Magnesiumorganisches Synthesemittel Organomagnesium synthesizer
Gegenstand der Erfindung ist ein magnesiumorganisches Synthesemittel, ein Verfahren zur Herstellung dieses Synthesemittels und dessen Verwendung.The invention relates to an organomagnesium synthesis agent, a process for the preparation of this synthesis agent and its use.
Dabei ist im Sinne der Erfindung ein magnesiumorganisches Synthesemittel eine Mischung, die eine magnesiumorganische Verbindung R-MgX und/oder R-Mg-R mit R = Alkyl, Aryl, und X = Halogenid, Triflat, Tosylat in einem organischen Lösemittel enthält. Ein magnesiumorganisches Synthesemittel wird zur Synthese, insbesondere zur organischen Synthese eingesetzt.For the purposes of the invention, an organomagnesium synthesis agent is a mixture which contains an organomagnesium compound R-MgX and / or R-Mg-R with R = alkyl, aryl, and X = halide, triflate, tosylate in an organic solvent. An organomagnesium synthesis agent is used for the synthesis, in particular for organic synthesis.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung magnesiumorganische Verbindungen in hochkonzentrierter Lösung.In particular, the present invention relates to organomagnesium compounds in highly concentrated solution.
Magnesiumorganische Verbindungen sind literaturbekannt. Derartige Verbindungen werden beispielweise durch Umsetzung von Quecksilberorganylen mit Magnesium oder durch Umsetzung von Aryl- und Alkylhalogeniden mit metallischem Magnesium synthetisiert. Vielfach ist es erforderlich, hochaktiviertes Magnesium zur Synthese einzusetzen, welches beispielweise durch Reduktion von Magnesiumchlorid durch Kalium erhalten wird (Ch. Elschenbroich, A. Salzer, (1993), Organometallchemie, 6.1 Erdalkalimetallorganyle, 3. Auflage, 1 . korrigierter Nachdruck, Teubner Studienbücher Chemie, Stuttgart).Organomagnesium compounds are known from the literature. Such compounds are synthesized, for example, by reacting mercury organyls with magnesium or by reacting aryl and alkyl halides with metallic magnesium. It is often necessary to use highly activated magnesium for synthesis, which is obtained, for example, by reduction of magnesium chloride by potassium (Ch Elschenbroich, A. Salzer, (1993), Organometallic Chemistry, 6.1 Alkaline earth metal organyls, 3rd edition, 1st corrected reprint, Teubner Studienbücher Chemistry, Stuttgart).
In der präparativen organischen und metallorganischen Chemie (Übersicht: Autorenkollektiv, (1990), in Organikum, 18., berichtigte Auflage, Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin, Seite 495 ff.) werden magnesiumorganische Verbindungen häufig zur Deprotonierung acider Verbindungen (R'-A-H, mit A z.B. C, O, S, N, P) eingesetzt:In preparative organic and organometallic chemistry (review: author collective, (1990), in Organikum, 18th, corrected edition, German Verlag der Wissenschaften, Berlin, page 495 ff.) Organomagnesium compounds are often used for deprotonation of acidic compounds (R'-AH , with A eg C, O, S, N, P):
R MgX + H-A-R1 ► RH + XMg-A-R1 R MgX + HAR 1 ► RH + XMg-AR 1
mit R = Alkyl, Aryl, R' = Alkyl, Aryl, X = Halogenid und A = C, O, S, N, P.
Ebenfalls finden diese Reagenzien Anwendung in Halogen- Metallaustauschreaktionen, bei denen ein alkyl-, alkenyl-, alkinyl- bzw. arylgebundenes Halogen X' in einem Organohalogenid RX (mit R' = Alkyl, Aryl) gegen eine Gruppe MgX (mit X = Cl, Br, I, Triflat, Tosylat oder Alkyl oder Aryl) ausgetauscht wird. Bekannt ist auch, dass solchen Reagenzien oftmals ein anorganisches Salz wie beispielsweise LiCI in größeren Mengen zugesetzt werden kann (Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 4302; Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 3333; Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 1654; Chem. Commun. 2004, 2288, Organic Letters 2004, 6, 4215; EP-A-1582523) um folgende Reaktion zu beschleunigen:with R = alkyl, aryl, R '= alkyl, aryl, X = halide and A = C, O, S, N, P. These reagents also find use in halogen-metal exchange reactions in which an alkyl, alkenyl, alkynyl or aryl-bonded halogen X 'in an organohalide RX (with R' = alkyl, aryl) against a group MgX (with X = Cl, Br, I, triflate, tosylate, or alkyl or aryl). It is also known that such reagents can often be added in large quantities to an inorganic salt such as LiCl (Angew Chem et al., Ed., 2003, 42, 4302; Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 3333; Angew Chem. Int. Ed. 2005, 44, 1654, Chem. Commun. 2004, 2288, Organic Letters 2004, 6, 4215, EP-A-1582523) in order to accelerate the following reaction:
R MgX + X1R" ► RX1 + XMg — R'R MgX + X 1 R "► RX 1 + XMg - R '
Ebenfalls ist bekannt, dass derartige magnesiumorganische Verbindungen in C-C Kreuzkupplungsreaktionen eingesetzt werden. Hierzu werden vielfach Übergangsmetallkatalysatoren, Komplexe von Cu-, Fe-, Ni-, Pd- und Pt-Salzen, eingesetzt. Zusätzlich zum Katalysator werden vielfach auch weitere Salze wie beispielsweise ZnCI2 oder ZnBr2 in bis zu stöchiometrischen Mengen zugegeben (L. S. Hegedus, Organische Synthese mit Übergangsmetallen, übersetzt, bearbeitet und aktualisiert von H.-G. Schmalz und Andre Majdalani, (1995), VCH, Weinheim, Seite 81 ff):It is also known that such organomagnesium compounds are used in CC cross-coupling reactions. For this purpose, transition metal catalysts, complexes of Cu, Fe, Ni, Pd and Pt salts, are often used. In addition to the catalyst, other salts such as ZnCl 2 or ZnBr 2 are also frequently added in amounts up to stoichiometric (LS Hegedus, Organic Synthesis with Transition Metals, translated, processed and updated by H.-G. Schmalz and Andre Majdalani, (1995), VCH, Weinheim, page 81 ff):
[Katalysator! R MgX + X1R' ~ ^-^ R — R'[Catalyst! R MgX + X 1 R ' ~ ^ - ^ R - R'
mit R = Alkyl, Aryl, R' = Alkyl, Aryl, X = Halogenid Bekannt sind auch Additionsreaktionen magnesiumorganischer Verbindungen an Elektrophile wie Nitrile, Carbonylen wie Carbonsäureester, Ketone, Aldehyde und anderen Gruppen wie >C=N-, >C=S, -N=O aber auch an CC-Doppelbindungen C=C.with R = alkyl, aryl, R '= alkyl, aryl, X = halide Addition reactions of organomagnesium compounds to electrophiles such as nitriles, carbonyls such as carboxylic acid esters, ketones, aldehydes and other groups such as> C = N-,> C = S, are also known. -N = O but also on CC double bonds C = C.
Auch werden magnesiumorganische Verbindungen in Transmetallierungsreaktionen mit anderen Metallsalzen MXn (M = Metall, X = Halogenid, n = positive ganze Zahl) eingesetzt. So führt die Umsetzung von TiX4, ZrX4 oder HfX4 mit geeigneten
magnesiumorganischen Verbindungen zu den entsprechenden Metallalkylen bzw. -arylen TiR4, ZrR4 oder HfR4, oder allgemein zu Verbindungen des Typs MRn (R = mit R = Alkyl, Aryl, R' = Alkyl, Aryl, n = positive ganze Zahl) (U. Zucchini, E. Albizzati, U. Giannini, J. Organomet. Chem. 1971 , 26, 357; P. Shao, R. A. L. Gendron, D. J. Berg, G. W. Bushneil, Organometallics 2000, 19, 509).Also, organomagnesium compounds are used in transmetalation reactions with other metal salts MX n (M = metal, X = halide, n = positive integer). Thus, the implementation of TiX 4 , ZrX 4 or HfX 4 with suitable organomagnesium compounds to the corresponding metal alkyls or aryls TiR 4 , ZrR 4 or HfR 4 , or in general to compounds of the type MR n (R = with R = alkyl, aryl, R '= alkyl, aryl, n = positive integer) (Zucchini, E. Albizzati, U. Giannini, J. Organomet. Chem., 1971, 26, 357, P. Shao, RAL Gendron, DJ Berg, GW Bushneil, Organometallics 2000, 19, 509).
