專(zhuān)利名稱(chēng)：過(guò)渡金屬催化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及富集立體異構(gòu)體的磷化合物，由其制得的過(guò)渡金屬催化劑和它們?cè)诹Ⅲw有擇催化方法中的應(yīng)用，以及富集立體異構(gòu)體的磷化合物的制備方法。
由WO 2003048175已知，烯烴-膦化合物的過(guò)渡金屬絡(luò)合物適用于均相催化反應(yīng)，例如，尤其是氫化和加氫。通常使用次級(jí)膦可以制備這種烯烴-膦化合物(參見(jiàn)Thomaier et al.，New.J.Chem.1998，947-958和Deblon et al.，New.J.Chem.2001，25，83-92)。作為一種選擇，它們可通過(guò)膦氧化物來(lái)制備，如EP 1475384A中描述的。
上述烯烴-膦化合物的優(yōu)點(diǎn)在于它們?cè)陔娮雍涂臻g上是很容易改變的，這就是為什么需要提供特別合適的催化劑的原因，該催化劑允許以有效的方式對(duì)映選擇地制備有機(jī)化合物。
現(xiàn)已驚奇地發(fā)現(xiàn)富集對(duì)映異構(gòu)體的通式(I)的化合物特別適于作為配體，其中，在通式(I)中， R1和R2分別獨(dú)立地是含1-30個(gè)碳原子的單價(jià)基團(tuán)或者PR1R2部分是含總數(shù)為2-50個(gè)碳原子和至多3個(gè)進(jìn)一步選自氧和氮的雜原子的5-9元雜環(huán)基團(tuán)和n和m表示芳環(huán)上除氫以外的取代基的數(shù)目，分別獨(dú)立地是0、1、2、3或4，R3和R4分別獨(dú)立地選自氟、氯、溴、碘、硝基、自由或被保護(hù)的甲?；?、C1-C12-烷基、C1-C12-烷氧基、C1-C12-鹵代烷氧基、C1-C12-鹵代烷基、C5-C14-芳基、C6-C15-芳烷基和通式(II)的基團(tuán)，A-B-C-D(II)其中，彼此獨(dú)立地A是缺少的或是含1-12個(gè)碳原子的亞烷基或含2-12個(gè)碳原子的亞烯基和B是缺少的或是氧、硫或NR5，其中R5是氫、C1-C8烷基、C6-C15-芳烷基或C5-C14-芳基和C是羰基和D是R6、OR6、NHR7或N(R7)2，其中R6是C1-C8-烷基、C6-C15-芳烷基或C5-C14-芳基和基團(tuán)R7分別獨(dú)立地是C1-C8-烷基、C6-C14-芳烷基或C5-C14-芳基或者N(R7)2部分是5-或6-元環(huán)氨基和通式(IIIa-g)的基團(tuán)A-D(IIIa) A-SO2-D(IIIb)A-NR6-SO2R6(IIIc)A-SO3Z(IIId) A-PO3Z2(IIIe)A-COZ(IIIf)A-CN(IIIg)其中A、D和R6如通式(II)中所定義的，Z是氫或金屬離子等價(jià)體，Ar是芳基并且*獨(dú)立于上述被選定的描述，表示包含富集所有可能立體異構(gòu)體的化合物。
為了本發(fā)明的目的，術(shù)語(yǔ)富集立體異構(gòu)體(富集對(duì)映異構(gòu)體或富集非對(duì)映異構(gòu)體)指純立體異構(gòu)體(純對(duì)映異構(gòu)體或純非對(duì)映異構(gòu)體)的化合物或立體異構(gòu)體(對(duì)映異構(gòu)體或非對(duì)映異構(gòu)體)的混合物，其中一種立體異構(gòu)體(對(duì)映異構(gòu)體或非對(duì)映異構(gòu)體)以比另一種更大的比例存在。
在通式(I)化合物的情況下，富集立體異構(gòu)體意思是，作為實(shí)例和優(yōu)選，一種異構(gòu)體的含量是50％-100％，更優(yōu)選70％-100％和最優(yōu)選95-100％。
更優(yōu)選的富集立體異構(gòu)體的化合物是富集對(duì)映異構(gòu)體的化合物。
為了本發(fā)明的目的，不對(duì)稱(chēng)催化方法是指在催化劑存在下發(fā)生且形成的產(chǎn)物是富集立體異構(gòu)體形式的手性化合物的合成。
這里，必須指出本發(fā)明包括以下給出的通式(I)化合物的所有優(yōu)選范圍的組合。
