用于催化不对称加成反应的二齿手性配位体制造技术

技术编号:5444904 阅读:242 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
式I化合物,为包含一种优势非对映异构体的混合物形式,或为纯非对映异构体形式,Z1-Q-P*R0R1(I),其中Z1为与C连接的仲膦基团-P(R)2;其中R在每种情况下独立为烃基或杂烃基,或Z1为-P*R0R1基团;Q为二价、非手性、芳香基骨架;二价、非手性二茂铁基骨架;任选取代的二价环烷烃或杂环烷烃骨架,或C1-C4-烷撑骨架,其中基骨架仲膦基团Z1直接与碳原子连接,或在环状基骨架情况下,直接与碳原子或通过C1-C4-烷撑基团连接,其中基骨架P-手性基团-P*R0R1与碳原子直接连接,或者,在环状基骨架情况下,直接与碳原子或通过C1-C4-烷撑基团与碳原子连接,以使磷原子通过任选被选自O、S、N、Fe或Si的杂原子间断的1-7个原子的碳链连接;P*为手性磷原子;R0为甲基或羟基,当Z1为-P*R0R1基团时,R0为甲基;且R1为具有3-12个环原子和1-4个环的与C连接的旋光富集或旋光纯手性、单-或多环、非芳香烃基或杂烃基团,并且该基团至少在P-C键的α位具有立构碳原子;这些配位体的金属络合物为不对称加成反应,特别是氢化作用的均相催化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于催化不对称加成反应的二齿手性配位体本专利技术涉及具有二价、非手性芳香基骨架,二价、非手性二茂铁基骨架,任选取代 的二价环烷烃或杂环烷烃骨架,或Ci-C;-烷撑骨架的旋光富集或旋光纯手性配位体,其中 基骨架仲膦基团直接与碳原子连接,或者,在环状基骨架情况下,直接或通过Ci-C;-烷撑基 团与碳原子连接,其中基骨架P-手性基团-PRcft与碳原子连接以使磷原子通过任选被选自 0、S、N、Fe和Si的杂原子间断的1-7个原子的碳链连接,其中R。为-0H或甲基,为至少 在P-C键的a _位具有立构碳原子的与C-连接的手性、旋光富集或旋光纯的环烷基或杂环 烷基;涉及这些二齿配位体与过渡金属的金属络合物;涉及所述金属络合物在不对称合成 中的用途,特别是在用氢对包含至少一个碳/碳或碳/杂原子双键的前手性有机化合物进 行的氢化作用中的用途。已发现,带有手性配位体的金属络合物在不对称合成中为有价值的催化剂。具有 足够的催化活性并可达到高度立体选择性的那些金属络合物才具有实用优势。出于经济原 因,没有这两种特性就无法在工业生产中实行。到目前为止,就催化活性和立体选择性而言,仍旧无法预测究竟带有哪种配位体 的哪种金属络合物在哪种反应条件下与哪种不饱和底物能产生实际有用的氢化效果。因 此,提供了多种不同的二齿配位体,它们可包含具有氧、硫、氮和/或磷原子的螯合基团(参 见,如 W.Teng,X. Zhang, Chem. Rev. 2003,103,3029-3069)。在这些二齿配位体中,已发现 P~N和P~P配位体经常为有效的,特别是当螯合基团与具有旋转对映异构(二芳烃和二杂芳 烃)或平面异构(茂金属)的芳香族化合物连接时。W0 00/21663描述了具有RHP( = 0)基团的通过碳原子与基骨架和仲膦基 团-PRaRb连接的二膦,其被认为是生成催化化合物的过渡金属的配位体。但是,W0 00/21663中未提及作为立体选择性催化剂的任何对映异构的二膦。因此,作为立体选择性 催化剂的旋光富集或旋光纯的手性配位体更未曾被提到过。最近,已描述了式A的二齿配位体[参见Xiaobin Jiang with Prof. J. G. de Vries and Prof. B. L. Feringa ^ JC, University of Groningen 29Nov. 2004(ISBN 90-367-2144X),其在 Xiaobin Jiang 等后来的出版物 Org. Lett.,5 (2003) 1503-6 和 Tetrahedron :Asymmetry, 15(2004)2223-9中未被提及]。该配位体被制备为外消旋化合 物,通过带有手性柱的HPLC进行旋光拆分 式A的对映异构配位体曾以2 1的当量比在Rh络合物中用于烯醇氨基甲酸酯 的不对称氢化(第6章,表6. 5,第159页),尽管仅得到令人失望的结果,即较低的立体选 择性和非常低的催化活性(T0F< lh—1)。在用Ir络合物进行的亚胺的氢化中(第5章,第 120页),仅得到非常低的立体选择性和催化活性。优势对映异构纯二膦的制备是可能的,尽管非常不方便也不经济。C. Fisher 等在 Tetrahedron Letters 29,(1977)2487-2490 中描述了带有薄荷基 取代基的P-手性单膦,其在用于氢化的铑络合物中作为配位体,尽管所得最高达71%的立 体选择性(ee)也被认为太低了。