Anwendung finden magnesiumorganische Verbindungen auch in der Synthese spezieller Borverbindungen. Durch Umsetzung von Borsäureestern wie Trimethyl-, Triethyl- oder Triisopropylborat mit magnesiumorganischen Verbindungen erhält man Alkyl- bzw. Arylborane, Alkyl- bzw. Arylboronsäureester oder Alkyl- bzw. Arylborinsäureester. Die beiden zuletzt genanten Stoffgruppen bilden nach Hydrolyse mit Wasser Alkyl- bzw. Arylboronsäuren oder Alkyl- bzw. Arylborinsäuren (R. Köster, Annalen der Chemie 1958, 618, 31 ; Übersicht über Synthese und Verwendung: D. G. Hall, (2005), Boronic Acids, Wiley-VCH Verlag, Weinheim).Organomagnesium compounds are also used in the synthesis of special boron compounds. By reacting boric acid esters such as trimethyl, triethyl or triisopropyl borate with organomagnesium compounds, alkyl or arylboranes, alkyl- or arylboronic acid esters or alkyl- or arylborinic acid esters are obtained. The two last-mentioned groups of substances form, after hydrolysis with water, alkyl- or arylboronic acids or alkyl- or arylborinic acids (R. Köster, Annalen der Chemie 1958, 618, 31, Synthesis and Use: DG Hall, (2005), Boronic Acids , Wiley-VCH Verlag, Weinheim).
Dem geübten Fachmann bekannte Synthesen von magnesiumorganischen Verbindungen und deren Umsetzung sind weiterhin zusammengefasst in: K. Nützel,Syntheses of organomagnesium compounds known to the expert skilled in the art and their reaction are further summarized in: K. Nützel,
(1973), Organomagnesium-Verbindungen; in Eugen Müller, Houben Weyl, Band(1973) Organomagnesium Compounds; in Eugen Müller, Houben Weyl, volume
13/2a, vierte Auflage, Georg Thieme Verlag, Stuttgart; F. R. Busch, D. M. De Antonis,13 / 2a, fourth edition, Georg Thieme Verlag, Stuttgart; F.R. Busch, D.M. De Antonis,
(2000), Grignard Reagents - Industrial Applications and Strategy, in H. G. Richej, Jr,(2000), Grignard Reagents - Industrial Applications and Strategy, H.G. Richej, Jr.,
Grignard Reagents New Developments, Wiley, Weinheim; G. S. Silverman, P. E. Rakita, (1996), Handbook of Grignard Reagents, Marcel Dekker, Inc. New York.Grignard Reagents New Developments, Wiley, Weinheim; G. S. Silverman, P.E. Rakita, (1996), Handbook of Grignard Reagents, Marcel Dekker, Inc. New York.
Es ist bekannt, die Synthese magnesiumorganischer Verbindungen in Kohlenwasserstoffen, eventuell unter Zusatz von Aminen, oder in sauerstoffdonorhaltigen Lösemitteln durchzuführen. Ein bevorzugtes sauerstoffdonorhaltiges Lösemittel im Labormaßstab ist Diethylether. Von Diethylether ist bekannt, dass magnesiumorganische Verbindungen darin eine sehr hohe Löslichkeit aufweisen und unerwünschte Nebenreaktionen wie die Kupplung von Aryl- und Alkylhalogeniden mit der magnesiumorganischen Verbindung (Wurtz- Kupplung) nur in geringem Maß auftreten (K. Nützel, (1973), Organomagnesium-
- A -It is known to carry out the synthesis of organomagnesium compounds in hydrocarbons, possibly with the addition of amines, or in solvents containing oxygen donors. A preferred laboratory-scale oxygen donor-containing solvent is diethyl ether. It is known from diethyl ether that organomagnesium compounds have a very high solubility therein and undesirable side reactions such as the coupling of aryl and alkyl halides with the organomagnesium compound (Wurtz coupling) occur only to a small extent (K. Nützel, (1973), Organomagnesium - A -
Verbindungen, in Eugen Müller, Houben Weyl, Band 13/2a, vierte Auflage, Georg Thieme Verlag, Stuttgart).Compounds, in Eugen Müller, Houben Weyl, Volume 13 / 2a, fourth edition, Georg Thieme Verlag, Stuttgart).
Problematisch bei der Verwendung von Diethylether im technischen Maßstab ist aber dessen niedriger Siedepunkt (34,60C), der damit verbundene hohe Dampfdruck (443 mm Hg bei 200C), der niedrige Flammpunkt (-4O0C), die niedrige Zündtemperatur (16O0C) und die hohe Explosivität von Dampf-/Luftgemischen (untere Explosionsgrenze 1 ,8%, obere Explosionsgrenze 48%). Außerdem ist bekannt, dass Diethylether stark zur Bildung hochexplosiver Peroxide neigt. Im technischen Maßstab wird daher meist auf die Verwendung von Diethylether verzichtet (F. R. Busch, D. M. De Antonis, (2000), Grignard Reagents - Industrial Applications and Strategy, in H. G. Richej, Jr, Grignard Reagents New Developments, Wiley, Weinheim, Seite 167).But problematic in the use of diethyl ether on an industrial scale but its low boiling point (34.6 0 C), the associated high vapor pressure (443 mm Hg at 20 0 C), the low flash point (-4O 0 C), the low ignition temperature (16O 0 C) and the high explosiveness of steam / air mixtures (lower explosion limit 1, 8%, upper explosion limit 48%). In addition, it is known that diethyl ether is prone to form highly explosive peroxides. Therefore, the use of diethyl ether is usually omitted on an industrial scale (FR Busch, DM De Antonis, (2000), Grignard Reagents - Industrial Applications and Strategy, in HG Richej, Jr, Grignard Reagents New Developments, Wiley, Weinheim, page 167). ,
Für die Synthese magnesiumorganischer Verbindungen im technischen Maßstab bieten sich zunächst andere sauerstoffdonorhaltige Lösemittel wie beispielsweise Tetrahydrofuran (THF), Methyl-tert-butylether (MTBE), Diethoxymethan (DEM), Dimethoxyethan (DME) oder Dioxan an. Von diesen Lösemitteln ist jedoch bekannt, dass die Bildung der erwünschten magnesiumorganischen Verbindungen aus den entsprechenden Aryl- und Alkylhalogeniden und Magnesium deutlich schwieriger ist, verglichen zur Synthese in Diethylether. In diesen Lösemitteln können Akkumulationen von Aryl- und Alkylhalogeniden während der Synthese auftreten, welche mit unbeherrschbarer Geschwindigkeit abreagieren können. Vielfach entstehen in diesen Lösemitteln aufgrund des Schlenk-Gleichgewichtes zu einem großen Anteil unerwünschte Diorganomagnesiumverbindungen oder auch höhere Koordinationspolymere. Auch ist bekannt, dass diese Lösemittel zur Bildung von unlöslichen Komplexen mit Magnesiumsalzen neigen. Durch die teilweise hohe Aggregation der magnesiumorganischen Verbindungen in diesen Lösemitteln ist deren Reaktivität im Bezug auf Additionsreaktionen an Elektrophile bzw. Ni-, Pd-, Pt- oder Fe-Komplex katalysierten Kreuzkupplungsreaktionen stark herabgesetzt. Nebenreaktionen wie die Kupplung von Aryl- und Alkylhalogeniden mit der magnesiumorganischen Verbindung treten in diesen Lösemitteln in hohem Maß auf.
Ebenfalls ist die Löslichkeit der magnesiumorganischen Verbindung in diesen Lösemitteln im Allgemeinen deutlich niedriger, verglichen mit Diethylether. Die Löslichkeit der magnesiumorganischen Verbindung kann in diesen Lösemitteln durch Zumischung aromatischer Lösemittel wie Benzol, Toluol, Xylolen etc. zum Teil erhöht werden (K. Nützel, (1973), Organomagnesium-Verbindungen, in Eugen Müller, Houben Weyl, Band 13/2a, vierte Auflage, Georg Thieme Verlag, Stuttgart).For the synthesis of organomagnesium compounds on an industrial scale, other oxygen donor-containing solvents such as, for example, tetrahydrofuran (THF), methyl tert-butyl ether (MTBE), diethoxymethane (DEM), dimethoxyethane (DME) or dioxane are initially suitable. However, it is known from these solvents that the formation of the desired organomagnesium compounds from the corresponding aryl and alkyl halides and magnesium is significantly more difficult compared to the synthesis in diethyl ether. In these solvents accumulations of aryl and alkyl halides can occur during the synthesis, which can react at an uncontrollable rate. In many cases arise in these solvents due to the Schlenk equilibrium to a large extent unwanted Diorganomagnesiumverbindungen or higher coordination polymers. It is also known that these solvents tend to form insoluble complexes with magnesium salts. Due to the partially high aggregation of the organomagnesium compounds in these solvents, their reactivity with respect to addition reactions to electrophile or Ni, Pd, Pt or Fe complex-catalyzed cross-coupling reactions is greatly reduced. Side reactions such as the coupling of aryl and alkyl halides with the organomagnesium compound occur in these solvents to a high degree. Also, the solubility of the organomagnesium compound in these solvents is generally significantly lower compared to diethyl ether. The solubility of the organomagnesium compound can be partially increased in these solvents by admixing aromatic solvents such as benzene, toluene, xylenes, etc. (K. Nützel, (1973), Organomagnesium Compounds, in Eugen Müller, Houben Weyl, Volume 13 / 2a, fourth edition, Georg Thieme Verlag, Stuttgart).
