) (7,3 g, 32,4 mmol, 65 %) como un sólido cristalino blanquecino mediante filtración por succión. pf 116-118 °C δ H (CDCl3) 4,97 (2H, s), 3.4-3,3 (4H, m), 1,97 (6H, s), 1,88 (6H, s)

10 Ligando Salacen (5)

imagen22

Preparación basada en el método descrito por Phan, NTS, y col., Dalton Trans., 2004, 1348. Se disolvió

15 etilendiamina (1) (2,7 g, 45,0 mmol) en diclorometano (50 ml) y se añadió salicilaldehído (4) (5,0 g, 41,0 mmol) en una corriente lenta mientras se agita la reacción. La mezcla amarilla resultante se agitó a temperatura ambiente durante otros 30 minutos. A continuación se añadió acetilacetona (2) (4,5 g, 45,0 mmol) y la mezcla de reacción se calentó a reflujo con agitación durante una hora. A continuación la reacción se dejó enfriar a temperatura ambiente y se agitó durante toda la noche. La evaporación del disolvente dio un sólido amarillo que se recogió en el volumen

20 mínimo de metanol caliente necesario para disolver todos los sólidos (10 ml aproximadamente) y después se enfrió. Se formó un precipitado cristalino amarillo que se filtró y se identificó como salen. El líquido madre se evaporó al vacío para dar el ligando deseado (5) como un polvo amarillo/ámbar (2,7 g, 11,0 mmol, 27 %). Pf 122-126 °C δH (CDCl3) 8,35 (1 H, s), 7,3-7,2 (2H, m), 7,0-6,9 (2H, m), 4,93 (1 H, s), 3,75 (2H, m), 3,41 (2H, m), 1,99 (3H, s), 1,96

25 (3H, s).

Ligando acen diamina a base de pirrolidina (9)

imagen23

30 Se preparó la diamina 8 por el método de la bibliografía (Hato, Y.; Kano, T.; Maruoka, K. Tetrahedron Letters, 2006, 8467) a partir de las especies de diazido precursoras por hidrogenación (10 atm de H2, 3,5 días) sobre paladio al 10 % sobre carbono en etanol (50 ml). El producto 8 resultante (en forma de solución en etanol) se usó directamente con 2,4-pentanodiona (0,3 mmol, 1,6 ml) y se calentó a reflujo durante 18 horas. El disolvente se evaporó y el

35 residuo resultante se recogió en diclorometano (50 ml). La solución orgánica se lavó con agua (3 x 20 ml) y salmuera (20 ml) y se secó sobre sulfato sódico. La evaporación del diclorometano dio un sólido 9 beige/amarillo (0,30 g, 0,84 mmol, 62 %). RMN 1H (CDCl3) δH: 1,79-1,84 (2H, m), 1,91 (6H, s), 2,10 (6H, s), 2,74-2,79 (2H, m), 3,56 (2H, s), 3,76 (2H, m), 4,82 (2H, m), 7,15-7,27 (5H, m). RMN 13C δc: 18,6, 30,2, 53,6, 62,1, 65,8, 68,0, 127,1, 128,5, 129,0, 142,0, 157,3, 204,2. Pf 154-159 °C.

40

E10709920

07-10-2014

Ligando acen diamina a base de ciclohexano (14)

imagen24

5 El Compuesto 14 se describe en Pang, X., y col., Journal of Organometallic Chemistry 692 (2007) 5605-5613.

Se añadieron diclorhidrato de (R,R)-1,2-diaminociclohexano (13) (3,0 g, 16,0 mmol) y metóxido sódico (1,7 g, 32,0 mmol) a una mezcla 1:1 de metanol y etanol (50 ml) y se calentó a reflujo con agitación durante 20 minutos. A continuación se añadió acetilacetona (2) (3,3 ml, 32,0 mmol) y la reacción se calentó a reflujo durante 18 horas. El

10 disolvente se evaporó al vacío y el residuo se lavó con dietil éter (3 x 50 ml) para dar el ligando como un polvo amarillo pálido (3,6 g, 13,0 mmol, 81 %).

