專利名稱：制備鋰醇化物溶液的方法
制備鋰醇化物溶液的方法 本發(fā)明的主題在于制備鋰醇化物(Lithiumalkoholat)溶液的方法。 堿金屬醇鹽在有機合成中被作為用于產(chǎn)生中間產(chǎn)物和精細化學(xué)品的堿來使用。其
可以用作例如藥物(Pharmastoff)，農(nóng)藥(Agrostoff)以及氣味物質(zhì)和味道物質(zhì)。 鋰醇化物可以通過有機鋰化合物和醇的反應(yīng)制備。 ROH+R' Li — R' H+R0Li 另一商業(yè)上有利的方法是金屬鋰代替有機鋰化合物
Li+ ROH ' ， 》ROU +線卞 該反應(yīng)通常在有機溶劑(L5mi)中進行，此有機溶劑必須對鋰金屬呈惰性。適合作 為這類溶劑的是質(zhì)子惰性有機化合物如醚(例如乙醚，THF，二丁醚，乙二醇二烷基醚)，芳 族烴(苯，甲苯，乙苯，異丙苯等等)或者飽和烴(例如戊烷，己烷，庚烷，石蠟油)。 鋰金屬原則上可以以熔融或固態(tài)的形式存在。但是，熔融態(tài)金屬的使用由于其 180.5t:的高熔點通常要求在升高壓力下進行(US 3， 971， 833)。此技術(shù)的缺點是由于熔融 鋰極強的反應(yīng)性而帶來的安全風險以及密閉設(shè)備相對高的投資成本。 如果使用固態(tài)鋰金屬，那么尤其與仲醇和叔醇的反應(yīng)性被大大降低，也就是說反 應(yīng)時間通常會顯著延長，這在方法經(jīng)濟性方面有負面影響。為了提高反應(yīng)速度，已知下列可 行方法"吏用細碎的鋰品質(zhì)和過量的醇。例如US 5， 276， 219中記載了在THF中用細碎的 鋰(< 300 ii m)在回流溫度(約66°C )下使用至少5%到20% (或者100% )過量的醇制 備作為溶液的叔丁醇鋰。鋰品質(zhì)是商業(yè)上慣用的含大約0.4-0. 76%的鈉的金屬。替代THF 也可以使用其它極性溶劑(醚或者胺類)。此方法的優(yōu)點是產(chǎn)生澄清的或可簡單過濾的產(chǎn) 物溶液。缺點是產(chǎn)物溶液被游離醇污染。"吏用過量的貧鈉的大塊狀鋰金屬。US 5，583，269(EP 721445)中如此描述制備叔 丁醇鋰的方法，其特征在于最大O. 1%鈉含量的鋰金屬以至少lcmV塊的形狀(Abformung)
在溶劑(選自醚或烴)中與叔醇反應(yīng)。鋰醇摩爾比為2 : i至io : l且反應(yīng)溫度為34.6
至IO(TC。此方法的缺點是，只有投入足夠高過量的鋰才能達到經(jīng)濟上可接受的反應(yīng)時間。 由過量鋰引入的體積要從特定產(chǎn)物量中扣除(每升反應(yīng)器體積的產(chǎn)物升數(shù))。此外，在運行 最后一次批料的情況下剩余相對多的鋰，其必須耗費地處置或用水失活。
上述兩種方法的另一缺點是，當所述合成在THF(在US 5， 276， 219中"強制性規(guī) 定"的溶劑)中進行時鋰金屬與THF反應(yīng)而開環(huán)，由此產(chǎn)生不溶性的極細碎的固體，其使 得該產(chǎn)物溶液實際上不可過濾。由此使得分離出過量的鋰非常困難或者不可行。此外，在 后續(xù)應(yīng)用在有機合成中時，該不溶性的渾濁物質(zhì)常常起干擾作用。此外，鋰醇化物在THF中 的溶解性非常有限，例如LTB的飽和濃度僅為大約20%。 本發(fā)明的任務(wù)在于開發(fā)出這樣的方法，該方法避免了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，特別是提 供仲醇和叔醇的鋰鹽在有機溶劑中的容易過濾的溶液，該溶液盡可能不含醇或者僅含至多 10摩爾％的游離醇。該方法應(yīng)當允許短的反應(yīng)時間和不依賴于使用高的鋰過量，也即應(yīng)當以最多100%的Li過量即已足夠。 根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明所基于的任務(wù)通過如下方式解決讓在質(zhì)子惰性溶劑或溶劑 混合物中的鈉含量最多為0. 2%的鋰金屬與仲醇或叔醇相接觸。優(yōu)選地使用鈉含量最多為 0. 1 % ，特別優(yōu)選最多小于0. 05% ，非常特別優(yōu)選小于0. 01 %的鋰金屬。其中所述鋰金屬以 < 0. 5ml，特別〈0. lml，尤其優(yōu)選〈0. Olml/塊的形狀使用。其中鋰金屬過量至少1%，最 多100%，優(yōu)選過量5-30%，基于總的醇量計。 作為質(zhì)子惰性的溶劑，根據(jù)本發(fā)明使用飽和或不飽和的烴或非環(huán)狀醚或它們 的混合物。