Ebenfalls bekannt zur Synthese spezieller magnesiumorganischer Verbindungen sind spezielle zyklische Ether wie Tetrahydro-2-methylfuran und Tetrahydro-2,5- dimethylfuran. US-A-2838508 offenbart die Entfernung dieser - unerwünschten - Ether von magnesiumorganischen Verbindungen. DE-C-19808570 offenbart die Besonderheiten der Synthese von Benzyl- und Propen-3-ylmagnesiumhalogeniden in Tetrahydro-2-methylfuran. Tetrahydro-2-methylfuran führt bei der Synthese von Benzyl- und Propen-3-ylmagnesiumhalogeniden, durch Verschiebung des Schlenk- Gleichgewichtes, allerdings zur Bildung hoher Anteile von Dialkylmagnesiumverbindungen wie (CeHs-CHb)2Mg und (H2C=CH-CHb)2Mg. Hierdurch kommt es während der Synthese zur ungewollten Abscheidung größerer Mengen des entsprechenden, unlöslichen Magnesiumhalogenids. Diese unlöslichen Magnesiumhalogenide müssen unter erheblichen Produktverlusten, aufwendig durch Filtration, abgetrennt werden. Das Ausfallen der Magnesiumhalogenide hat zur Folge, dass die gewünschte Grignardverbindung nur noch in reduzierter Konzentration vorhanden ist, zudem kann dies auch eine ungewollte Veränderung der Reaktivität zur Folge haben.Also known for the synthesis of specific organomagnesium compounds are specific cyclic ethers such as tetrahydro-2-methylfuran and tetrahydro-2,5-dimethylfuran. US-A-2838508 discloses the removal of these - undesirable - ethers of organomagnesium compounds. DE-C-19808570 discloses the peculiarities of the synthesis of benzyl and propen-3-yl magnesium halides in tetrahydro-2-methylfuran. Tetrahydro-2-methylfuran leads in the synthesis of benzyl and propen-3-ylmagnesiumhalogeniden, by shifting the Schlenk equilibrium, however, to the formation of high levels of dialkylmagnesium compounds such as (CeHs-CHb) 2 Mg and (H 2 C = CH-CHb ) 2 Mg. This results in the unwanted deposition of larger amounts of the corresponding, insoluble magnesium halide during the synthesis. These insoluble magnesium halides must be separated with considerable product losses, consuming by filtration. The failure of the magnesium halides has the consequence that the desired Grignard compound is present only in reduced concentration, moreover, this can also have an unwanted change in reactivity result.
Um eine optimale und wirtschaftliche Raum-Zeit-Ausbeute bei Umsetzungen von magnesiumorganischen Verbindungen im technischen Maßstab zu erzielen, ist man immer daran interessiert, die magnesiumorganischen Verbindungen in möglichst hoher Konzentration einzusetzen. Die beschriebenen Substitutionsmöglichkeiten für Diethylether vermögen im allgemeinen bei 20°C eine deutlich geringere Menge der magnesiumorganischen Verbindungen zu lösen, auch tritt generell beim Abkühlen dieser Lösungen Kristallisation von Magnesiumhalogeniden oder magnesiumorganischen Verbindungen auf, so dass diese Lösungen zumeist, unter
hohem energetischem Aufwand, geheizt transportiert, gelagert und eingesetzt werden müssen. Diethylether-Surrogate, die ein erhöhtes Lösevermögen für magnesiumorganische Verbindungen aufweisen, sind im Stand der Technik nicht offenbart. Weiter verfügen die meisten der genannten Diethylether-Surrogate, mit Ausnahme von MTBE, über eine erhöhte Mischbarkeit mit Wasser. Dies hat vor allem nach erfolgter Umsetzung der magnesiumorganischen Verbindungen und der wässrigen Aufarbeitung der Reaktionsprodukte eine Bedeutung und verlängert die Produktionszeiten, da die Entmischung nur langsam und unvollständig vonstatten geht. Beispielsweise ist Tetrahydrofuran bei Umgebungstemperatur mit Wasser unbegrenzt mischbar.In order to achieve an optimal and economical space-time yield in reactions of organomagnesium compounds on an industrial scale, it is always interested to use the organomagnesium compounds in the highest possible concentration. The described substitution possibilities for diethyl ether are generally able to dissolve a significantly lower amount of the organomagnesium compounds at 20 ° C., and crystallization of magnesium halides or organomagnesium compounds also generally occurs upon cooling of these solutions, so that these solutions are usually under high energy expenditure, heated transported, stored and must be used. Diethyl ether surrogates having increased solvency for organomagnesium compounds are not disclosed in the prior art. Furthermore, most of the diethyl ether surrogates mentioned, with the exception of MTBE, have an increased miscibility with water. This has especially after the implementation of organomagnesium compounds and the aqueous work-up of the reaction products of importance and prolongs the production times, since the segregation is slow and incomplete. For example, tetrahydrofuran is indefinitely miscible with water at ambient temperature.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein magnesiumorganisches Synthesemittel zur Verfügung zu stellen, das die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere soll dieses Synthesemittel mindestens eine magnesiumorganische Verbindung in hoher Konzentration enthalten. Das im Synthesemittel verwendete Lösemittel soll eine schlechte Mischbarkeit mit Wasser aufweisen, und sicher im technischen Maßstab einsetzbar sein. Außerdem soll die Herstellung der magnesiumorganischen Verbindung in diesem Lösemittel möglich sein, wobei keine oder nur sehr geringe Nebenreaktionen während der Herstellung der magnesiumorganischen Verbindungen auftreten sollen.The object of the present invention is therefore to provide an organomagnesium synthesis agent which overcomes the disadvantages of the prior art. In particular, this synthesis agent should contain at least one organomagnesium compound in high concentration. The solvent used in the synthesis agent should have poor miscibility with water, and be used safely on an industrial scale. In addition, the preparation of the organomagnesium compound in this solvent should be possible, with no or only very minor side reactions during the production of organomagnesium compounds should occur.
Überraschenderweise wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Vorzugsweise Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.Surprisingly, the object is achieved by the features of the main claim. Preferred embodiments can be found in the subclaims.
Insbesondere wird die Aufgabe überraschenderweise durch ein magnesiumorganisches Synthesemittel gelöst, das neben mindestens einer magnesiumorganischen Verbindung ein Lösemittel enthält, das mindestens eine sauerstoffdonorhaltige Verbindung der allgemeinen Formel 1 enthält oder aus mindestens einer sauerstoffdonorhaltigen Verbindung der allgemeinen Formel 1 besteht. Nachfolgend wird von erfindungsgemäßen Synthesemittel und von erfindungsgemäßem Lösemittel gesprochen.
Formel 1 :In particular, the object is surprisingly achieved by an organomagnesium synthesis agent containing in addition to at least one organomagnesium compound, a solvent containing at least one oxygen donor compound of the general formula 1 or consists of at least one oxygen donor compound of the general formula 1. The following is spoken of synthesis agent according to the invention and inventive solvent. Formula 1 :
wobei R1 und R2 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus: H (wobei gilt: wenn R1 = H dann R2 ≠ H), funktionalisierten oder unfunktionalisierten verzweigten und/oder unverzweigten Alkyl-, Alkyloxy-, Cycloalkyl- und/oder Cycloalkyloxygruppen mit 1 bis 20 C-Atomen und/oder funktionalisierten und/oder unfunktionalisierten Aryl-, Hetaryl- und/oder Aryloxygruppen mit 1 bis 12 C-Atomen.wherein R 1 and R 2 are independently selected from: H (wherein: when R 1 = H then R 2 ≠ H), functionalized or unfunctionalized branched and / or unbranched alkyl, alkyloxy, cycloalkyl and / or cycloalkyloxy groups with 1 to 20 C atoms and / or functionalized and / or unfunctionalized aryl, hetaryl and / or aryloxy groups having 1 to 12 C atoms.
Beispiele für R1 und R2 sind: H (wobei gilt: wenn R1 = H dann R2 ≠ H), Methyl, Methoxy, Methylmethoxy, Ethyl, Ethoxy, Methylethoxy, n-Propyl, Propoxy, Methylpropoxy, iso-Propyl, n-Butyl, 2-Butyl, iso-Butyl, fert-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, neo-Pentyl, tert-Pentyl, Hexyl, n-Heptyl, iso-Heptyl, n-Octyl, iso-Octyl, 2-Ethyl-1 - hexyl, 2,2,4-Trimethylpentyl, Nonyl, Decyl, Dodecyl, n-Dodecyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Methylcyclohexyl, Vinyl, 1 -Propenyl, 2-Propenyl, Naphthyl, Anthranyl, Phenanthryl, o-Tolyl, p-Tolyl, m-Tolyl, XyIyI, Ethylphenyl, Mesityl, Phenyl, Pentafluorphenyl, Phenoxy, Methoxyphenyl, Benzyl, Mesistyl, Neophyl, Thexyl, Trimethylsilyl, Triisopropylsilyl, Tri(tertbutyl)silyl), Dimethylthexylsilyl. Bevorzugt ist R1 = Methyl und R2 = H (Tetrahydro-2-methylfuran).Examples of R 1 and R 2 are: H (wherein: when R 1 = H then R 2 ≠ H), methyl, methoxy, methylmethoxy, ethyl, ethoxy, methylethoxy, n-propyl, propoxy, methylpropoxy, iso-propyl, n-butyl, 2-butyl, iso-butyl, tert-butyl, n-pentyl, iso-pentyl, neo-pentyl, tert-pentyl, hexyl, n-heptyl, iso-heptyl, n-octyl, iso-octyl, 2-ethyl-1-hexyl, 2,2,4-trimethylpentyl, nonyl, decyl, dodecyl, n-dodecyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, methylcyclohexyl, vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, naphthyl, anthranyl, phenanthryl, o-tolyl, p-tolyl, m-tolyl, xylyl, ethylphenyl, mesityl, phenyl, pentafluorophenyl, phenoxy, methoxyphenyl, benzyl, mesistyl, neophyl, thexyl, trimethylsilyl, triisopropylsilyl, tri (tert-butyl) silyl), dimethylthexylsilyl. Preferably, R 1 is methyl and R 2 is H (tetrahydro-2-methylfuran).