Ligando acen éster metílico (18)

imagen25

El Compuesto 14 se describe en Mukaiyama, T. y col., Chemistry Letters 1993, 327-330. Se agitaron acetoacetato de metilo (15) (4,6 ml, 43,0 mmol) y dimetilformamida dimetilacetal (5,7 ml, 43,0 mmol) a temperatura ambiente durante dos horas, tiempo durante el cual la reacción viró de incolora a naranja. A continuación, se añadió una 20 solución acuosa de hidróxido sódico 2 M (50 ml) y la reacción se agitó durante otras dos horas, tiempo durante el cual la solución se volvió de color amarillo. La reacción se vertió en un embudo de decantación y se añadió agua (50 ml) y diclorometano (50 ml) y la fase acuosa se neutralizó con ácido clorhídrico acuoso 1 M. El producto se extrajo usando lavados adicionales de diclorometano (5 x 50 ml), se secó con sulfato sódico, se filtró y se evaporó al vacío. El aceite amarillo brillante resultante (17) (6,0 g) se volvió rojo/naranja al dejarlo reposar y se usó directamente en la

25 siguiente etapa sin purificación adicional.

Se disolvió 2-formil-3-oxobutanoato de metilo (17) (6,0 g) en etanol (50 ml) y se añadió 1,2-diaminoetano (1) (1,4 ml, 21,5 mmol). Inmediatamente se formó un precipitado amarillo y la reacción se dejó en agitación durante una hora a temperatura ambiente. El disolvente se evaporó al vacío y el material resultante se lavó con dietil éter (2 x 30 ml)

30 para dar el ligando acen (18) como un polvo amarillo (6,1 g, 20,0 mmol, 91 %). Pf > 160 °C (descomposición), νmáx (ATR) 3400-2600 br, 3244 w, 2955 w, 1702 s y 1622 cm-1 s; RMN 1H (CDCl3): 11,06 (2H, br), 7,89 (1H, s), 7,85 (1 H, s), 3,70 (6H, s), 3,5-3,6 (4H, m), 2,46 (6H, s).

E10709920

07-10-2014

Ligando éster metílico de acen a base de ciclohexano (18)

imagen26

5 Se añadieron diclorhidrato de (R,R)-1,2-diaminociclohexano (13) (3,0 g, 16,0 mmol) y metóxido sódico (1,7 g, 32,0 mmol) a una mezcla 1:1 de metanol y etanol (50 ml) y se calentó a reflujo con agitación durante 20 minutos. Se disolvió 2-formil-3-oxobutanoato de metilo (17) (4,6 g, 32,0 mmol) en etanol (40 ml) y se añadió a la solución de diamina a reflujo. La reacción se dejó agitar a reflujo durante 20 horas, tiempo durante el cual la solución se volvió de color amarillo. El disolvente se evaporó al vacío para dar un gel de color naranja que se aclaró con hexano (2 x

10 30 ml) para dar el ligando como un aceite amarillo (5,1 g, 14,0 mmol, 87 %). [α]D23 -524 (c = 0,1, MeCN); νmáx (ATR) 3400-2400 br, 2943 m, 2864 m, 1696 m y 1632 cm-1 s; RMN 1H (CDCl3): 10,93 (2H, br), 8,31 (2H, br s), 3,61 (6H, s), 3,1-3,3 (2H, m), 2,42 (6H, s), 1,9-1,7 (4H, m), 1,4-1,2 (4H, m).

Ejemplo 1

15

imagen27

El ligando acen (3) (1,0 g, 4,5 mmol) se disolvió en tolueno (25 ml) y se calentó a reflujo en atmósfera de nitrógeno. A continuación se añadió trietóxido de aluminio (1,5 g, 8,9 mmol) y la reacción se calentó a reflujo durante 4 horas

20 con agitación. El tolueno se retiró por evaporación al vacío y el material resultante se recogió en diclorometano (50 ml) y se lavó con agua (3 x 20 ml). La evaporación de la capa orgánica dio un polvo de color amarillo al que se le añadió dietil éter (30 ml). Se obtuvo el complejo (6) (1,0 g, 2,0 mmol, 86 %) deseado en forma de sólido cristalino de color amarillo blanquecino/claro mediante filtración por succión. pf: descomposición> 270 °C.

