前手性烯烃的环氧化方法,用于该方法的催化剂技术

＊＊＊ （Ⅲ） 对前手性烯烃进行对映体选择性环氧化的方法，该方法包括在Ｓａｌｅｎ催化剂及给电子配位体存在下使该手性烯烃与氧源反应，其特征在于，该供体配位体是Ｎ－氧化异喹啉或具有供体配位体活性并具有与Ｎ－异喹啉其本相同溶解性能的化合物；以及用于这类反应的化合物。本发明专利技术还涉及催化剂（Ⅲ）及制备它的中间体，其中Ｍ是过渡金属离子；如果需要，Ａ是抗衡离子；Ｂ、Ｂ′、Ｅ和Ｅ′各独立地选自氢、芳基、Ｃ↓［１－６］烷基、甲硅烷基或芳基Ｃ↓［１－６］烷基，其中任何芳基或烷基链段可任意地含有取代基，或者Ｂ′和Ｂ、或Ｅ′和Ｅ一起构成Ｃ↓［２－６］多亚甲基链；只要求带有记号（＊）的碳原子中只有一个是手性中心；Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］、Ｒ↓［３］、Ｒ↓［４］、Ｒ↓［５］、Ｒ↓［６］、Ｒ↓［７］、Ｒ↓［８］、Ｒ↓［９］和Ｒ↓［１０］各独立地为氢、烷基或烷氧基。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由烯烃制备环氧化物，特别是富集手性环氧化物的新方法，在这种方法中使用的一些新催化剂以及与此方法有关的化合物。WO91/14694叙述了一些如下式(I)的催化剂 其中M是过渡金属离子，A是一个阴离子，n是0、1或2。X1或X2中至少有一个选自甲硅烷基、芳基、仲烷基和叔烷基；X3或X4中至少有一个选自同上基团。Y1、Y2、Y3、Y4、Y5和Y6分别独立地选自氢、卤素、烷基、芳基、甲硅基和带有杂原子如烷氧基和卤素的烷基。另外，R1、R2、R3和R4中至少有一个选自第一组即H、CH3、C2H5和伯烷基；再有，如果R1选自所述第一组，则R2和R3选自第二组即芳基、含杂原子的芳基、仲烷基和叔烷基。如果R2选自所述第一组，则R1和R4选自所述第二组。如果R3选自所述第一组，则R1和R4选自所述第二组。如果R4选自所述第一组，则R2和R3选自所述第二组。据叙述，这种催化剂可用于对前手性烯烃进行对映选择性环氧化。此外，WO91/14694还叙述了一些如下标为式(IA)的通式所表示的催化剂 此处，M定义为过渡金属离子，A是一个阴离子；n是3、4、5或6；X1或X2中至少有一个选自芳基、伯烷基、仲烷基、叔烷基和杂原子；X3或X4中至少有一个选自芳基、伯烷基、仲烷基、叔烷基和杂原子的基团；Y1或Y2中至少有一个选自芳基、伯烷基、仲烷基、叔烷基和杂原子的基团；Y4或Y5中至少有一个选自芳基、伯烷基、仲烷基、叔烷基和杂原子；Y3和Y6各独立地选自氢和伯烷基；R1和R4相互呈反式；R1和R4中至少有一个选自伯烷基和氢；而且在(C)n部分中的碳上有选自氢、烷基、芳基和杂原子的取代基。据叙述，这样的催化剂可用于对称选择性环氧化前手性烯烃。此类催化剂属于先有技术已知的“Salen催化剂”这一类。共同未决国际专利申请号PCT/GB93/01666(现在是国际专利申请，出版号WO94/03271也公开了一系列Salen催化剂，其结构上与式(I)不同，具有通式(II)的结构 在式中M是过渡金属离子；A是如果需要时的抗衡离子；r.s和t各独立地为0至3，而且r+s+t在1～3的范围内；Ra、Rb、Rc各独立地为氢或CH2OR＇，这里R＇是氢或有机基团；B和E各独立地为氧、CH2、NRd，其中Rd是烷基、氢、烷基羰基或芳基羰基，或者SOn这里n是0或1或2的整数，要求B和E不能同时为CH2，若B是氧，NRd或SOn，则r不能是0，若E是氧、NRd或SOn则t不能是0；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10各独立地为氢、烷基或烷氧基。式(II)的化合物也可催化某些前手性烯烃的对映体选择性环氧化反应。在先有技术中曾经有过建议，一起使用诸如氧化吡啶和2-甲基咪唑的化合物和某些手性(salen)锰(III)配合物催化剂改善了这些反应的化学产率(Syn.Lett.April 1991，265-266)，即使对被催化的反应在对映体选择性方面的影响目前还不清楚(Tetrahedron Vol.50，No15，P4323-4334，1994)。