パラジウム触媒ヒドロキシカルボニル化によるカルボン酸の合成

Synthesis of Carboxylic Acids by Palladium-Catalyzed Hydroxycarbonylation.

• Rui Sang
• Peter Kucmierczyk
• Ricarda Dühren
• Rauf Razzaq
• Kaiwu Dong
• Jie Liu
• Robert Franke
• Ralf Jackstell
• Matthias Beller

抄録

カルボン酸の合成は化学工業において基本的に重要であり、それに対応する製品は、ポリマー、化粧品、医薬品、農薬、その他の製造化学品に多くの応用が見出されています。オレフィンのヒドロキシカルボニル化は60年以上前から知られていますが、現在知られているこの変換のための触媒システムは、例えば、安定性などの産業上の要件を満たしていません。ここで初めて発表されたのは、立体的に阻害され、要求の厳しいテトラ、トリ、および1,1-二置換系、末端アルケンを含む様々なオレフィンを、対応するカルボン酸に優れた収率で変換することを可能にする水相プロトコルである。触媒システムの優れた安定性（測定可能な活性低下なしに 32 日間で 26 回のリサイクルを実施）は、工業的に有用な脂肪酸の調製においても示されています。成功の鍵となるのは、酸性水性条件下でのビルトイン塩基性配位子の使用である。この触媒システムは、カルボン酸の工業生産のための新しいコスト競争力のあるプロセスの基礎を提供することが期待されています。

The synthesis of carboxylic acids is of fundamental importance in the chemical industry and the corresponding products find numerous applications for polymers, cosmetics, pharmaceuticals, agrochemicals, and other manufactured chemicals. Although hydroxycarbonylations of olefins have been known for more than 60 years, currently known catalyst systems for this transformation do not fulfill industrial requirements, for example, stability. Presented herein for the first time is an aqueous-phase protocol that allows conversion of various olefins, including sterically hindered and demanding tetra-, tri-, and 1,1-disubstituted systems, as well as terminal alkenes, into the corresponding carboxylic acids in excellent yields. The outstanding stability of the catalyst system (26 recycling runs in 32 days without measurable loss of activity), is showcased in the preparation of an industrially relevant fatty acid. Key-to-success is the use of a built-in-base ligand under acidic aqueous conditions. This catalytic system is expected to provide a basis for new cost-competitive processes for the industrial production of carboxylic acids.

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