Es wurde überraschenderweise gefunden, dass das erfindungsgemäße Lösemittel andere magnesiumorganische Verbindungen als Propen-3-yl- und Benzyl- Verbindungen sehr gut löst, dass dieses erfindungsgemäße Lösemittel schlecht mit Wasser mischbar sind und eine sichere Anwendung ermöglicht. Insbesondere wurde bei der Synthese anderer magnesiumorganischer Verbindungen als Propen-3-yl- und Benzyl-Verbindungen gefunden, dass auch in Tetrahydro-2-methylfuran als erfindungsgemäßem Lösemittel keine Verschiebung des Schlenk-Gleichgewichtes auftritt und somit keine Magnesiumhalogenide aus der Lösung auskristallisieren. Dies ist umso überraschender, als DE-C-19808570 offenbart, dass diese Verschiebung des Schlenk-Gleichgewichtes auftritt.
Das erfindungsgemäße Lösemittel zeichnet sich, verglichen mit Diethylether, durch einen hohen Siedepunkt aus. Die Gefahr der Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre wird damit im technischen Maßstab herabgesetzt. So hat Tetrahydro-2- methylfuran beispielsweise einen Siedepunkt von 77-79X.It has surprisingly been found that the solvent according to the invention dissolves very well other organomagnesium compounds than propen-3-yl and benzyl compounds, that this inventive solvent is poorly miscible with water and enables safe use. In particular, it was found in the synthesis of other organomagnesium compounds than propen-3-yl and benzyl compounds that even in tetrahydro-2-methylfuran as a solvent according to the invention, no shift in the Schlenk equilibrium occurs and thus no magnesium halides crystallize out of the solution. This is all the more surprising as DE-C-19808570 discloses that this shift in Schlenk equilibrium occurs. The solvent according to the invention is characterized by a high boiling point compared with diethyl ether. The risk of the formation of an explosive atmosphere is thus reduced on an industrial scale. For example, tetrahydro-2-methylfuran has a boiling point of 77-79X.
Das erfindungsgemäße Synthesemittel wird hergestellt, indem mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel R-X mit Magnesium im erfindungsgemäßen Lösemittel nach Formel 2 oder 3 umgesetzt wird, wodurch die gewünschten magnesiumorganischen Verbindungen im erfindungsgemäßen Lösemittel vorliegend erhalten werden:The synthesis agent according to the invention is prepared by reacting at least one compound of the general formula R-X with magnesium in the solvent according to the invention of formula 2 or 3, thereby obtaining the desired organomagnesium compounds in the solvent according to the invention:
Formel 2 R X + Mg ► R MgXFormula 2 R X + Mg ►R MgX
Formel 3 2 R X + 2 Mg ► R Mg R + MgX2 Formula 3 2 RX + 2 Mg ►R Mg R + MgX 2
wobei R-MgX und R-Mg-R magnesiumorganische Verbindungen sind, wobei für R-X, R-MgX und R-Mg-R gelten:where R-MgX and R-Mg-R are organomagnesium compounds, where R-X, R-MgX and R-Mg-R are:
- R ist ausgewählt aus: funktionalisierten und/oder unfunktionalisierten verzweigten und/oder unverzweigten Ci-C2o-Alkylgruppen, C1-C20- Halogenalkylgruppen mit Fluor und/oder Chlor alsR is selected from: functionalized and / or unfunctionalized branched and / or unbranched C 1 -C 20 -alkyl groups, C 1 -C 20 -haloalkyl groups with fluorine and / or chlorine as
Halogenatom, Ci-C2o-Alkoxygruppen, Ci-C2o-Halogenalk- oxygruppen mit Fluor und/oder Chlor als Halogenatom, C2- C2o-Alkenylgruppen, C2-C2o-Alkinylgruppen, C3-C8-CyCIo- alkylgruppen und/oder funktionalisierten und/oder unfunk- tionalisierten Phenyl-, Phenoxy-, Aryl- und/oder Het- arylgruppen mit 3 bis 12 C-Atomen, die ihrerseits einen oder mehrere der vorgenannten Substituenten R tragen können; undHalogen atom, Ci-C 2 o-Alkoxygruppen, Ci-C 2 o-Halogenalk- oxygruppen with fluorine and / or chlorine as halogen atom, C 2 - C 2 o-Alkenylgruppen, C 2 -C 2 o-Alkinylgruppen, C 3 -C 8- C 1 -C 10 -alkyl groups and / or functionalized and / or unfunctionalized phenyl, phenoxy, aryl and / or hetaryl groups having 3 to 12 C atoms, which in turn may carry one or more of the abovementioned substituents R; and
- X ist ausgewählt aus: F und/oder Cl und/oder Br und/oder I und/oder -Triflat und/oder-Tosylat, vorzugsweise aus Cl und/oder Br.
Beispiele für R sind: Methyl, Trimethylsilylmethyl, Ethyl, Ethenyl, Ethinyl, Trimethylsilylethinyl, Dimethylthexylsilylethinyl, Dimethylcyclohexylsilylethinyl, Dimethyltertbutylsilylethinyl, Triterbutylsilylethinyl, n-Propyl, iso-Propyl, Cyclopropyl, Propin-3-yl, n-Butyl, Cyclobutyl, 1 -Buten-4-yl, 1 -Butin-4-yl, 2-Buten-4-yl, Crotyl, 2- Butin-4-yl, 2-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, n-Pentyl, Cyclopentyl, Cyclopentadienyl, iso- Pentyl, neo-Pentyl, tert-Pentyl, cyclo-Hexyl, Hexyl, n-Heptyl, iso-Heptyl, n-Octyl, iso- Octyl, 2-Ethyl-1 -hexyl, 2,2,4-Trimethylpentyl, Nonyl, Decyl, Dodecyl, n-Dodecyl, Cyclohexyl, Cyclohexenyl, Cycloheptyl, Methylcyclohexyl, Vinyl, Naphthyl, Anthranyl, Phenanthryl, o-Tolyl, p-Tolyl, m-Tolyl, XyIyI, Ethylphenyl, Phenyl, 2-Fluorphenyl, 3-Fluorphenyl, 4-Fluorphenyl, Pentafluorphenyl, 2-Chlorbenzyl, 2-Methoxybenzyl, 4-Fluorbenzyl, 3-Fluorbenzyl, 4-Methylbenzyl, 2,5-Dimethylbenzyl, Naphth-2- ylmethyl, 5,6,7,8-Tetrahydronaphth-2-ylmethyl, Mesityl, Neophyl, Thexyl, Trimethylsilyl, Triisopropylsilyl, Tri(tertbutyl)silyl, Dimethylthexylsilyl,X is selected from: F and / or Cl and / or Br and / or I and / or triflate and / or tosylate, preferably from Cl and / or Br. Examples of R are: methyl, trimethylsilylmethyl, ethyl, ethenyl, ethynyl, trimethylsilylethynyl, dimethylthexylsilylethynyl, dimethylcyclohexylsilylethynyl, dimethyltertbutylsilylethynyl, triterbutylsilylethynyl, n-propyl, isopropyl, cyclopropyl, propyn-3-yl, n-butyl, cyclobutyl, 1-butene 4-yl, 1-but-4-yl, 2-buten-4-yl, crotyl, 2-butyn-4-yl, 2-butyl, iso-butyl, tert -butyl, n -pentyl, cyclopentyl, cyclopentadienyl iso-pentyl, neo-pentyl, tert-pentyl, cyclohexyl, hexyl, n-heptyl, isoheptyl, n-octyl, iso-octyl, 2-ethyl-1-hexyl, 2,2,4-trimethylpentyl , Nonyl, decyl, dodecyl, n-dodecyl, cyclohexyl, cyclohexenyl, cycloheptyl, methylcyclohexyl, vinyl, naphthyl, anthranyl, phenanthryl, o-tolyl, p-tolyl, m-tolyl, xylyl, ethylphenyl, phenyl, 2-fluorophenyl, 3 Fluorophenyl, 4-fluorophenyl, pentafluorophenyl, 2-chlorobenzyl, 2-methoxybenzyl, 4-fluorobenzyl, 3-fluorobenzyl, 4-methylbenzyl, 2,5-dimethylbenzyl, naphth-2-ylmethyl, 5,6,7,8-tetrahydronaphth 2-ylmethyl, mesityl, neophyl, thexyl, T trimethylsilyl, triisopropylsilyl, tri (tert-butyl) silyl, dimethylthexylsilyl,
Trimethylsilylethinyl, Dimethyltertbutylsilylethinyl, Dimethylthexylsilylethinyl, Triisopropylsilylethinyl, Tritertbutylsilylethinyl, Derivate substituierter und unsubstituierter Aromaten wie Fluoren, Inden, Indan, Steran, Derivate substituierter und unsubstituierter Heterozyklen wie Pyridin, Pyrrol, Pyrrolidin, Pyrazol, Imidazol, Isoxazol, Isothiazol, Diazol, Triazol, Tetrazol, Thiophen, Furan, Dihydrofuran, Tetrahydrofuran, Pyrimidin, Chinolin, Isochinolin, Oxan, Thian, Piperidin, Dioxan, Dithian, Morpholin, Piperazin, Pyran, Tetrahydropyran, Dihydropyran, Indol.Trimethylsilylethynyl, dimethyltertbutylsilylethynyl, dimethylthexylsilylethynyl, triisopropylsilylethynyl, tritertbutylsilylethynyl, derivatives of substituted and unsubstituted aromatics such as fluorene, indene, indane, sterol, derivatives of substituted and unsubstituted heterocycles such as pyridine, pyrrole, pyrrolidine, pyrazole, imidazole, isoxazole, isothiazole, diazole, triazole, tetrazole, Thiophene, furan, dihydrofuran, tetrahydrofuran, pyrimidine, quinoline, isoquinoline, oxane, thian, piperidine, dioxane, dithiane, morpholine, piperazine, pyran, tetrahydropyran, dihydropyran, indole.