25 νmáx (ATR) 1605 (m), 1522 (s) y 1419 cm-1 (m). δH (CDCl3) 5,11 (4H, s), 3,7-3,4 (8H, m), 2,03 (12H, s), 1,99 (12H, s). δC (CDCl3) 199,4, 177,4, 99,8; 46,2; 25,6, 21,7. m/z (ES) 515,2 (MH+), 281,1. Encontrado: 515,2358, C24H37N4O5Al2 (MH+) requiere 515,2395.

30

Ejemplo 2

imagen28

35 Se disolvió el ligando salacen (5) (1,0 g, 4,1 mmol) en tolueno (40 ml) y se calentó a reflujo. Se añadió trietóxido de aluminio (1,3 g, 8,3 mmol) y la reacción se calentó a reflujo durante cuatro horas en atmósfera de nitrógeno. La solución se dejó en agitación y enfriamiento a temperatura ambiente durante toda la noche. El disolvente se evaporó al vacío y el material resultante se recogió en diclorometano (50 ml) y se lavó con agua (3 x 20 ml). Se añadió dietil éter (25 ml aproximadamente) al residuo resultante después de la evaporación del disolvente. El matraz se enfrió en

40 hielo y se formó un precipitado amarillo y se recogió por filtración para dar el complejo deseado (7) como un sólido

E10709920

07-10-2014

amarillo claro (0,95 g, 1,7 mmol, 84 %). pf: descomposición> 230 °C. νmáx (ATR) 1637 (m), 1603 (m), 1526 (m), 1478 (m), 1455 (m) y 1408 cm-1 (w). m/z (ES) 559,2 (MH+), 537,2, 581,2. Encontrado: 559,2083, C28H33N4O5Al2 (MH+) requiere 559,2082.

Ejemplo 3

(i)

imagen29

Se pesó complejo de (acen) aluminio bimetálico (6) (22 mg, 0,043 mmol) en un vial de muestras de vidrio al que se le añadió bromuro de tetra-n-butilamonio (TBAB) (13,5 mg, 0,042 mmol). El vial se colocó en un frasco cerrado herméticamente que contiene un segundo vial lleno con gránulos de CO2 sólido. La presión del sistema se regula 15 con un globo. Después de la saturación del recipiente de reacción con CO2 gaseoso, se añadió óxido de estireno (0,2 g, 1,7 mmol) mediante una jeringa a la mezcla de catalizador-TBAB. La reacción se agitó a 30 °C durante 24 horas. Las muestras se extrajeron mediante una jeringa y se analizaron por cromatografía de gases (o espectroscopia de RMN 1H) después de 3 horas (conversión del 33 % de óxido de estireno en carbonato de estireno), 6 horas (conversión del 52 % de óxido de estireno en carbonato de estireno) y 24 horas (conversión del 85

20 % de óxido de estireno en carbonato de estireno). Después de este tiempo la reacción se trató y se obtuvo un rendimiento aislado del 81 %.

Carbonato de estireno: pf 54-56 °C. δH (CDCl3) 7,4-7,3 (5H, m), 5,67 (1H, t J = 8,0 Hz), 4,79 (1H, t J = 8,3 Hz), 4,33 (1H, t, J = 8,0 Hz). 25

(ii) Utilizando el mismo procedimiento con diversos epóxidos, se obtuvieron los siguientes resultados con el complejo de (acen) aluminio (6) y complejo de (salacen) aluminio (7) y para el complejo de (salen) aluminio de comparación (C1), que se sintetizó de la siguiente manera:

30 (a)

imagen30

Se añadió etilendiamina (50 mmol, 3,3 ml) mediante una jeringa a una solución agitada de salicilaldehído

35 (100 mmol, 10,5 ml) en etanol (100 ml). Inmediatamente se formó un precipitado amarillo. La mezcla de reacción se sometió a reflujo durante 3 horas y a continuación el disolvente se retiró al vacío para dejar un sólido cristalino amarillo que se lavó con dietil éter (100 ml aproximadamente) para dar ligando salen (C0) (12,0 g, 90 %). Pf. 126-130 °C. RMN 1H 3,96 (4H, s, CH2CH2), 6,87 (2H, t J = = 8,4 Hz, 2 x HAr), 6,97 (2H, t J = = 8,7 Hz, 2 x HAr), 7,2-7,3 (4H, m, 4 x H Ar), 8,38 (2H, s, 2 x CH=N), 13,23 (2H, s, 2 x OH).