芳基在每種情況下通常獨(dú)立地是含5-14個(gè)骨架碳原子的芳香雜環(huán)基團(tuán)，在該芳香雜環(huán)基團(tuán)中，每個(gè)環(huán)上的骨架碳原子數(shù)是0、1、2、3或4個(gè)，但是在整個(gè)分子中至少一個(gè)骨架碳原子能被選自氮、硫和氧或含6-14個(gè)骨架碳原子的碳環(huán)芳香基團(tuán)所取代。必須指出，為了本發(fā)明的目的，為了簡(jiǎn)單，雜原子被當(dāng)作骨架碳原子來(lái)計(jì)數(shù)。根據(jù)這個(gè)意思，例如，嘧啶相應(yīng)地是C6-芳基。含6-14個(gè)骨架碳原子的單環(huán)、雙環(huán)或三環(huán)碳環(huán)芳基的實(shí)例是苯基、二苯基、萘基、菲基、蒽基和芴基；含5-14個(gè)骨架碳原子的單環(huán)、雙環(huán)或三環(huán)芳香雜環(huán)基中每個(gè)環(huán)上的骨架碳原子數(shù)是0、1、2或3，但是在整個(gè)分子中至少一個(gè)骨架碳原子能被選自氮、硫和氧所取代，例如，吡咯基、吡咯烷基、吡啶基、嘧啶基、咪唑基、唑基、苯并呋喃基、三唑基、四唑基、呋喃基、苯硫基、二苯并呋喃基、吲哚或喹啉基。
此外，碳環(huán)芳基或芳香雜環(huán)基的每個(gè)環(huán)可以被至多5個(gè)相同的或不同的取代基所取代，這些取代基選自羥基、氯、氟、碘、溴、氰基、硝基、亞硝基、三(C1-C8-烷基)甲硅烷氧基和通式(II)及(IIIa)至(IIIg)的基團(tuán)。
為了本發(fā)明的目的，所述定義和優(yōu)選范圍也同樣適用于芳氧基取代基和芳烷基的芳基部分。
被保護(hù)的甲?；侵笇⒓柞；D(zhuǎn)化為縮醛胺、縮醛或混合的縮醛胺-縮醛來(lái)進(jìn)行保護(hù)，并且這些縮醛胺、縮醛或混合的縮醛胺-縮醛能成為無(wú)環(huán)的或有環(huán)的。
被保護(hù)的甲酰基，作為實(shí)例和優(yōu)選是1，1-(2，4-二氧環(huán)戊二烯基)基團(tuán)。
為了本發(fā)明的目的，烷基或亞烷基，或烷氧基或烯基分別獨(dú)立地是直鏈、環(huán)狀、支鏈或非支鏈的烷基或亞烷基或烯基或烷氧基，它們可以進(jìn)一步被C1-C4-烷氧基取代使得烷基或亞烷基或烷氧基或烯基中的每個(gè)碳原子帶有不超過(guò)一個(gè)選自氧、氮和硫的雜原子。
同樣適用于芳烷基的亞烷基部分。
為了本發(fā)明的目的，C1-C6-烷基是，例如甲基、乙基、2-乙氧基乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、正戊基、環(huán)己基或正己基，C1-C8-烷基也可以是，例如正庚基、正辛基或異辛基，C1-C12-烷基也可以是，例如降冰片基、金剛烷基、正癸基或正十二烷基和C1-C18-烷基也可以是正十六烷基或正十八烷基。
為了本發(fā)明的目的，C1-C4亞烷基是，例如亞甲基、1，1-亞乙基、1，2-亞乙基、1，1-亞丙基、1，2-亞丙基、1，3-亞丙基、1，1-亞丁基、1，2-亞丁基、2，3-亞丁基和1，4-亞丁基，和C1-C8亞烷基也可以是1，5-亞戊基、1，6-亞己基、1，1-亞環(huán)己基、1，4-亞環(huán)己基、1，2-亞環(huán)己基和1，8-亞辛基。
為了本發(fā)明的目的，C1-C4-烷氧基是，例如甲氧基、乙氧基、異丙氧基、正丙氧基、正丁氧基或叔丁氧基和C1-C8-烷氧基也可以是環(huán)己氧基。
為了本發(fā)明的目的，C2-C8-烯基是，例如烯丙基、3-丙烯基或4-丁烯基。
為了本發(fā)明的目的，鹵代烷基和鹵代烷氧基分別獨(dú)立地是直鏈、環(huán)狀、支鏈的或非支鏈的，可以被鹵素原子單基取代、多取代或全取代的烷基或烷氧基。將被氟全取代的基團(tuán)稱(chēng)作全氟烷基或全氟烷氧基。
為了本發(fā)明的目的，C1-C6-鹵代烷基是，例如三氟甲基、2，2，2-三氟乙基、氯甲基、氟甲基、溴甲基、2-溴乙基、2-氯乙基、壬氟丁基，C1-C8-鹵代烷基也可以是，例如，正全氟辛基，和C1-C12-鹵代烷基也可以是，例如，正全氟十二烷基。
為了本發(fā)明的目的，C1-C4-鹵代烷氧基是，例如三氟甲氧基、2，2，2-三氟乙氧基、2-氯乙氧基、七氟異丙氧基，和C1-C8-鹵代烷氧基也可以是正全氟辛氧基。
優(yōu)選的取代模式的定義如下R1和R2優(yōu)選分別獨(dú)立地是C1-C18-烷基、C3-C12-烯基、C6-C24-芳基。