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的溶劑是戊烷，己烷，庚烷，辛烷，甲基環(huán)己烷或者工業(yè)餾分 (Siedeschnitt)例如比如工業(yè)己烷、石蠟油(白油)等，苯、甲苯、乙苯、二甲苯、異丙苯等； 乙醚、甲基叔丁基醚、二丙基醚、二丁基醚、二苯基醚等以及由至少兩種上述化合物組成的 混合物。 在一種優(yōu)選的制備方案中，將鋰金屬預(yù)先置入質(zhì)子惰性溶劑中，并在攪拌下與合 意的仲醇或叔醇混合。反應(yīng)溫度通常為0-150°C ，優(yōu)選20-100°C ，特別優(yōu)選為3(TC直至所用 溶劑或溶劑混合物的沸點。醇的計量添加時間取決于各醇R0H(通常反應(yīng)性隨著基團R的 阻隔性而降低，也即仲醇比叔醇反應(yīng)得更快)的反應(yīng)性，溫度和在各個時間點金屬鋰的表 面積。通常，計量添加時間為10分鐘-20小時，優(yōu)選1-10小時。 出人意料地發(fā)現(xiàn)，所需的反應(yīng)時間取決于所用鋰的Na含量，且Na含量越低，反應(yīng) 進行得越快。這是出乎本領(lǐng)域技術(shù)人員意料的，因為對于例如在烴中反應(yīng)，鈉通常激活鋰 (W. N. Smith Jr. J. Organomet. Chem. 82， 1974， 1-6)。盡管對于Li/THF/叔丁醇體系的情況， 反應(yīng)通過Na含量的降低而加速是已知的(US5，583，269)，但是這是相當特殊的效應(yīng)，原因 是五元環(huán)THF由于鋰而分解(開環(huán))。因為根據(jù)本發(fā)明的方法沒有使用環(huán)狀醚，因此由鈉引 起的延遲效果是出乎意料的。 然而已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，批次開始時的反應(yīng)速度基本上不取決于Na含量，但是該反應(yīng)速度 隨著反應(yīng)進行而大大降低。該效果歸因于鋰顆粒取決于Na含量而以不同的快慢和強度發(fā) 生結(jié)塊。因此，Li表面積可能大大降低，使得需要極長的反應(yīng)時間。在Na含量低于0.2X， 優(yōu)選0.1%，尤其優(yōu)選0.05%，非常特別優(yōu)選低于0. 01 %時，才不再觀察到顯著的附聚/結(jié) 塊趨勢。因此，與用"工業(yè)Li金屬"(也即具有^0.2XNa含量)的批次相比，具有貧Na的 鋰金屬的合成批次僅需極小部分的反應(yīng)時間。 本發(fā)明方法非常特別適用于在含己烷或庚烷溶劑中制備叔丁醇鋰、叔戊醇鋰和異 丙醇鋰。
權(quán)利要求
用于制備在質(zhì)于惰性的溶劑或溶劑混合物中的鋰醇化物溶液的方法，其特征在于，讓仲醇或叔醇與過量鋰金屬反應(yīng)，該鋰金屬的鈉含量最多為0.2％。
2. 權(quán)利要求1的方法，其特征在于，鋰金屬以體積最大為0. 5ml的顆粒形式存在。
3. 權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，鋰金屬的鈉含量最大為0. 1 %，優(yōu)選小于0.05%，特別優(yōu)選小于0.01%。
4. 權(quán)利要求1至3中一項或多項的方法，其特征在于，鋰金屬以體積最大為0. lml，優(yōu)選最大為0. 01ml的顆粒形式存在。
5. 權(quán)利要求1至4中一項或多項的方法，其特征在于，鋰金屬以1_100%過量，優(yōu)選以5-30%過量使用。
6. 權(quán)利要求1至5中一項或多項的方法，其特征在于，作為溶劑使用飽和或芳族的烴，優(yōu)選戊烷，己烷，庚烷，辛烷，甲基環(huán)己烷或工業(yè)餾分例如工業(yè)己烷，石蠟油(白油)等，苯，甲苯，乙苯，二甲苯，異丙苯。
7. 權(quán)利要求1至6中一項或多項的方法，其特征在于，作為溶劑使用非環(huán)狀醚，優(yōu)選乙醚，甲基叔丁基醚，二丙基醚，二丁基醚，二苯基醚以及由至少兩種這些溶劑組成的混合物。
8. 權(quán)利要求1至7中一項或多項的方法，其特征在于，反應(yīng)在0-15(TC，尤其在20-10(TC，特別優(yōu)選在3(TC至所使用溶劑的沸點的溫度進行。
9. 權(quán)利要求1至8中一項或多項的方法，其特征在于，醇的計量添加時間為10分鐘到20小時，優(yōu)選為1到IO小時。
10. 權(quán)利要求1至9中一項或多項的方法，其特征在于，在含己烷或庚烷溶劑中制備LTA， LTB， LIP。
全文摘要
本發(fā)明的主題在于制備鋰醇化物溶液的方法(式I)。
文檔編號C07C29/70GK101790502SQ200880101042
公開日2010年7月28日 申請日期2008年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者D·達威多斯基, P·里特邁耶, U·韋特爾曼 申請人:凱密特爾有限責任公司