40 (b)

E10709920

07-10-2014

imagen31

Se disolvieron el ligando salen (C0) (1,0 g, 3,9 mmol) y trietóxido de aluminio (1,2 g, 7,4 mmol) en tolueno seco (25 ml). La mezcla de reacción se sometió a reflujo durante 4 horas tras las cuales el tolueno se evaporó 5 y el residuo amarillo resultante se recogió en diclorometano y se lavó con agua (3 x 100 ml) y salmuera saturada (100 ml). Después de la evaporación de la fase orgánica, se obtuvo un polvo de color amarillo claro que se lavó con dietil éter (50 ml aproximadamente) y se secó para dar complejo salen (C1) (1,2 g, 49 %). RMN 1H 3,87 (8H, s, 2 x CH2CH2), 6,7-6,9 (8H, m, 8 x HAr), 7,1-7,3 (8H, m, 8 x HAr), 8,29 (4H, s, 4 x CHN), RMN 13C 60,14, 65,09, 117,36, 119,00, 131,81, 132,74, 161,46, 166,85, m/z (ESI) Encontrado: 603,1775

10 C32H28N4O5Al2 (MH+), requiere 603,1769.

imagen32

Catalizador: Sustrato (R-) Conversión %

3 h: 6 h 24 h

6: Ph 33 52 85 (81)b

7: 60 72 93

C1: 81 93 100

6: CH3(CH2)3 97 97 100 (94)b

7: 95 99 100

6: CH3(CH2)7 31 48 92 (89)b

7: 43 59 99

6: HOCH2 33 67 98 (90)b

7: 48 63 100

6: ClCH2 89 100 100 (91)b

7: 76 98 100

6a: CH3 42 52 73 (70)b

7a: 39 42 70

6c: H (58)b

7c: (100)b

a) La reacción se llevó a cabo a 0 °C. b) Rendimiento aislado entre paréntesis. c) Las reacciones se llevaron a cabo en un reactor de acero inoxidable con CO2 a presión (<3 bar).

Tiempos de retención de la GC:

15 Óxido de estireno (7,35 minutos), carbonato de estireno (12,08 minutos) Óxido de hexeno (3,56 minutos), carbonato de hexeno (9,80 minutos) Óxido de deceno (8,98 minutos), carbonato de deceno (13,40 minutos) Carbonato de propileno (5,26 minutos)

20 Carbonato de etileno (5,98 minutos)

E10709920

07-10-2014

Datos de RMN para los carbonatos: δH (CDCl3):

Carbonato de 1,2-hexeno: δH (CDCl3) 4,65 (1 H, m) 4,49 (1 H, t J = 7,6 Hz), 4,01 (1 H, t J = 7,1 Hz), 1,7-1,6 (2H, m), 1,4-1,3 (4H, m), 0,89 (3H, t J = 6,6 Hz).

5 Carbonato de 1,2-deceno: δH (CDCl3) 4,7-4,6 (1 H, m), 4,49 (1 H, t J = 8,1 Hz), 4,03 (1 H, t J = 7,5 Hz), 1,24 (14H, m), 0,85 (3H, t J = 6,6Hz). Carbonato de propileno: δH (CDCl3) 4,8-4,7 (1 H, m), 4,55 (1 H, t J = 8,4 Hz), 4,02 (1 H, dd J 8,4, 7,3 Hz), 1,46 (3H, d J 6,3 Hz). Glicidol carbonato: 4,8-4,7 (1 H, m), 4,5-4,4 (2H, m), 4,00 (1 H, dd J 3,2, 12,9 Hz), 3,75 (1 H, dd J 3,5, 12,7 Hz).