R1和R2特別優(yōu)選分別獨(dú)立地是C1-C12-烷基或C6-C14-芳基。
R1和R2最優(yōu)選各自獨(dú)立地是和更優(yōu)選各自同時(shí)是異丙基、叔丁基、環(huán)己基、芐基、鄰-、間-、對(duì)-甲苯基、2，6-二-甲苯基、3，5-二叔丁苯基、對(duì)-三氟甲苯基、3，5-雙(三氟甲苯基)、對(duì)-叔丁苯基、鄰-、間-、對(duì)-甲氧苯基、或2，6-二甲氧苯基和更優(yōu)選苯基。
n和m同時(shí)優(yōu)選0或1。
Ar特別優(yōu)選是被0、1或2個(gè)選自C1-C4烷基的取代基進(jìn)一步取代的苯基。
最優(yōu)選的通式(I)化合物是
(S)-和(R)-10-苯基-5-二苯膦基-5H-二苯并[a，d]環(huán)庚烯(S-PhtroppPh，R-PhtroppPh)、(S)-和(R)-10-苯基-5-二(鄰-甲苯基)膦基-5H-二苯并[a，d]環(huán)庚烯(S-Phtroppo-Tol，R-Phtroppo-Tol)、(S)-和(R)-10-苯基-5-二(間-甲苯基)膦基-5H-二苯并[a，d]環(huán)庚烯(S-Phtroppm-Tol，R-Phtroppm-Tol)及(S)-和(R)-10-苯基-5-二(對(duì)-甲苯基)膦基-5H-二苯并[a，d]環(huán)庚烯(S-Phtroppp-Tol，R-Phtroppp-Tol)和給出的更優(yōu)選的是(S)-和(R)-10-苯基-5-二苯膦基-5H-二苯并[a，d]環(huán)庚烯(S-PhtroppPh，R-PhtroppPh)。
而且，本發(fā)明包括制備通式(I)化合物的方法，其特征在于·在第一步a)中，通式(IV)化合物 其中R3和R4及n和m都如上述定義和LG1是鹵素、全氟羧基或有機(jī)磺酸鹽，與通式(V)化合物反應(yīng)Ar-LG2(V)其中Ar是芳基和LG2是鹵素、全氟羧基、B(OH)2或有機(jī)磺酸鹽，在催化劑的存在下，將它們轉(zhuǎn)化成通式(VI)化合物 ·在步驟b)中，將通式(VI)化合物與通式(VII)化合物反應(yīng)R1R2PHal (VII)
其中R1和R2如上述定義，Hal是氯、溴或碘，優(yōu)選氯，在酸存在下，將它們轉(zhuǎn)化成通式(VIII)化合物 ·在步驟c)中，通過(guò)色譜法，將通式(VIII)化合物轉(zhuǎn)化為通式(VIII)的富集立體異構(gòu)體的化合物和·在步驟d)中，通過(guò)還原，將通式(VIII)的富集立體異構(gòu)體的化合物轉(zhuǎn)化為通式(I)化合物。
在本發(fā)明的步驟a)中，在催化劑存在的情況下，使通式(IV)化合物與通式(V)化合物反應(yīng)形成通式(VI)化合物。如果是理想的和優(yōu)選的，該反應(yīng)可以在有機(jī)溶劑的存在下進(jìn)行。特別適宜的催化劑是可以用于Heck或Suzuki類(lèi)型反應(yīng)的催化劑，例如鈀絡(luò)合物。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，在步驟a)中存在四(三苯-膦)鈀和堿金屬碳酸鹽的情況下，使通式(IV)化合物與通式(V)的芳基硼酸進(jìn)行反應(yīng)。
在本發(fā)明的步驟b)中，在酸存在的情況下，使通式(VI)化合物與通式(VII)化合物反應(yīng)形成通式(VIII)的化合物。如果是理想的和優(yōu)選的，該反應(yīng)可以在有機(jī)溶劑的存在下進(jìn)行，只要該溶劑至少本質(zhì)上對(duì)在特殊情形下使用的酸呈惰性。
適宜的有機(jī)溶劑是，例如脂肪族的或芳香族的、鹵代的或非鹵代的烴例如各種石油溶劑油、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、各種石油醚、己烷、環(huán)己烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳；醚例如二乙基醚、甲基叔丁醚、二異丙醚、二烷、四氫呋喃或乙二醇二甲或二乙醚；酰胺例如N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-甲酰苯胺、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基己內(nèi)酰胺或六甲基磷酰胺；亞砜例如二甲基亞砜，砜例如四亞甲基砜，醇例如甲醇、乙醇、正或異丙醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚或者這些有機(jī)溶劑的混合物。優(yōu)選的有機(jī)溶劑是醚。