在这些文献中，氧化吡啶和2-甲基咪唑被看作是供体配位体，认为它们为Salen催化剂的金属离子提供配价键。与使用这种供体配位体相联系的特定的问题是要从最终环氧化物产物中完全除去这种供体配位体，特别是在大规模反应中，更特别是在使用两相反应系统时。目前已经发现，一种原先未曾报道过作为供体配位体的特殊化合物，N-氧化异喹啉，作为供体配位体特别有效，因为它能有利地增强催化剂交替，此外它还具有当作供体配位体使用的很好的溶解性能，使其可用于被金属Salen配合物催化的环氧化反应，而且随后容易由反应的环氧化产物中除去。此外还发现，有一类特殊的Salen催化剂特别适合于与供体配位体一起使用，由于有供体配位体存在，不仅使得反应速度稳定地增大，而且使环氧化反应的对映体选择专一性也增加。此外，现在已制备出了另外一系列结构上与式(I)、(IA)及(II)都不同的Salen催化剂，它们意外地也能催化某些前手性烯烃的对映体选择性环氧化。因此，本专利技术在第一方面提供了一种使前手性烯烃进行对映体选择的环氧化的方法，该方法包括使该前手性烯烃在Salen催化剂与一种给电子配位体源存在下与氧源反应，其特征在于，该供体配位体是N-氧化异喹啉，或者是具有供体配位体活性而且有基本上与N-氧化异喹啉相同溶解特性的化合物。适用的Salen催化剂是式(I)、(IA)、(II)的化合物或者式(III)的化合物(式III化合物在下文中定义)。本专利技术还提供用作供体配位体的N-氧化异喹啉或具有供体配位体活性而溶解性能与N-氧化异喹啉相同的化合物。在本专利技术的另一方面，提供一种对前手性烯烃进行对映体选择性环氧化的方法，该方法包括在Salen催化剂及给电子配位体源存在下，让前手性烯烃与氧源反应，其特征在于，该Salen催化剂是式(II)的化合物。适于提供的给电子配位体源是能够与所述Salen催化剂的过渡金属M一起形成供电子键，使得在使用时能提高环氧化反应速度，也增大最终产物的对映体选择专一性的化合物。适于提供的给电子配位体源是能够与所述Salen催化剂的过渡金属M一起形成供电子键，使得增大式(I)化合物的对映体选择专一性的化合物。适用的给电子配位体源可选自N-氧化吡啶、N-氧化二甲基吡啶、N-氧化4-甲基吡啶、N-氧化4-苯基吡啶或N-氧化异喹啉，特别是N-氧化异喹啉。在式(I)和(IA)化合物中优选的M、A、n、X1、X2、X3、X4、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、R1、R2、R3和R4如在WO91/14694中所定义。适宜的催化剂是如前面所定义的式(IA)化合物。优选的次级一类催化剂是如下所定义的式(IB)化合物 式中，Y1与Y4相同，都选自甲基、叔丁基或甲氧基，R2和R3或者都是苯基，或者与它们相联接的碳原子一起形成一个六元环。在最优选的式(IB)催化剂中，Y1和Y4都是叔丁基，R2和R3与它们所联接的碳原子一起形成一个六元环。在式II的化合物中除非在本文中另有说明，A、B、E、Ra、Rb、Rc、Rd、R＇、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、n、r、s和t等诸字母的适当、优先及优选的代表意义已在WO94/03271中叙述。适宜的有机基团R＇包括烷基、烷基羰基、芳基羰基或芳基衍生物。R＇的特定的例子包括取代烷基。R＇的一个例子是三苯基甲基。s和t优选为0，r是1，Ra是H、B是O、E是CH2；或者r、s和t是1、Ra、Rb和Rc都是H、B和E都是O；或者s是O，r和t都是1，Ra是H或三苯基甲氧基甲基亚甲基，Rc是H，B是O，E是-CH2-；或者r和t都是1，s是0，Ra和Rc都是H，B是NRd，这里Rd是苯基羰基，而E是-CH2-。适宜地，R2、R4、R5和R7各独立地代表H。适宜地，R1、R3、R6和R8各独立地代表C1-6烷基。R1和R8优先地代表支链烷基，比如叔烷基。R3和R6最好也代表支链烷基。对于R1和R8中的每一个，一种优选的例子是叔丁基。R3和R6的特定例子是叔丁基和甲基。R2、R4、R5和R7的例子是H。式(II)化合物的例子包括在WO94/03271中所列举的那些，特别包括本文本文档来自技高网...