10 Carbonato de epiclorohidrina: 5,0-4,9 (1 H, m), 4,60 (1 H, t J = 8,7 Hz), 4,40 (1 H, dd J 8,7, 5,7 Hz), 3,8-3,6 (2H, m).

Ejemplo 4

imagen33

Se disolvió el ligando 9 (0,84 mmol, 0,30 g) en tolueno seco (60 ml) y se calentó a reflujo. Se añadió trietóxido de aluminio (1,68 mmol, 0,27 g) y se calentó durante 24 horas. La solución resultante se lavó con agua (3 x 15 ml) y salmuera (15 ml) y se secó sobre sulfato sódico. La evaporación produjo el complejo 10 como un polvo amarillo

20 (0,32 mmol, 0,24 g, 75 %) RMN 1H (CDCl3) δH: 1,78-1,85 (4H, m), 2,08 (12H, s), 2,11 (12H, s), 2,73-2,79 (4H, m), 3,58 (4H, s), 3,78 (2H, m), 4,51 (2H, m), 7,15-7,26 (10H, m) RMN 13C δC: 19,6, 25,7, 62,1, 65,7, 67,6, 109,0, 127,1, 128,5, 129,0, 142,0, 155,8, 164,6. Pf decomp > 210 °C. m/z (ES) 381,2 (MH+), 412,2 (OCH3H+), HRMS (ESI): MH+ (C21H28N3O2Al+) 381,1997, encontrado 381,2011.

25 Ejemplo 5

imagen34

Se disolvió el complejo 10 (0,13 mmol, 0,1 g) en acetonitrilo (5 ml) y se añadió bromuro de bencilo (6 eq., 0,8 mmol,

30 0,1 ml). La mezcla resultante se calentó a reflujo y se agitó durante 24 horas, tiempo durante el cual se formó un precipitado de color naranja oscuro. Después de enfriar, el disolvente se evaporó y el material resultante se recogió en éter (20 ml aproximadamente) y se filtró para dar 11 como un sólido amarillo/naranja.

Ejemplo 6

35

(i): Se usó el complejo 10 como catalizador en el método del Ejemplo 3(i), y tuvo un rendimiento del 6 % a las 24 horas.

(ii): Se usó el complejo 11 como catalizador en el método del Ejemplo 3(i), excepto por la ausencia del

cocatalizador TBAB. El rendimiento fue de 5 % después de 24 horas. 40

E10709920

07-10-2014

Ejemplo 7

imagen35

5 Se añadió ligando acen (R,R)-ciclohexanodiamina (14) (3,0 g, 11,0 mmol) a una solución 5:1 de tolueno seco/acetonitrilo (60 ml). A continuación se añadió trietóxido de aluminio (2,1 g, 13,0 mmol) y la reacción se calentó a reflujo durante 20 horas. El disolvente se evaporó al vacío y el residuo se recogió en diclorometano (80 ml). La suspensión resultante se lavó con agua (3 x 50 ml) y salmuera saturada (50 ml). A continuación, la fase orgánica se secó sobre sulfato sódico, se filtró y se evaporó al vacío. El residuo se enjuagó con dietil éter (30 ml

10 aproximadamente) y se secó al vacío durante una hora para dar el complejo de aluminio (20) como un polvo amarillo pálido (0,54 g, 0,86 mmol, 16 %). Pf> 170 °C (descomposición). [α]D23 -688 (c = 0,1, MeCN), νmáx (ATR) 2931 w, 2859 w, 1606 s y 1577 cm-1 s; RMN 1H (CDCl3): 4,89 (2H, s), 3,1-3,2 (2H, m), 1,98 (6H, s), 1,83 (6H, s), 2,0-1,7 (4H, m), 1,5-1,2 (4H, m).