Erfindungsgemäß bevorzugt als Verbindung der Formel R-MgX sind Methylmagnesiumchlorid, Methylmagnesiumbromid, Ethylmagnesiumchlorid, Ethylmagnesiumbromid, Ethinylmagnesiumchlorid, Ethinylmagnesiumbromid, Vinylmagnesiumchlorid, Vinylmagnesiumbromid, n-Propylmagnesiumchlorid, iso-Propylmagnesiumchlorid, cyclo-Propylmagnesiumchlorid, n-Propylmagnesium- bromid, iso-Propylmagnesiumbromid, cyclo-Propylmagnesiumbromid, n-Butyl- magnesiumchlorid, sec-Butylmagnesiumchlorid, iso-Butylmagnesiumchlorid, tert-Butylmagnesiumchlorid, n-Butylmagnesiumbromid, sec-Butylmagnesiumbromid, iso-Butylmagnesiumbromid, tertButylmagnesiumbromid, Phenylmagnesiumchlorid, Phenylmagnesiumbromid, 3-Fluorphenylmagnesiumchlorid, 3-Fluorphenyl-
magnesiumbromid, 4-Fluorphenylmagnesiumchlorid, 4-Fluorphenylmagnesium- bromid.Preferred compounds of the formula R-MgX according to the invention are methylmagnesium chloride, methylmagnesium bromide, ethylmagnesium chloride, ethylmagnesium bromide, ethynylmagnesium chloride, ethynylmagnesium bromide, vinylmagnesium chloride, vinylmagnesium bromide, n-propylmagnesium chloride, isopropylmagnesium chloride, cyclopropylmagnesium chloride, n-propylmagnesium bromide, isopropylmagnesium bromide, cyclopropylmagnesium bromide. Propyl magnesium bromide, n-butyl magnesium chloride, sec-butyl magnesium chloride, isobutyl magnesium chloride, tert-butyl magnesium chloride, n-butyl magnesium bromide, sec-butyl magnesium bromide, isobutyl magnesium bromide, tert-butyl magnesium bromide, phenyl magnesium chloride, phenyl magnesium bromide, magnesium bromide, 4-fluorophenylmagnesium chloride, 4-fluorophenylmagnesium bromide.
Ausgenommen von der Erfindung sind als Verbindung der Formel R-MgX BenzylMgX und Propen-3-yl-MgX sowie Derivate hiervon der allgemeinen Formel:Exempted from the invention are, as compound of the formula R-MgX, benzyl MgX and propen-3-yl MgX and derivatives thereof of the general formula:
mit einem oder mehreren der folgenden Substituenten R3: H, Fluor, Chlor, Ci-Ce- Alkylgruppen, Ci-Cs-Halogenalkylgruppen mit Fluor und/oder Chlor als Halogenatom, C-i-Cβ-Alkoxygruppen, C-i-Cβ-Halogenalkoxygruppen mit Fluor und/oder Chlor als Halogenatom, C2-C6-Alkenylgruppen, Cs-Ce-Cyclolkylgruppen, Trimethylsilyl-, Phenyl- und/oder Phenoxygruppen, die ihrerseits einen oder mehrere der vorgenannten Substituenten R3 tragen können; wobei X ausgewählt ist aus: F und/oder Cl und/oder Br und/oder I und/oder -Triflat und/oder-Tosylat.with one or more of the following substituents R 3 : H, fluorine, chlorine, Ci-Ce- alkyl groups, Ci-Cs-haloalkyl groups with fluorine and / or chlorine as the halogen atom, Ci-Cβ-alkoxy groups, Ci-Cβ-haloalkoxy groups with fluorine and / or chlorine as the halogen atom, C 2 -C 6 -alkenyl groups, Cs-Ce-cyclolyl groups, trimethylsilyl, phenyl and / or phenoxy groups, which in turn may carry one or more of the abovementioned substituents R 3 ; where X is selected from: F and / or Cl and / or Br and / or I and / or triflate and / or tosylate.
Das erfindungsgemäße Lösemittel zeichnet sich durch ein ausgezeichnetes Lösevermögen, zumeist über 20 Gew.-%, zum Teil bis über 30 Gew.-%, in einigen Fällen bis über 50 Gew.-% der genannten magnesiumorganischen Verbindungen aus.The solvent according to the invention is characterized by an excellent solubility, mostly over 20 wt .-%, sometimes up to about 30 wt .-%, in some cases to over 50 wt .-% of said organomagnesium compounds.
Das erfindungsgemäße Synthesemittel enthält mindestens eine der erfindungsgemäßen magnesiumorganischen Verbindungen in einer Konzentration von 20 bis 80 Gew.-%, bevorzugt von 30 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt von 35 bis 60 Gew.-%.
Erfindungsgemäß kann das erfindungsgemäße Synthesemittel durch Synthese der magnesiumorganischen Verbindungen R-MgX und R-Mg-R, insbesondere Verbindungen der Formel R-MgCI oder R-MgBr, in den erfindungsgemäßen Lösemitteln hergestellt werden.The synthesis agent according to the invention contains at least one of the organomagnesium compounds according to the invention in a concentration of 20 to 80 wt .-%, preferably from 30 to 70 wt .-%, particularly preferably from 35 to 60 wt .-%. According to the invention, the synthesis agent according to the invention can be prepared by synthesizing the organomagnesium compounds R-MgX and R-Mg-R, in particular compounds of the formula R-MgCl or R-MgBr, in the solvents according to the invention.
Das erfindungsgemäße Lösemittel kann aus mindestens einer Verbindung der Formel 1 bestehen oder in Mischung mit mindestens einem aprotischen Lösemittel vorliegen, wobei das oder die aprotischen Lösemittel vorzugsweise ausgewählt ist bzw. sind aus: Benzol, Toluol, m-Xylol, p-Xylol, o-Xylol, Cyclohexan, Methylcyclohexan. Der Gesamtanteil des aprotischen Lösemittels oder der aprotischen Lösemittel am erfindungsgemäßen Synthesemittel beträgt 0 bis 60 Gew.-%, bevorzugt von 0,1 bis 45 Gew.-%, besonders bevorzugt von 1 bis 30 Gew.- %, ganz besonders bevorzugt von 5 bis 20 Gew,-%.The solvent according to the invention may consist of at least one compound of the formula 1 or be present in a mixture with at least one aprotic solvent, the aprotic solvent (s) preferably being selected from benzene, toluene, m-xylene, p-xylene, Xylene, cyclohexane, methylcyclohexane. The total proportion of the aprotic solvent or of the aprotic solvents on the synthesis agent according to the invention is 0 to 60% by weight, preferably from 0.1 to 45% by weight, particularly preferably from 1 to 30% by weight, very particularly preferably from 5 to 20% by weight.
Das erfindungsgemäße Synthesemittel kann zusätzlich ein oder mehrere gelöste anorganische Salze enthalten, beispielsweise LiCI, LiBr, MgCI2, MgBr2, FeCb, CuCI, CuCI2, CuBr, CuBr2, ZnCI2 oder ZnBr2. oder Mischungen aus mindestens zwei dieser Salze.The synthesis agent according to the invention may additionally comprise one or more dissolved inorganic salts, for example LiCl, LiBr, MgCl 2 , MgBr 2 , FeCb, CuCl, CuCl 2 , CuBr, CuBr 2 , ZnCl 2 or ZnBr 2 . or mixtures of at least two of these salts.
Das molare Verhältnis von anorganischem Metallsalz zur erfindungsgemäßen magnesiumorganischen Verbindungen beträgt 0,1 bis 5, bevorzugt 0,3 bis 1 ,5.The molar ratio of inorganic metal salt to the organomagnesium compounds according to the invention is 0.1 to 5, preferably 0.3 to 1.5.