優(yōu)選的酸是以水為參比標(biāo)度，25℃時(shí)的pKa為5.5或更低的酸。
這些酸是，例如(C1-C12-烷基)羧酸、(C1-C12-鹵代烷基)羧酸、(C1-C12-鹵代烷基)磺酸、(C1-C12-烷基)磺酸、(C5-C14-芳基)磺酸、氯化氫、溴化氫和碘化氫，如果期望的話作為在乙酸、硫酸、正磷酸和多磷酸、六氟磷酸和四氟硼酸中的溶液。
在本發(fā)明的步驟c)中，進(jìn)行立體異構(gòu)體的分離。在非對(duì)映異構(gòu)體混合物的情況下，例如，通過(guò)色譜或部分結(jié)晶進(jìn)行分離，而在對(duì)映異構(gòu)體混合物的情況下，例如，在富集對(duì)映異構(gòu)體的輔助反應(yīng)物存在的情況下可以通過(guò)部分結(jié)晶，或者在至少富集對(duì)映異構(gòu)體的柱材料上通過(guò)色譜法進(jìn)行分離。
在本發(fā)明的步驟d)中，將通式(VIII)的富集立體異構(gòu)體的化合物還原為通式(I)化合物。該還原反應(yīng)優(yōu)選在硅-氫化合物存在下發(fā)生。優(yōu)選的硅-氫化合物是聚甲基氫化硅氧烷(PHMS)或通式(IX)化合物，(R8)XSiH(4-X)(IX)其中X是0、1、2或3和基團(tuán)R8分別獨(dú)立地是C1-C8-烷基、C1-C8-烷氧基、C5-C14-芳基或者氯，更優(yōu)選的是三氯硅烷。
根據(jù)本發(fā)明制得的通式(I)化合物特別適合在不對(duì)稱(chēng)催化方法中用作配體。
因此，本發(fā)明的范圍還包括制備富集對(duì)映異構(gòu)體的手性化合物的方法，其特征在于該制備方法在通式(I)化合物存在下進(jìn)行。
適合用在不對(duì)稱(chēng)催化方法中的催化劑特別是包含通式(I)化合物的孤立的過(guò)渡金屬絡(luò)合物的催化劑和包含由過(guò)渡金屬化合物和通式(I)化合物在反應(yīng)介質(zhì)中產(chǎn)生的過(guò)渡金屬絡(luò)合物的催化劑。本發(fā)明同樣包括所提到的催化劑。如果是理想的，所述的過(guò)渡金屬絡(luò)合物可以以異構(gòu)體的形式存在，例如順式/反式異構(gòu)體、配位異構(gòu)體或溶劑化異構(gòu)體。本發(fā)明同樣包括這些異構(gòu)體。
優(yōu)選的過(guò)渡金屬絡(luò)合物包含至少一種選自鈷、銠、銥、鎳、鈀、鉑、銅、鋨和釕的過(guò)渡金屬和至少一種通式(I)化合物。
優(yōu)選的過(guò)渡金屬選自銠、銥、鎳、鈀和釕，更優(yōu)選的過(guò)渡金屬選自銥和銠。
用通式(I)化合物制備本發(fā)明過(guò)渡金屬絡(luò)合物時(shí)適合的過(guò)渡金屬化合物是，例如通式(Xa)的化合物，M1(Y1)p(Xa)其中M1是釕、銠、銥、鎳、鈀、鉑或銅和Y1是氯、溴、醋酸鹽、硝酸鹽、甲基磺酸鹽、三氟甲基磺酸鹽、烯丙基、甲代烯丙基或乙酰丙酮化物和p在釕、銠和銥的情況下是3，在鎳、鈀和鉑的情況下是2和在銅的情況下是1，或者通式(Xb)化合物，M2(Y2)pB12(Xb)其中M2是釕、銠、銥、鎳、鈀、鉑或銅和Y2是羥基、氯、溴、醋酸鹽、甲基磺酸鹽、三氟甲基磺酸鹽、四氟硼酸鹽、六氟磷酸鹽、高氯酸鹽、六氟銻酸鹽、四(3，5-雙三氟甲基苯)硼酸鹽或者四苯硼酸鹽和p在銠和銥的情況下是1，在鎳、鈀、鉑和釕的情況下是2和在銅的情況下是1，B1是C1-C12-烯烴例如乙烯或環(huán)辛烯，或腈例如乙腈、芐腈或苯甲基腈或B12部分是(C4-C12)-二烯烴例如降冰片二烯或1，5-環(huán)辛二烯，或通式(Xc)化合物[M3B2Y12]2(Xc)其中M3是釕和B2是芳基例如甲基異丙苯基(cymolene)、2，4，6-三甲苯基、苯基或環(huán)辛二烯、降冰片二烯或甲代烯丙基，或通式(Xd)化合物M4p[M5(Y3)4] (Xd)，其中M4是鈀、鎳、銥或銠和Y3是氯或溴和M5是鋰、鈉、鉀、銨或有機(jī)銨和p在銠和銥的情況下是3和在鎳、鈀和鉑情況下是2或通式(Xe)化合物[M6(B3)2]An(Xe)其中M6是銥或銠和B3是(C4-C12)-二烯烴例如降冰片二烯或1，5-環(huán)辛二烯和An是非配位或弱配位陰離子例如甲基磺酸鹽、三氟甲基磺酸鹽(OTf)、四氟硼酸鹽、六氟-磷酸鹽、高氯酸鹽、六氟銻酸鹽、四(3，5-雙三氟甲基苯)硼酸鹽、四苯硼酸鹽或閉合型-硼酸鹽或碳硼酸鹽(carbobranate)。