【技术保护点】
对前手性烯烃进行对映体选择性环氧化的方法，该方法包括在Ｓａｌｅｎ催化剂和给电子配位体源存在下，让该前手性烯烃与氧源反应，其特征在于，该供体配位体是Ｎ－氧化异喹啉或具有供体配位体活性并具有与Ｎ－氧化异喹啉基本相同的溶解性能的化合物。２、按照权利要求１的方法，其中所述Ｓａｌｅｎ催化剂是：ｉ）式（Ｉ）的化合物式中，Ｍ是过渡金属离子，Ａ是阴离子，ｎ是０、１或２。Ｘ１或Ｘ２中至少有一个选自甲硅烷基、芳基、仲烷基和叔烷基；Ｘ３和Ｘ４中至少有一个选自与上述相同的基团；Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５和Ｙ６独立地选自氢、卤素、烷基、芳基、甲硅烷基和带有杂原子如烷氧基和卤素的烷和伯烷基；如果Ｒ１选自所述第一组，则Ｒ２和Ｒ３选自包括芳基、带杂原子的芳基、仲烷基和叔烷基的第二组；如果Ｒ２选自所述第一组，则Ｒ１和Ｒ４选自所述第二组；如果Ｒ３选自所述第一组，则Ｒ１和Ｒ４选自所述第二组；如果Ｒ４选自所述第一组，则Ｒ２和Ｒ３选自所述第二组；（ｉｉ）式（ＩＡ）化合物式中Ｍ定义为过渡金属离子，Ａ是阴离子；ｎ是３、４、５或６；Ｘ１或Ｘ２中至少一个选自芳基、伯烷基、仲烷基、叔烷基和杂原子；Ｘ３或Ｘ４中至少有一个选自芳基、伯烷基、仲烷基、叔烷基和杂原子；Ｙ１或Ｙ２中至少有一个选自芳基、伯烷基、仲烷基、叔烷基和杂原子；Ｙ４或Ｙ５中至少有一个选自芳基、伯烷基、仲烷基、叔烷基和杂原子；Ｙ３和Ｙ６独立地选自氢和伯烷基；Ｒ１和Ｒ４相互呈反式；Ｒ１和Ｒ４中至少有一个选自伯烷基和氢；在（Ｃ）ｎ链段中的碳具有选自氢、烷基、芳基和杂原子的取代基；（ｉｉｉ）式（ＩＢ）的化合物式中Ｙ１和Ｙ４相同，选自甲基、叔丁基或甲氧基，Ｒ２和Ｒ３或者都是苯基，或者与和它们相连的碳原子一起构成一个六元环；（ｉｖ）式（ＩＩ）化合物式中Ｍ是过渡金属离子；如果需要Ａ是抗衡离子；ｒ．ｓ和ｔ独立地为０～３，而且ｒ＋ｓ＋ｔ在１～３的范围内；Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ各独立地为氢或、，ｎ为０、或整时，时，ｔ不能为０；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９和Ｒ１０独立地为氢、烷基或烷氧基；或者（ｖ）式（ＩＩＩ）化合物式中Ｍ是过渡金属离子；如果需要，Ａ是抗衡离子；Ｂ、Ｂ＇、Ｅ和Ｅ＇各独立地选自氢、芳基、Ｃ１－６烷基、甲硅烷基或芳基Ｃ１－６烷基，其中任何芳基和烷基链段都可任意地带有取代基，或者是Ｂ＇和Ｂ或Ｅ＇和Ｅ一起构成Ｃ２－６多亚甲基链，要求标有记号（＊）的碳中只有一个手性中心；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：D贝尔，F芬尼，RP阿特里尔，D米勒，G特纳，
申请(专利权)人：史密丝克莱恩比彻姆有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]