15 Ejemplo 8

imagen36

Se añadió ligando acen éster metílico (18) (3,0 g, 10,0 mmol) a tolueno seco y la mezcla se calentó a reflujo para

20 disolver el ligando. Se añadió trietóxido de aluminio (1,9 g, 12,0 mmol) y la reacción se calentó a reflujo durante 20 horas. El disolvente se eliminó al vacío, se recogió en diclorometano (50 ml) y se lavó con agua (3 x 20 ml) y salmuera (20 ml). La fase orgánica se secó sobre sulfato sódico y se evaporó al vacío. El residuo se secó al vacío para dar el complejo de aluminio (21) como un polvo amarillo pálido (3,2 g, 4,6 mmol, 92 %). Pf 188-190 °C, νmáx (ATR) 2949 w, 1695 m y 1616 cm-1 s; RMN 1H (CDCl3): 8,31 (1 H, s), 8,09 (1 H, s), 3,73 (4H, br, s), 3,69 (6H, s), 2,40

25 (6H, s); m/z (ESI, MeOH) 705 (M+Me)+, 691 MH+.

E10709920

07-10-2014

Ejemplo 9

imagen37

5 Se añadió ligando acen (R,R)-ciclohexanodiamina (19) (3,0 g, 8,2 mmol) a tolueno seco y la mezcla se calentó a reflujo para disolver el ligando. Se añadió trietóxido de aluminio (2,7 g, 16,0 mmol) y la reacción se calentó a reflujo durante 22 horas. El disolvente se eliminó al vacío y el residuo se recogió en diclorometano (50 ml) y se lavó con agua (3 x 20 ml) y salmuera (20 ml). La fase orgánica se secó sobre sulfato sódico y se evaporó al vacío. El residuo se secó al vacío para dar el complejo de aluminio (22) como un polvo amarillo pálido (2,9 g, 3,6 mmol, 89 %). [α]D23

10 488 (c = 0,1, MeCN), RMN 1H (CDCl3): 8,4-7,8 (4H, m), 3,5-3,4 (16H, m), 2,24 (12H, s), 1,9-1,4 (8H, m), 1,2-0,8 (8H, m).

Ejemplo 10

15 Se usaron los complejos 20, 21 y 22 como catalizador en el método del Ejemplo 3(i), y tuvo los rendimientos que se muestran en la tabla siguiente:

Catalizador: Conversión %

3 h: 6 h 24 h

20: 2 6 16

21: 7 15 36

22: 3 6 15

Claims

E10709920

07-10-2014

REIVINDICACIONES

1. Un catalizador de aluminio dimérico de fórmula I:

imagen1

5

en la que:

a) cada uno de los sustituyentes R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11 y R12, se selecciona independientemente

10 entre H, halo, alquilo C1-20 opcionalmente sustituido, arilo C5-20 opcionalmente sustituido, heterociclilo C3-20 opcionalmente sustituido, éter y nitro, en la que R2, R5, R8 y R11 además se pueden seleccionar de forma independiente entre éster opcionalmente sustituido o acilo opcionalmente sustituido o los pares de R2 y R3, R5 y R6, R8 y R9 y R11 y R12 juntos pueden formar independientemente una cadena alquileno C2-4, opcionalmente sustituida con uno o más grupos seleccionados entre alquilo C1-4 y arilo C5-7; o

15 b) R5 y R6 junto con los átomos de carbono a los cuales están unidos forman un anillo benceno opcionalmente sustituido de fórmula:

imagen2

20 y

R11

y R12 junto con los átomos de carbono a los cuales están unidos forman un anillo benceno opcionalmente sustituido de fórmula:

imagen3

25 cada uno de los sustituyentes R1, R2, R3, R4, R7, R8, R9, R10, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19 y R20, se selecciona independientemente entre H, halo, alquilo C1-20 opcionalmente sustituido, arilo C5-20 opcionalmente sustituido, heterociclilo C3-20 opcionalmente sustituido, éter y nitro; X1 y X2 son independientemente cualquiera de (i) una cadena alquileno C2-5, que está opcionalmente sustituida con

30 uno o más grupos seleccionados entre alquilo C1-4 y arilo C5-7, o una cadena bisoxialquileno C1-3, que está opcionalmente sustituida con uno o más grupos seleccionados entre alquilo C1-4 y arilo C5-7 o (ii) representan un grupo divalente seleccionado entre arileno C5-7, arileno C9-10, bi-arilo C5-7, bi-arilo C9-10, alquileno cíclico C5-7 y heterociclileno C3-7, que pueden estar opcionalmente sustituidos.