更適合的過(guò)渡金屬化合物是，例如Ni(1，5-環(huán)辛二烯)2，Pd2(二亞芐基丙酮)3，Pt(降冰片烯)3，Ir(吡啶)2(1，5-環(huán)辛二烯)，[Cu(CH3CN)4]BF4和[Cu(CH3CN)4]PF6或多核橋連絡(luò)合物例如[Rh(1，5-環(huán)辛二烯)Cl]2，[Rh(1，5-環(huán)辛二烯)OH]2和[Rh(1，5-環(huán)辛二烯)Br]2，[Rh(乙烯)2Cl]2，[Rh(環(huán)辛烯)2Cl]2或類(lèi)似的銥化合物。
優(yōu)選的金屬化合物是[Rh2(μ2-Cl)2(CO)4]、[Ir2(μ2-Cl)2(CO)4]、[Ir2(μ2-Cl)2(coe)4]、[Rh2(μ2-Cl)2(coe)4]、[Rh2(μ2-Cl)2(C2H4)4]、[Ir2(μ2-Cl)2(C2H4)4]、[Rh(cod)Cl]2、[Rh(cod)OH]2、[Rh(cod)2Br]、[Rh(cod)2]ClO4、[Rh(cod)2]BF4、[Rh(cod)2]PF6、[RH(cod)2]OTf、[Rh(cod)2]BAr4(Ar＝3，5-雙三氟甲基苯基)、[Rh(cod)2]SbF6、[Ir(cod)Cl]2、[Ir(cod)OH]2、[Ir(cod)2Br]、[Ir(cod)2]ClO4、[Ir(cod)2]BF4、[Ir(cod)2]PF6，[Ir(cod)2]OTf，[Ir(cod)2]BAr4(Ar＝3，5-雙三氟甲基苯基)，[Ir(cod)2]SbF6、[Rh(nbd)Cl]2、(nbd＝降冰片二烯)、[Rh(nbd)2Br]、[Rh(nbd)2]ClO4、[Rh(nbd)2]BF4、[Rh(nbd)2]PF6、[Rh(nbd)2]OTf、[Rh(cod)2]BAr4(Ar＝3，5-雙三氟甲基苯基)、[Rh(nbd)2]SbF6，RuCl2(nbd)、[Ir(nbd)2]PF6、[Ir(nbd)2]ClO4、[Ir(nbd)2]SbF6、Ir(nbd)2]BF4、[Ir(nbd)2]OTf、[Ir(nbd)2]BAr4(Ar＝3，5-雙三氟甲基苯基)和Ir(吡啶)2(nbd)。
所用的過(guò)渡金屬化合物中過(guò)渡金屬的摩爾量可以是，例如，基于使用的通式(I)化合物為50-300mol％；當(dāng)使用通式(I)化合物的孤立過(guò)渡金屬絡(luò)合物時(shí)，過(guò)渡金屬與通式(I)化合物的比例優(yōu)選是1∶1或1∶2。
特別優(yōu)選的孤立的絡(luò)合物是S，S-和R，R-[Ir(PhtroppPh)2]OTf、S-和R-[Rh(dod)(PhtroppPh)]OTf、S-和R-[Rh(MeCN)2(PhtroppPh)]PF6及S-和R-[RhCl(MeCN)(PhtroppPh)]。
本發(fā)明的催化劑特別適合用在制備富集立體異構(gòu)體的化合物的方法中。
制備富集立體異構(gòu)體的化合物的優(yōu)選方法是不對(duì)稱(chēng)1，4-加成例如，特別是芳基硼酸與α，β-不飽和酮和α，β-不飽和羧酸衍生物的耦合，以及不對(duì)稱(chēng)氫化，尤其是α，β-不飽和羧酸衍生物的氫化。
下述實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明的有益效果。
實(shí)施例實(shí)施例110-苯基-5H-二苯并[a，d]環(huán)庚-5-醇(phtropOH)的合成在250ml燒瓶中，將10-溴基-5H-二苯并[a，d]環(huán)庚-5-醇(4.0g，13.9mmol)與100ml二甲氧基乙烷混合。加入Pd(OAc)2(93mg，0.4mmol)、Ph3P(349mg，1.3mmol)、脫氣的Na2CO3溶液(9ml，2M)和PhB(OH)2(2.0g，16.6mmol)，并將混合物回流18小時(shí)。在添加30mlH2O后，用乙酸乙酯(3×30ml)萃取出產(chǎn)物，混合后的有機(jī)相經(jīng)Na2SO4干燥，過(guò)濾并除去揮發(fā)性化合物。通過(guò)色譜法純化最后得到的殘?jiān)?洗脫液AcOEt/正己烷2/8)，產(chǎn)率3.9g(97％)。