Erfindungsgemäß kann das erfindungsgemäße Synthesemittel bei der Umsetzung von magnesiumorganischen Verbindungen mit einem Elektrophil oder einem Aryl- oder Alkylhalogenid oder -triflat oder -tosylat oder einem Borsäureester, insbesondere Trimethyl-, Triethyl,- Triisopropylborat verwendet werden.According to the invention, the synthesis agent according to the invention can be used in the reaction of organomagnesium compounds with an electrophile or an aryl or alkyl halide or triflate or tosylate or a boric acid ester, in particular trimethyl-, triethyl-, triisopropylborate.
Erfindungsgemäß kann das erfindungsgemäße Synthesemittel in einer übergangsmetallkatalysierten (Fe-, Cu-, Ni-, Pd-, oder Pt-Komplex mit oder ohne Zugabe von Zinkhalogeniden wie ZnCI2 oder ZnBr2) Kreuzkupplungsreaktion mit einem Aryl- oder Alkylhalogenid oder -triflat oder -tosylat verwendet werden.
Erfindungsgemäß kann das erfindungsgemäßen Synthesemittel zur Umsetzung von magnesiumorganischen Verbindungen R-MgX bzw. R-Mg-R in Transmetallierungsreaktionen mit anderen Metallsalzen MXn verwendet werden.According to the invention, the synthesis agent according to the invention in a transition metal-catalyzed (Fe, Cu, Ni, Pd, or Pt complex with or without addition of zinc halides such as ZnCl 2 or ZnBr 2 ) cross-coupling reaction with an aryl or alkyl halide or triflate or tosylate be used. According to the invention, the synthesis agent according to the invention can be used for the reaction of organomagnesium compounds R-MgX or R-Mg-R in transmetalation reactions with other metal salts MX n .
Gegenstand der Erfindung ist im Einzelnen:The subject of the invention is in detail:
- ein magnesiumorganisches Synthesemittel, das mindestens folgende Komponenten enthält:an organomagnesium synthesis agent containing at least the following components:
- ein Lösemittel, das mindestens eine sauerstoffdonorhaltige Verbindung enthält der allgemeinen Formel:a solvent containing at least one oxygen donor compound of the general formula:
wobei R1 und R2 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus:wherein R 1 and R 2 are independently selected from:
H, funktionalisierten oder unfunktionalisierten verzweigten und/oder unverzweigten Alkyl-, Alkyloxy-, Cycloalkyl- und/oder Cycloalkyloxygruppen mit 1 bis 20 C-Atomen und/oder funktionalisierten und/oder unfunktionalisierten Aryl-, Hetaryl- und/oder Aryloxygruppen mit 1 bis 12 C- Atomen, wobei gilt: wenn R1 = H dann R2 ≠ H;H, functionalized or unfunctionalized branched and / or unbranched alkyl, alkyloxy, cycloalkyl and / or cycloalkyloxy groups having 1 to 20 C atoms and / or functionalized and / or unfunctionalized aryl, hetaryl and / or aryloxy groups having 1 to 12 C atoms, where: if R 1 = H then R 2 ≠ H;
- mindestens eine magnesiumorganische Verbindung der allgemeinen Formel R-MgX oder R-Mg-R, wobei R ausgewählt ist aus: funktionalisierten und/oder unfunktionalisierten verzweigten und/oder unverzweigten CrC2o-Alkylgruppen, CrC2o-Halogenalkylgruppen mit Fluor und/oder Chlor als Halogenatom, d- C2o-Alkoxygruppen, Ci-C2o-Halogenalkoxygruppen mit Fluor und/oder Chlor als Halogenatom, C2-C2o-Alkenylgruppen, C2-C2o-Alkinylgruppen, C3-Cβ-Cyclo- alkylgruppen und/oder funktionalisierten und/oder unfunktionalisierten Phenyl-, Phenoxy-, Aryl- und/oder Hetarylgruppen mit 3 bis 12 C-Atomen, die ihrerseits einen oder mehrere der vorgenannten Substituenten R tragen können, und
X ausgewählt ist aus: F und/oder Cl und/oder Br und/oder I und/oder -Triflat und/oder-Tosylat,- At least one organomagnesium compound of the general formula R-MgX or R-Mg-R, wherein R is selected from: functionalized and / or unfunctionalized branched and / or unbranched CrC 2 o-alkyl groups, CrC 2 o-haloalkyl groups with fluorine and / or chlorine as a halogen atom, C 2 d- o-alkoxy, Ci-C 2 o-haloalkoxy having fluorine and / or chlorine as the halogen atom, C 2 -C 2 o-alkenyl, C 2 -C 2 o-alkynyl, C 3 -Cβ -Cycloalkyl groups and / or functionalized and / or unfunctionalized phenyl, phenoxy, aryl and / or hetaryl groups having 3 to 12 carbon atoms, which in turn may carry one or more of the abovementioned substituents R, and X is selected from: F and / or Cl and / or Br and / or I and / or triflate and / or tosylate,
mit der Maßgabe, dass von den Verbindungen der Formel R-MgX folgende Verbindungen ausgenommen sind: Verbindungen der Formeln Benzyl-MgX und Propen-3-yl-MgX sowie -Derivate hiervon der allgemeinen Formel:with the proviso that the following compounds are excluded from the compounds of the formula R-MgX: compounds of the formulas benzyl-MgX and propen-3-yl-MgX and derivatives thereof of the general formula:
mit einem oder mehreren der folgenden Substituenten R3: H, Fluor, Chlor, C-i-Cs-Alkylgruppen, Ci-Cβ-Halogenalkylgruppen mit Fluor und/oder Chlor als Halogenatom, Ci-Cs-Alkoxygruppen, C-i-Cβ-Halogenalkoxygruppen mit Fluor und/oder Chlor als Halogenatom, C2-C6-Alkenylgruppen, C5-C6-with one or more of the following substituents R 3 : H, fluorine, chlorine, Ci-Cs-alkyl groups, Ci-Cβ-haloalkyl groups with fluorine and / or chlorine as the halogen atom, Ci-Cs-alkoxy groups, Ci-Cβ-haloalkoxy groups with fluorine and / or chlorine as the halogen atom, C 2 -C 6 -alkenyl groups, C 5 -C 6 -
Cyclolkylgruppen, Trimethylsilyl-, Phenyl- und/oder Phenoxygruppen, die ihrerseits einen oder mehrere der vorgenannten Substituenten R3 tragen können;Cyclolkylgruppen, trimethylsilyl, phenyl and / or phenoxy groups, which in turn may carry one or more of the aforementioned substituents R 3 ;
- ein magnesiumorganisches Synthesemittel, wobei R1 und R2 ausgewählt sind aus: H, Methyl, Methoxy, Methylmethoxy, Ethyl, Ethoxy, Methylethoxy, n-Propyl,an organomagnesium synthesis agent, wherein R 1 and R 2 are selected from: H, methyl, methoxy, methylmethoxy, ethyl, ethoxy, methylethoxy, n-propyl,
Propoxy, Methylpropoxy, iso-Propyl, n-Butyl, 2-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, neo-Pentyl, tert-Pentyl, Hexyl, n-Heptyl, iso-Heptyl, n-Octyl, iso-Octyl, 2-Ethyl-1 -hexyl, 2,2,4-Trimethylpentyl, Nonyl, Decyl, Dodecyl, n-Propoxy, methylpropoxy, iso -propyl, n-butyl, 2-butyl, iso-butyl, tert-butyl, n-pentyl, iso-pentyl, neo-pentyl, tert-pentyl, hexyl, n-heptyl, iso-heptyl, n -octyl, isooctyl, 2-ethyl-1-hexyl, 2,2,4-trimethylpentyl, nonyl, decyl, dodecyl, n-
Dodecyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Methylcyclohexyl, Vinyl, 1 - Propenyl, 2-Propenyl, Naphthyl, Anthranyl, Phenanthryl, o-Tolyl, p-Tolyl, m-Tolyl,Dodecyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, methylcyclohexyl, vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, naphthyl, anthranyl, phenanthryl, o-tolyl, p-tolyl, m-tolyl,
XyIyI, Ethylphenyl, Mesityl, Phenyl, Pentafluorphenyl, Phenoxy, Methoxyphenyl,XyIyI, ethylphenyl, mesityl, phenyl, pentafluorophenyl, phenoxy, methoxyphenyl,
Benzyl, Mesityl, Neophyl, Thexyl, Trimethylsilyl, Triisopropylsilyl,Benzyl, mesityl, neophyl, thexyl, trimethylsilyl, triisopropylsilyl,
Tri(tertbutyl)silyl), Dimethylthexylsilyl, wobei gilt: wenn R1 = H dann R2 ≠ H;
- ein magnesiumorganisches Synthesemittel, wobei die sauerstoffdonorhaltige Verbindung Tetrahydro-2-methylfuran ist;Tri (tert-butyl) silyl), dimethylthexylsilyl, where: when R 1 = H then R 2 ≠ H; an organomagnesium synthesizing agent, wherein the oxygen donor-containing compound is tetrahydro-2-methylfuran;
- ein magnesiumorganisches Synthesemittel, wobei die Konzentration der magnesiumorganischen Verbindung oder der magnesiumorganischen Verbindungen von 20 bis 80 Gew.-%, bevorzugt von 30 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt von 35 bis 60 Gew.-%. beträgt;- An organomagnesium synthesis agent, wherein the concentration of the organomagnesium compound or organomagnesium compounds from 20 to 80 wt .-%, preferably from 30 to 70 wt .-%, particularly preferably from 35 to 60 wt .-%. is;
- ein magnesiumorganisches Synthesemittel, wobei das Lösemittel zusätzlich zu der sauerstoffdonorhaltigen Verbindung oder den sauerstoffdonorhaltigen Verbindungen mindestens ein aprotisches Lösemittel enthält, bevorzugt ausgewählt aus Benzol, Toluol, m-Xylol, p-Xylol, o-Xylol, Cyclohexan und- An organomagnesium synthesis agent, wherein the solvent in addition to the oxygen donor-containing compound or the compounds containing oxygen donor at least one aprotic solvent, preferably selected from benzene, toluene, m-xylene, p-xylene, o-xylene, cyclohexane and