35 2. Un catalizador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que:

(a) X1 y X2 se seleccionan independientemente entre una cadena alquileno C2-5 no sustituida y una cadena bisoxialquileno C1-3 no sustituida; o

(b)

X1 y X2 representan independientemente alquileno cíclico C5-7. 40

E10709920

07-10-2014
3.

Un catalizador de acuerdo con cualquiera de la reivindicación 1 o de la reivindicación 2, en el que X1 y X2 son idénticos.
4.

Un catalizador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7,

R10 R11 R12 R13 R14 R15 R16 R17 R18 R19 R20

R8 R9

5 , , , , , , , , , , , y , cuando están presentes, se seleccionan independientemente entre H, alquilo C1-7, éter y nitro.
5. Un catalizador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que: 10 (a)R1=R4=R7=R10 =HoR1=R4=R7=R10 =Me;y/o

(b)

R3 = R6 =R9 = R12 = H o R3 = R6 = R9= R12 =Me; y/o

(c)

R2 = R5= R8 = R11 = H; y/o

(d)

R5 y R6, y R11 y R12 no forman anillos condensados de benceno.

15 6. Un catalizador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el catalizador está inmovilizado sobre un soporte sólido, bien por el uso de efectos estéricos o por unión electrostática.
7. Un catalizador de aluminio dimérico de fórmula I:

imagen4

20

en la que:

a) cada uno de los sustituyentes R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11 y R12, se selecciona independientemente

25 entre H, halo, alquilo C1-20 opcionalmente sustituido, arilo C5-20 opcionalmente sustituido, heterociclilo C3-20 opcionalmente sustituido, éter y nitro, en la que R2, R5, R8 y R11 además se pueden seleccionar de forma independiente entre éster opcionalmente sustituido o acilo opcionalmente sustituido o los pares de R2 y R3, R5 y R6, R8 y R9 y R11 y R12 juntos pueden formar independientemente una cadena alquileno C2-4, opcionalmente sustituido con uno o más grupos seleccionados entre alquilo C1-4 y arilo C5-7; o

30 b) R5 y R6 junto con los átomos de carbono a los cuales están unidos forman un anillo benceno opcionalmente sustituido de fórmula:

imagen5

35 y

R11

y R12 junto con los átomos de carbono a los cuales están unidos forman un anillo benceno opcionalmente sustituido de fórmula:

imagen6

5

15

25

35

45

55

E10709920

07-10-2014

cada uno de los sustituyentes R1, R2, R3, R4, R7, R8, R9, R10, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19 y R20, se selecciona independientemente entre H, halo, alquilo C1-20 opcionalmente sustituido (incluyendo CAr3, en la que Ar es un grupo arilo C5-20), arilo C5-20 opcionalmente sustituido, heterociclilo C3-20 opcionalmente sustituido, éter y nitro; X1 y X2 son independientemente cualquiera de (i) una cadena alquileno C2-5, que está opcionalmente sustituida con uno o más grupos seleccionados entre alquilo C1-4 y arilo C5-7, o una cadena bisoxialquileno C1-3, que está opcionalmente sustituida con uno o más grupos seleccionados entre alquilo C1-4 y arilo C5-7 o (ii) representan un grupo divalente seleccionado entre arileno C5-7, arileno C9-10, bi-arilo C5-7, bi-arilo C9-10, alquileno cíclico C5-7 y heterociclileno C3-7, que pueden estar opcionalmente sustituidos, en donde:

(i)

(a) al menos uno de R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19 y R20 (cuando están presentes) se selecciona entre L-A, en donde L es un enlace sencillo o un grupo alquileno C1-10 y A es un grupo onio acoplado con un contraión seleccionado entre Cl, Br y I; y/o

(b)

al menos uno de X1 y X2 es un grupo heterocicleno C3-7 divalente, que contiene un átomo del anillo que es un nitrógeno cuaternario que forma parte de un grupo amonio acoplado con un contraión seleccionado entre Cl, Br y I; y/o

(c)

al menos uno de X1 y X2 es una cadena alquileno C2-5 o una cadena bisoxialquileno C1-3, sustituido con un grupo -Q-L-A, en donde Q es cualquiera de -C(=O)-O-, -C(=O)-NH-, o un enlace sencillo; y/o