13C-NMR(75.5MHz，CDCl3)δ＝70.9(br，CHbcnz)，120.9(br，2C，CHar)，125.9(br，CHar)，126.1(br，1C，CHar)，127.72(CHar)，127.9(br，CHar)，128.34(CHar)，128.45(CHar)，128.92(CHar)，129.1(br，CHar)，129.97(br，2C，CHar)，132.4(br，Cquat)，133.6(br，Cquat)，141.8(br，Cquat)，142.6(br，Cquat)，143.3(br，Cquat)，143.57(br，Cquat)。
實(shí)施例2R-和S-(5-二苯基氧代正膦基-10-苯基二苯并[a，d]環(huán)-庚烯)(phtroppph)的合成將15ml CH2Cl2中的520mg 5-羥基-10-苯基-二苯并[a，d]環(huán)庚烯(1.8mmol)與0.15ml CF3COOH(1.13mmol)混合。溶液變紅再加入0.33ml氯代二苯膦(2.26mmol)。隨后，將另外的0.15ml CF3COOH(1.13mmol)加入反應(yīng)混合物中。由此得到透明的黃色溶液，在室溫下攪拌該溶液2小時(shí)。隨后再加入20mlNa2CO3(H2O中濃度為18％)。分離出，有機(jī)相并用3×20ml的CH2Cl2萃取水相?；旌系挠袡C(jī)相經(jīng)MgSO4干燥，隨后蒸發(fā)溶劑。獲得外消旋的產(chǎn)物(660mg，80％)。之后通過(guò)準(zhǔn)備的HPLC(柱材料OD-H[纖維素三苯氨基甲酸酯]使用正己烷/異丙醇98/2(按體積％)的混合物作為洗脫液將這兩種對(duì)應(yīng)異構(gòu)體進(jìn)行分離。
保留時(shí)間R-異構(gòu)體8.0分鐘，[α]D＝-.27.8，S異構(gòu)體10.4分鐘，[α]D＝20.9。
熔點(diǎn)95-100℃，31PNMR27.3ppm-1HNMR5.15(d，2JPH＝13Hz，1H，CHP)，6.50(s，1H，＝CH，7.0-7.9(m，23H，Harom)。
實(shí)施例3S-5-二苯膦基-10-苯基二苯并[a，d]環(huán)庚烯(S-phtroppph)的合成將2.0g S-(5-二苯基氧代膦基-10-苯基二苯并[a，d]環(huán)庚烯)(4.3mmol)溶解在100ml甲苯中并加入11.5g SiHCl3(85mmol)。將反應(yīng)混合物在90℃加熱18小時(shí)。冷卻后，邊冷卻邊加入70ml 20％的去氧NaOH。分離出有機(jī)相，并經(jīng)MgSO4干燥。去除所有揮發(fā)性組分并從二氯甲烷中再結(jié)晶后獲得無(wú)色晶體形式的產(chǎn)物(1.75g，90％)。
31P NMR(CDCl3)-13.1ppm-1H NMR4.99(d，2JPH＝6Hz，1H，CHP)，6.90(d，JPH＝6Hz，1H，＝CH)，7.0-7.53(m，23H，Harom)。
實(shí)施例4[Rh(cod)(S-PhtroppPh)]OTf的合成將2ml CH2Cl2中含[Rh(cod)2]OTf(0.08g，0.17mmol)的溶液逐滴地加入1mlCH2Cl2中含S-phtroppph(0.08g，0.17mmol)的溶液。攪動(dòng)該紅色溶液30分鐘，隨后將溶液蒸發(fā)干。將紅色固體溶解在少量的二氯甲烷中，并用己烷層覆蓋溶液。18小時(shí)后，獲得0.13g紅色晶體(產(chǎn)率90％)。
31P-NMR(121.5MHz，CDCl3)δ＝79.1(d，1JRhP＝163.2)103RH-NMR(12.6MHz，CDCl3)δ＝377.1(d，1JRhP＝163.2)。
實(shí)施例5[Rh(CH3CN)2(S-PhtroppPh)]PF6的合成在10ml Schlenk燒瓶中，將[Rh2(μ2-Cl)2(CO)4](40mg，0.10mmol)，S-PhtroppPh(93mg，0.20mmol)和TlPF6(72mg，0.20mmol)與3ml CH3CN混合。立刻觀察到放出CO和TlCl的沉淀。用硅藻土過(guò)濾該橙色懸浮液，然后將濾液在減壓下蒸發(fā)干。獲得156mg(理論值的95％)所期望的產(chǎn)物。