Methylcyclohexan;methylcyclohexane;
- ein magnesiumorganisches Synthesemittel, wobei der Gesamtanteil des aprotischen Lösemittels oder der aprotischen Lösemittel am Synthesemittel 0 bis 60 Gew.-%, bevorzugt von 0,1 bis 45 Gew.-%, besonders bevorzugt von 1 bis 30 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 5 bis 20 Gew,-% beträgt;- An organomagnesium synthesis agent, wherein the total proportion of the aprotic solvent or the aprotic solvent on the synthesis agent 0 to 60 wt .-%, preferably from 0.1 to 45 wt .-%, particularly preferably from 1 to 30 wt .-%, very particularly preferably from 5 to 20% by weight;
- ein magnesiumorganisches Synthesemittel, das ein anorganisches Salz enthält, bevorzugt ausgewählt aus LiCI, LiBr, MgCL2, Mg Br2, FeCI3, CuCI, CuCI2, CuBr, CuBr2, ZnCI2 oder ZnBr2 oder Mischungen aus mindestens zwei dieser Salze;- an organomagnesium synthesis agent containing an inorganic salt, preferably selected from LiCl, LiBr, MgCl 2, Mg Br 2, FeCl 3, CuCl, CuCl 2, CuBr, CuBr 2, ZnCl 2, or ZnBr 2 or mixtures of at least two of these salts ;
- ein magnesiumorganisches Synthesemittel, wobei das molare Verhältnis von anorganischem Metallsalz zur erfindungsgemäßen magnesiumorganischen- An organomagnesium synthesis agent, wherein the molar ratio of inorganic metal salt for inventive organomagnesium
Verbindungen 0,1 bis 5, bevorzugt 0,3 bis 1 ,5 beträgt;Compounds 0.1 to 5, preferably 0.3 to 1, 5;
- ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen magnesiumorganischen Synthesemittels, das durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:a process for the preparation of the organomagnesium synthesis agent according to the invention, which is characterized by the following steps:
- Vorlegen und Dispergieren von Magnesium im erfindungsgemäßen Lösemittel, - Aktivieren des Magnesiums,Preparation and dispersion of magnesium in the solvent according to the invention, activation of the magnesium,
- Dosieren einer Verbindung der allgemeinen Formel R-X;
- ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen magnesiumorganischen Synthesemittels, wobei die Reaktionstemperatur im Bereich von -10 bis +1000C, bevorzugt im Bereich von 0 bis +400C gehalten wird;Dosing a compound of general formula RX; - is kept to a method for producing the organomagnesium synthesis agent according to the invention, wherein the reaction temperature in the range of -10 to +100 0 C, preferably in the range of 0 to +40 0 C;
- die Verwendung des erfindungsgemäßen magnesiumorganischen Synthesemittels in der Synthese, bevorzugt in der organischen Synthese;the use of the organomagnesium synthesis agent according to the invention in the synthesis, preferably in organic synthesis;
- die Verwendung des erfindungsgemäßen magnesiumorganischen Synthesemittels, wobei das magnesiumorganische Synthesemittel mit Elektrophilen, bevorzugt Carbonylen, Nitrilen, Carbonsäureestern, Ketonen, Aldehyden, Olefinen, und/oder Nitro- und/oder Nitrosoverbindungen, Oximen und den Schwefel-Analoga dieser Verbindungen, vorzugsweise Thionverbindungen, umgesetzt wird;the use of the organomagnesium synthesis agent according to the invention, wherein the organomagnesium synthesizing agent is reacted with electrophiles, preferably carbonyls, nitriles, carboxylic esters, ketones, aldehydes, olefins, and / or nitro and / or nitroso compounds, oximes and the sulfur analogs of these compounds, preferably thione compounds, is implemented;
- die Verwendung des erfindungsgemäßen magnesiumorganischen Synthesemittels, wobei das magnesiumorganische Synthesemittel mit aciden Verbindungen zu deren Deprotonierung umgesetzt wird;- The use of the organomagnesium synthesis agent according to the invention, wherein the organomagnesium synthesis agent is reacted with acidic compounds for their deprotonation;
- die Verwendung des erfindungsgemäßen magnesiumorganischen Synthesemittels, wobei das magnesiumorganische Synthesemittel in Halogen- Metallaustauschreaktionen eingesetzt wird;the use of the organomagnesium synthesis agent according to the invention, wherein the organomagnesium synthesis agent is used in halogen-metal exchange reactions;
- die Verwendung des erfindungsgemäßen magnesiumorganischen Synthesemittels, wobei das magnesiumorganische Synthesemittel in C-C Kreuzkupplungsreaktionen eingesetzt wird, bevorzugt unter Beteiligung einer katalytisch aktiven Verbindung , vorzugsweise ausgewählt aus Fe-, Cu-, Ni-, Pd-, und Pt-Komplexen, besonders bevorzugt unter Zugabe von Zinkhalogeniden, vorzugsweise ausgewählt aus ZnCI2 und ZnBr2;- The use of the organomagnesium synthesis agent according to the invention, wherein the organomagnesium synthesis agent is used in CC cross-coupling reactions, preferably involving a catalytically active compound, preferably selected from Fe, Cu, Ni, Pd, and Pt complexes, more preferably with addition of zinc halides, preferably selected from ZnCl 2 and ZnBr 2 ;
- die Verwendung des erfindungsgemäßen magnesiumorganischen Synthesemittels, wobei das magnesiumorganische Synthesemittel mit- The use of the organomagnesium synthesis agent according to the invention, wherein the organomagnesium synthesis agent with
Borsäureestern umgesetzt wird;
- die Verwendung des erfindungsgemäßen magnesiumorganischen Synthesemittels, wobei das das magnesiumorganische Synthesemittel in Transmetallierungsreaktionen eingesetzt wird.Boric acid esters is reacted; - The use of the organomagnesium synthesis agent according to the invention, wherein the organomagnesium synthesis agent is used in Transmetallierungsreaktionen.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie darauf einzuschränken:The following examples are intended to illustrate the invention without limiting it to:
Beispiel 1 : Allgemeine Synthese von magnesiumorganischen Verbindungen in den erfindungsgemäßen LösemittelnExample 1 General Synthesis of Organomagnesium Compounds in the Solvents of the Invention
In einer inertisierten, gasdichten Apparatur wird Magnesium (Späne nach Grignard, 1 ,1 Äquivalente) im erfindungsgemäßen Lösemittel vorgelegt und dispergiert. Das Magnesium wird nach literaturbekannter Methode aktiviert und anschließend mit der Dosierung einer Verbindung R-X (mindestens 1 Äquivalent) begonnen. Die Reaktionstemperatur beträgt bei Normaldruck im Bereich von -10 bis +100°C, bevorzugt im Bereich von 0 bis +400C gehalten wird. Das Starten der Reaktion ist daran zu erkennen, dass die Reaktionstemperatur steigt. Sollte keine Temperaturerhöhung stattfinden, ist die Dosierung der Verbindung R-X nach maximal etwa 5 % der Dosierung zu unterbrechen und eine Aktivierung des Magnesiums mit den literaturbekannten Reagenzien durchzuführen (Autorenkollektiv, in Organikum, 18., berichtigte Auflage, Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1990, Seite 499). Nach vollständiger Dosierung des der Verbindung R-X lässt man noch eine Stunde rühren und filtriert über eine Fritte G3 vom überschüssigen Magnesium ab.In an inertized, gas-tight apparatus, magnesium (chips according to Grignard, 1.1 equivalents) is initially introduced and dispersed in the solvent according to the invention. The magnesium is activated by the method known from the literature and then started with the dosage of a compound RX (at least 1 equivalent). The reaction temperature is at atmospheric pressure in the range of -10 to + 100 ° C, preferably in the range of 0 to +40 0 C is maintained. The start of the reaction can be recognized by the fact that the reaction temperature rises. Should no increase in temperature take place, the dosage of the compound RX should be interrupted after a maximum of about 5% of the dosage and an activation of the magnesium with the reagents known from the literature (author collective, in Organikum, 18th, corrected edition, Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1990, Page 499). After complete dosing of the compound RX is allowed to stir for an hour and filtered through a frit G3 from the excess of magnesium.