(d)

al menos uno de R2, R5, R8 y R11 es -Q'-L-A, en donde Q’ es cualquiera de -C(=O)-O-o -C(=O)-; y/o

(ii)

(a) uno de R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19 y R20 (cuando están presentes) es L-A', en el que L es como se ha definido anteriormente y A' es un grupo de enlace onio unido a un soporte sólido y acoplado con un contraión seleccionado entre Cl, Br y I; o

(b)

uno de X1 y X2 es un grupo heterocicleno C3-7 divalente, que contiene un átomo del anillo que es un nitrógeno cuaternario que forma parte de un grupo de enlace de amonio unido a un soporte sólido y acoplado con un contraión seleccionado entre Cl, Br y I; o

(c)

uno de X1 y X2 es una cadena alquileno C2-5 o una cadena bisoxialquileno C1-3, sustituido con un grupo -Q-L-A'; o

(d)

uno de R2, R5, R8 y R11 es -Q'-L-A'.
8.

Un catalizador de acuerdo con la reivindicación 7, en el que X1 y X2 se seleccionan independientemente entre una cadena alquileno C2-5 no sustituida y una cadena bisoxialquileno C1-3 no sustituida.
9.

Un catalizador de acuerdo con cualquiera de la reivindicación 7 o de la reivindicación 8, en el que X1 y X2 son idénticos.
10.

Un catalizador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que aquellos de R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19 y R20 (cuando están presentes) que no comprendan -L-A o -L-A' se seleccionan independientemente (cuando sea apropiado) entre H, alquilo C1-7, éter y nitro.
11.

Un catalizador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el que:

(a)

R1 = R4 =R7 = R10 = H; y/o

(b)

R3 = R6 =R9 = R12 = H; y/o

(c)

R5 y R6, y R11 y R12 no forman anillos condensados de benceno.
12.

Un catalizador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en el que el L es un grupo alquileno C1-3 no sustituido.
13.

Un catalizador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, en el que uno de R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19 y R20 (cuando están presentes) se selecciona entre L-A' y A' se selecciona entre -NH(CH3)(CH2)-, -NH(CH(CH3)2)(C(CH3)2)-, -N(CH3)2(CH2)-, -N(CH2CH3)2(CH2CH2)-, y NHPh(CH2)-.
14.

Un catalizador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, en el que:

(a) X1 o X2 está sustituido con -Q-L-A' y tiene la fórmula:

imagen7

o

(b) X1 o X2 es un grupo heterocicleno C3-7 divalente que contiene un átomo del anillo que es un nitrógeno

E10709920

07-10-2014

cuaternario que forma parte de un grupo de enlace de amonio, y tiene la fórmula:

imagen8

5 en la que RN1 se selecciona entre H, alquilo C1-7 y arilo C5-20 y en la que RN4 es un grupo alquileno C1-7.
15. Un catalizador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 14, en el que el contraión del grupo amonio es Br.

10 16. Un proceso para la producción de carbonatos cíclicos que comprende la puesta en contacto de un epóxido con dióxido de carbono en presencia de un catalizador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en combinación con un cocatalizador capaz de suministrar Y-, en el que Y se selecciona entre Cl, Br y I; o en presencia de un catalizador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 15.

15 17. El proceso de la reivindicación 16, en el que la reacción catalizada es:

imagen9

en las que RC3 y RC4 se seleccionan independientemente entre H, alquilo C1-10 opcionalmente sustituido, heterociclilo

RC3

20 C3-20 opcionalmente sustituido y arilo C5-20 opcionalmente sustituido, o y RC4 forman un grupo de enlace opcionalmente sustituido entre los dos átomos de carbono a los cuales están respectivamente unidos, donde RC4 es preferentemente H y/o RC3 se selecciona preferentemente entre alquilo C1-4 opcionalmente sustituido y arilo C5-7 opcionalmente sustituido.

25 18. El uso de un catalizador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en combinación con un cocatalizador capaz de suministrar Y-, donde Y se selecciona entre Cl, Br y I, o un catalizador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 15 para la producción de carbonatos cíclicos a partir de epóxidos.