31P-NMR(121.5MHz，CD3CN)δ＝-144.4(sept，1JPF＝706.5，1P，PF6)93.8(d，1JRhP＝158.2)。
103Rh-NMR(12.6MHz，CD3CN)δ＝596.2(dd，1JRhP＝158.2，2JRhH＝2.9)。
實(shí)施例6[Rh2(μ2-Cl)2(S-PhtroppPh)2]和[RhCl(MeCN)(S-PhtroppPh)]的合成將1ml THF中含[Rh2(μ2-Cl)2(C2H4)4](9mg，23μmol)和S-PhtroppPh(21mg，46μmol)的混合物在室溫下攪拌1小時(shí)。除去溶劑，并從二氯甲烷和己烷(25mg，93％)中沉淀出橙色粉末狀的[Rh2(μ2-Cl)2(S-PhtroppPh)2]。在CD3CN中記錄NMR光譜，CD3CN導(dǎo)致[RhCl(MeCN)(S-PhtroppPh]的形成。
31P-NMR(121.5MHz，CDCl3，5％CD3CN)δ＝99.3(d，JRhP＝197)。
實(shí)施例7[Ir(S-PhtroppPh)2]OTf的合成將5ml THF中含[Ir2(μ2-Cl)2(coe)4](coe＝環(huán)辛烯，200mg，0.22mmol)的溶液逐滴加入5ml THF中含S-PhtroppPh(403mg，0.89mmol)的溶液中，并攪拌混合物1小時(shí)。加入AgOTf(114mg，0.45mmol)，再另外攪拌混合物5小時(shí)。過(guò)濾形成的懸浮液，并將濾液蒸發(fā)干。從二氯甲烷和己烷中再沉淀獲得深紅晶體形式的產(chǎn)物(540mg，收率97％)31P-NMR(121.5 MHz，CD2Cl2)δ＝52.9(s)催化劑試驗(yàn)實(shí)施例8PhB(OH)2在環(huán)己-2-烯酮上的1，4-加成將1，4-二烷(3ml)中含[Rh2(μ2-Cl)2(C2H4)4](10mg，26μmol)和S-PhtroppPh(24mg，53μmol)的溶液在室溫下攪拌15分鐘，隨后與KOH(0.3ml 1.7M的溶液，0.5mmol)混合，再將混合物攪拌5分鐘。
5分鐘后，將PhB(OH)2(370mg，3.0mmol)和環(huán)己-2-烯酮(103mg，1.0mmol)加入橙色溶液中。將混合物在55℃下保持2小時(shí)，隨后的反應(yīng)步驟是GC(毛細(xì)管HP-590℃ 3小時(shí)，然后以3℃min-1的加熱速率加熱至180℃；流速1.6mlH2min-1；保留時(shí)間2.93分鐘和18.6分鐘)。在這些條件下，獲得以下結(jié)果5mol％催化劑86％轉(zhuǎn)化率；3mol％催化劑81％轉(zhuǎn)化率；1mol％催化劑51％轉(zhuǎn)化率。通過(guò)手性HPLC(手性O(shè)D-H，正己烷∶iPrOH＝98∶2，保留時(shí)間R26.3分鐘；S31.3分鐘)來(lái)確定對(duì)映異構(gòu)體的余量(92-95％)。形成的產(chǎn)物主要為R構(gòu)型。
實(shí)施例9PhB(OH)2在1-苯甲基吡咯-2，5二酮上的1，4-加成將1，4-二烷(3ml)中含[Rh2(μ2-Cl)2(C2H4)4](5mg，13μmol)和S-PhtroppPh(13mg，28μmol)的溶液在室溫下攪拌15分鐘，隨后與KOH(0.25ml 1.0M的溶液，0.5mmol)混合，再將混合物攪拌5分鐘。
5分鐘后，將PhB(OH)2(185mg，1.5mmol)和(1-苯甲基吡咯-2，5二酮)(97mg，0.5mmol)加入橙色溶液中。將混合物在55℃下保持2小時(shí)，隨后的反應(yīng)步驟是GC(毛細(xì)管HP-590℃ 3小時(shí)，然后以4℃min-1的加熱速率加熱至180℃；流速1.6ml H2min-1；保留時(shí)間23.1分鐘和34.1分鐘)。在這些條件下，獲得以下結(jié)果收率93％，通過(guò)手性HPLC(手性O(shè)D-H，正己烷∶iPrOH＝98∶2，保留時(shí)間R25.3分鐘；S21.1分鐘)來(lái)確定對(duì)映異構(gòu)體的余量(79％)。形成的產(chǎn)物主要為R構(gòu)型。催化劑用量為0.1％時(shí)可以觀察到完全轉(zhuǎn)化。
實(shí)施例10-19使用催化劑[Ir(S-PhtroppPh)]OTf時(shí)底物的氫化(pH2～2.5和T＝298K.