Beispiel 2: Herstellung und Kristallisationsverhalten einer Lösung von 40 Gew.-% Ethylmagnesiumchlorid in Tetrahydro-2-methylfuranExample 2: Preparation and crystallization behavior of a solution of 40% by weight of ethylmagnesium chloride in tetrahydro-2-methylfuran
Magnesiumspäne (37,9 g, 1 ,55 mol) und Starterlösung (EtMgCI 40 Gew.-% in Tetrahydro-2-methylfuran, 1 1 ,43 g) werden in 2-MeTHF (175,4 g) im Reaktor vorgelegt. Nach Erreichen der Reaktionstemperatur (25°C) wird mit der Dosierung des Ethylchlorids (88,00 g, 1 ,36 mol) begonnen. Das Ethylchlorid wird innerhalb von
vier Stunden dosiert. Die Reaktionslösung rührt nach abgeschlossener Zugabe noch weitere zwei Stunden bei der Reaktionstemperatur, bevor sie über eine Fritte D1 filtriert wird.Magnesium turnings (37.9 g, 1.55 mol) and starter solution (EtMgCI 40 wt .-% in tetrahydro-2-methylfuran, 1 1, 43 g) are presented in 2-MeTHF (175.4 g) in the reactor. After reaching the reaction temperature (25 ° C) is started with the dosage of the ethyl chloride (88.00 g, 1, 36 mol). The ethyl chloride is within dosed for four hours. After completion of the addition, the reaction solution is stirred for a further two hours at the reaction temperature before being filtered through a frit D1.
Bei Kaltlagerung der erhaltenen Lösung ist bis 00C keine Kristallisation zu beobachten.When cold storage of the resulting solution to 0 0 C no crystallization is observed.
Beispiel 3: Herstellung und Kristallisationsverhalten einer Lösung von 46 Gew.-% Ethylmagnesiumbromid in Tetrahydro-2-methylfuranExample 3: Preparation and crystallization behavior of a solution of 46% by weight of ethylmagnesium bromide in tetrahydro-2-methylfuran
Die Umsetzung wird analog Beispiel 1 durchgeführt. Bei Kaltlagerung der erhaltenen Lösung ist bis -10°C keine Kristallisation zu beobachten.The reaction is carried out analogously to Example 1. When cold storage of the resulting solution to -10 ° C no crystallization is observed.
Beispiel 4: Herstellung und Kristallisationsverhalten einer Lösung von 40 Gew.-% n-Propylmagnesiumchlorid in Tetrahydro-2-methylfuranExample 4 Preparation and Crystallization Behavior of a Solution of 40% by Weight of n-Propylmagnesium Chloride in Tetrahydro-2-methylfuran
Die Umsetzung wird analog Beispiel 1 durchgeführt. Bei Kaltlagerung der erhaltenen Lösung ist bis 00C keine Kristallisation zu beobachten.The reaction is carried out analogously to Example 1. When cold storage of the resulting solution to 0 0 C no crystallization is observed.
Beispiel 5: Herstellung und Kristallisationsverhalten einer Lösung von 35 Gew.-% Methylmagnesiumbromid in Tetrahydro-2-methylfuranExample 5: Preparation and crystallization behavior of a solution of 35% by weight of methylmagnesium bromide in tetrahydro-2-methylfuran
Die Umsetzung wird analog Beispiel 1 durchgeführt. Bei Kaltlagerung der erhaltenen Lösung ist bis -10°C keine Kristallisation zu beobachten.The reaction is carried out analogously to Example 1. When cold storage of the resulting solution to -10 ° C no crystallization is observed.
Beispiel 6: Herstellung und Kristallisationsverhalten einer Lösung von 39 Gew.-% Methylmagnesiumbromid in Diethylether (Vergleichsbeispiel)Example 6 Production and Crystallization Behavior of a Solution of 39% by Weight of Methylmagnesium Bromide in Diethyl Ether (Comparative Example)
Die Umsetzung wird analog Beispiel 1 durchgeführt. Bei Kaltlagerung der erhaltenen Lösung ist bis -15°C keine Kristallisation zu beobachten.The reaction is carried out analogously to Example 1. When cold storage of the resulting solution to -15 ° C no crystallization is observed.
Beispiel 7: Herstellung und Kristallisationsverhalten einer Lösung von 26 Gew.-% Methylmagnesiumbromid in Tetrahydrofuran (Vergleichsbeispiel)
Die Umsetzung wird analog Beispiel 1 durchgeführt. Bei Lagerung der erhaltenen Lösung ist ab 15°C eine erhebliche Kristallisation zu beobachten.Example 7 Production and Crystallization Behavior of a Solution of 26% by Weight Methylmagnesium Bromide in Tetrahydrofuran (Comparative Example) The reaction is carried out analogously to Example 1. When storing the solution obtained from 15 ° C, a considerable crystallization can be observed.
Beispiel 8: Vergleichbeispiel Herstellung und Kristallisationsverhalten einer Lösung von 26 Gew.-% Ethylmagnesiumchlorid in Tetrahydrofuran (Vergleichsbeispiel)Example 8 Comparative Example Preparation and Crystallization Behavior of a Solution of 26% by Weight of Ethylmagnesium Chloride in Tetrahydrofuran (Comparative Example)
Die Umsetzung wird analog Beispiel 1 durchgeführt. Bei Kaltlagerung der erhaltenen Lösung erfolgt unter 100C Kristallisation.The reaction is carried out analogously to Example 1. When cold storage of the resulting solution is carried out under 10 0 C crystallization.
Beispiel 9: Herstellung und Kristallisationsverhalten einer Lösung von 24 Gew.-% Propylmagnesiumchlorid in Tetrahydrofuran (Vergleichbeispiel)Example 9 Production and Crystallization Behavior of a Solution of 24% by Weight of Propylmagnesium Chloride in Tetrahydrofuran (Comparative Example)
Die Umsetzung wird analog Beispiel 1 durchgeführt. Bei Kaltlagerung der erhaltenen Lösung erfolgt unter 100C Kristallisation.The reaction is carried out analogously to Example 1. When cold storage of the resulting solution is carried out under 10 0 C crystallization.
Beispiel 10: Herstellung und Kristallisationsverhalten einer Lösung von 40 Gew.-% 3,4-Difluorphenylmagnesiumbromid in Tetrahydro-2-methylfuran (Vergleichbeispiel)Example 10 Preparation and Crystallization Behavior of a Solution of 40% by Weight of 3,4-Difluorophenylmagnesium Bromide in Tetrahydro-2-methylfuran (Comparative Example)
Die Umsetzung wird analog Beispiel 1 durchgeführt. Bei Kaltlagerung der erhaltenen Lösung erfolgt bei -10°C Kristallisation.
The reaction is carried out analogously to Example 1. When cold storage of the resulting solution is carried out at -10 ° C crystallization.
Tabelle 1 : Zusammenfassung der Beispiele, Kristallisationsverhalten magnesiumorganischer Verbindungen in Abhängigkeit des LösemittelsTable 1: Summary of the examples, crystallization behavior of organomagnesium compounds as a function of the solvent
* Vergleichsbeispiel, **Vergleιchsbeιspιel aus DE-C- 19808570 Kristallisation bereits wahrend der Synthese* Comparative Example, ** Vergleichchsbeιspιel from DE-C-19808570 crystallization already during the synthesis
Die Beispiele 2 bis 5 und Tabelle 1 , zeigen, dass bei Verwendung der erfindungsgemäßen Lösemitteln in den Beispielen 2 bis 5 erfindungsgemäße Synthesemittel erhalten werden, die magnesiumorganische Verbindungen in hohen Konzentrationen, das heißt in Konzentrationen von mehr als 20 Gew.-%, enthalten, ohne dass bei Abkühlung bis 0°C, teilweise bis -100C, Kristallisat aus der Lösung ausfällt. Dieses Ergebnis ist umso überraschender, da in DE-C-19808570 über die Bildung eines Magnesiumhalogenidkristallisats bereits während der Synthese von Propen-3-yl- und Benzylmagnesiumverbindungen berichtet wird. Die erfindungsgemäßen Lösemittel stellen damit ein ideales und sicheres Diethylether- Surrogat für die Herstellung anderer magnesiumorganischen Verbindungen als Propen-3-yl- oder Benzylmagnesiumverbindungen dar.
Examples 2 to 5 and Table 1 show that, when using the solvents according to the invention in Examples 2 to 5, synthesis agents according to the invention are obtained which contain organomagnesium compounds in high concentrations, that is to say in concentrations of more than 20% by weight. without cooling on cooling to 0 ° C, sometimes to -10 0 C, crystallizate precipitates out of the solution. This result is all the more surprising since in DE-C-19808570 the formation of a magnesium halide crystal already during the synthesis of propen-3-yl and benzylmagnesium compounds is reported. The solvents according to the invention thus represent an ideal and safe diethyl ether surrogate for the preparation of other organomagnesium compounds than propen-3-yl or benzylmagnesium compounds.