權(quán)利要求
1.通式(I)化合物 其中R1和R2分別獨(dú)立地是含1-30個(gè)碳原子的單價(jià)基團(tuán)或者PR1R2部分是含總數(shù)為2-50個(gè)碳原子和至多3個(gè)進(jìn)一步選自氧和氮的雜原子的5-9元雜環(huán)基團(tuán)和n和m表示芳環(huán)上除氫以外的取代基的數(shù)目，分別獨(dú)立地是0、1、2、3或4，R3和R4分別獨(dú)立地選自氟、氯、溴、碘、硝基、自由或被保護(hù)的甲?；?、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、C1-C12鹵代烷氧基、C1-C12鹵代烷基、C5-C14芳基、C6-C15芳烷基和通式(II)的基團(tuán)，A-B-C-D(II)其中，彼此獨(dú)立地A是缺少的或是含1-12個(gè)碳原子的亞烷基或含2-12個(gè)碳原子的亞烯基和B是缺少的或是氧、硫或NR5，其中R5是氫、C1-C8烷基、C6-C15芳烷基或C5-C14芳基和C是羰基和D是R6、OR6、NHR7或N(R7)2，其中R6是C1-C8烷基、C6-C15-芳烷基或C5-C14-芳基和基團(tuán)R7分別獨(dú)立地是C1-C8-烷基、C6-C14-芳烷基或C5C-14-芳基或者N(R7)2部分是5-或6-元環(huán)氨基和通式(IIIa-g)的基團(tuán)A-D(IIIa) A-SO2-D(IIIb) A-NR6-SO2R6(IIIc)A-SO3Z(IIId) A-PO3Z2(IIIe) A-COZ(IIIf)A-CN(IIIg)其中A、D和R6如通式(II)中所定義的，Z是氫或金屬離子等價(jià)體，Ar是芳基并且*獨(dú)立于以上被選定的描述，表示包含富集所有可能立體異構(gòu)體的化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的下述化合物(S)-和(R)-10-苯基-5-二苯膦基-5H-二苯并[a，d]環(huán)庚烯(S-PhtroppPh，R-PhtroppPh)、(S)-和(R)-10-苯基-5-二(鄰-甲苯基)膦基-5H-二苯并[a，d]環(huán)庚烯(S-Phtroppo-Tol，R-Phtroppo-Tol)、(S)-和(R)-10-苯基-5-二(間-甲苯基)膦基-5H-二苯并[a，d]環(huán)庚烯(S-Phtroppm-Tol，R-Phtroppm-Tol)及(S)-和(R)-10-苯基-5-二(對(duì)-甲苯基)膦基-5H-二苯并[a，d]環(huán)庚烯(S-Phtroppp-Tol，R-Phtroppp-Tol)和給出的更優(yōu)選的是(S)-和(R)-10-苯基-5-二苯膦基-5H-二苯并[a，d]環(huán)庚烯(S-PhtroppPh，R-PhtroppPh)。
3.制備權(quán)利要求1化合物的方法，其特征在于·在第一步a)中，通式(IV)化合物 其中R3和R4及n和m都如在權(quán)利要求1中所定義和LG1是鹵素、全氟羧基或有機(jī)磺酸鹽，與通式(V)化合物反應(yīng)Ar-LG2(v)其中Ar是如在權(quán)利要求1中所定義的和LG2是鹵素、全氟羧基、B(OH)2或有機(jī)磺酸鹽，在催化劑的存在下，將它們轉(zhuǎn)化成通式(VI)化合物 ·在步驟b)中，將通式(VI)化合物與通式(VII)化合物反應(yīng)R1R2PHal(VII)其中R1和R2如權(quán)利要求1所定義，Hal是氯、溴或碘，優(yōu)選氯，在酸存在下，將它們轉(zhuǎn)化成通式(VIII)化合物 ·在步驟c)中，通過(guò)色譜法，將通式(VIII)化合物轉(zhuǎn)化為通式(VIII)的富集立體異構(gòu)體的化合物和·在步驟d)中，通過(guò)還原，將通式(VIII)的富集立體異構(gòu)體的化合物轉(zhuǎn)化為通式(I)化合物。
4.權(quán)利要求1或2的化合物作為配體在不對(duì)稱(chēng)催化方法中的應(yīng)用。
5.制備富集立體異構(gòu)體的手性化合物的方法，其特征在于該方法在權(quán)利要求1或2的通式(I)化合物存在的情況下進(jìn)行。
6.包含權(quán)利要求1或2化合物的過(guò)渡金屬絡(luò)合物。
7.下列權(quán)利要求6所述的過(guò)渡金屬絡(luò)合物S，S-和R，R-[Ir(PhtroppPh)2]OTf、S-和R-[Rh(cod(PhtroppPh)]OTf、S-和R-[Rh(MeCN)2(PhtroppPh]PF6及S-和R-[RhCl(MeCN)(PhtroppPh)]。
8.包含權(quán)利要求6或7所述過(guò)渡金屬絡(luò)合物的催化劑。
9.權(quán)利要求8所述的催化劑在制備富集立體異構(gòu)體的化合物方法中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及富集立體異構(gòu)體的磷化合物，由其制得的過(guò)渡金屬催化劑和它們?cè)诹Ⅲw有擇催化方法中的應(yīng)用，以及富集立體異構(gòu)體的磷化合物的制備方法。
文檔編號(hào)C07B53/00GK1995045SQ20061006402
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月23日
發(fā)明者H·格魯特茲馬徹, E·皮拉斯, F·朗 申請(qǐng)人:索爾蒂格有限責(zé)任公司