H.Brunner等在Synthesis (1998) 45-55中公开了带有两个二薄荷基膦基团或一 个二薄荷基膦和一个二苯基膦基团的二膦配位体用于对映选择性氢化,但它们得到的立体 选择性最高仅达30%。G. Fries等在Dalton Trans. (2004) 1873-1881中描述了带有二薄荷基膦基团和 二异丙基_或二苯基膦基团的甲撑二膦作为铑络合物的配位体用于对映选择性氢化,其旋 光产率最高达69% ee。但是,这些旋光产率仍旧不能满足工业生产的需要。R. B. King 等在 J. of Org. Chem. 44 (18) (1979) 3095-3100 中描述了 1_(薄荷基) 苯基膦基-2- 二苯基膦基乙烷作为配位体用于用铑络合物的均相不对称氢化。得到最高达 85%的旋光产率。其还提到,在P/C键的a位具有立构碳原子的P_手性二膦可通过分部 结晶被分离为非对映异构体。现在,人们惊讶地发现,具有P-手性-P^H)!^基团且其中礼为旋光富集或旋光 纯手性a-取代的环烷基或杂环烷基的二膦可轻易地被分离为非对映异构体,因此,其可 以经济可行的方式制备。人们还惊讶地发现,在用过渡金属络合物进行的不对称氢化中,具 有?⑴田礼基团的二膦具有值得注意的非常高的催化活性,还通常有助于达到非常高的立 体选择性。人们还惊讶地发现,在用金属络合物对不饱和前手性化合物进行的不对称氢化 中,具有非手性基骨架并具有两个-PRoRi基团或一个-PRcft基团和一个仲膦基团的二膦作 为均相催化剂,当Ro为甲基时,可产生引人注目的高催化活性和提高的立体选择性。本专利技术首先提供了包含一种优势非对映异构体的混合物形式或纯非对映异构体 形式的式I化合物,Z1-Q-P*R0R1 (I)其中为与C-连接的仲膦基团_P(R)2 ;其中R在每种情况下独立为烃基或杂烃基,或 Zi 为-P*R0R1 基团;Q为二价、非手性、芳香性基骨架,二价、非手性二茂铁基骨架,任选取代的二价环 烷烃或杂环烷烃骨架或Ci-C;-烷撑骨架,其中基骨架仲膦基团Zi直接与碳原子连接,或者, 在环状基骨架情况下,直接与碳原子或通过Ci-C;-烷撑基团连接,其中基骨架p-手性基 团-Ply^直接与碳原子连接,或者,在环状基骨架情况下,直接与碳原子或通过Ci-c;-烷撑 基团与碳原子连接以使磷原子通过任选被选自0、S、N、Fe或Si的杂原子间断的1-7个原 子的碳链连接;p*为手性磷原子;rq为甲基或羟基,优选为羟基,当Zi为-p^ft为基团时,Rq为甲基;和为具有3-12个环原子和1-4个环,至少在P-C键的a位具有立构碳原子的与 c-连接的旋光富集或旋光纯手性、单_或多环、非芳香性烃基或杂烃基。借助解释,应注意式I化合物还包括其中-PlOH)!^基团由= 0)HR1表示的互 变异构形式。在这两种互变异构形式中,磷原子为不对称的,也是手性的。在本专利技术上下文中,“主要非对映异构体是指在混合物中,一种非对映异构体 的量至少为85%重量,优选至少为95%重量,更优选至少为97%重量。磷原子通过其连接的碳链可仅为环状骨架的一部分,或为环状骨架和与其连接的 未取代或取代的烷撑基团的一部分。磷原子通过其连接的碳链优选包含1-5个碳原子或 1-4个碳原子和一个杂原子形成-C-C-He-C-C序列,其中He为0、S ^N(CrC6-烷基)。在 1,1’ - 二茂铁二基中,碳链被Fe间断,在正式意义上,具有-C-Fe-C-序列。碳链可为环的 一部分,稠合环的一部分或连接环(联苯撑)的一部分。在特别优选的实施方案中,磷原子 通过具有1-4个碳原子的碳链或通过-C-Fe-C-基团连接。仲膦基团\和Piy^基团可直接或通过二价Q本文档来自技高网...

【技术保护点】
式Ⅰ化合物,为包含一种优势非对映异构体的混合物形式或纯非对映异构体形式,Z↓[1]-Q-P*R↓[0]R↓[1](Ⅰ)其中Z↓[1]为与碳连接的仲膦基团-P(R)↓[2];其中R在每种情况下独立为烃基或杂烃基,或Z↓[1]为-P*R↓[0]R↓[1]基团;Q为二价、非手性、芳香基骨架;二价、非手性二茂铁基骨架;任选取代的二价环烷烃或杂环烷烃骨架;或C↓[1]-C↓[4]-烷撑骨架,其中基骨架仲膦基团Z↓[1]直接与碳原子连接,或者,在环状基骨架情况下,直接或通过C↓[1]-C↓[4]-烷撑基团与碳原子连接,其中基骨架P-手性基团-P↑[*]R↓[0]R↓[1]直接与碳原子连接,或者,在环状基骨架情况下,直接与碳原子或通过C↓[1]-C↓[4]-烷撑基团与碳原子连接,以使磷原子通过任选被选自O、S、N、Fe或Si的杂原子间断的1-7个原子的碳链连接;P↑[*]为手性磷原子;R↓[0]为甲基或羟基,当Z↓[1]为-P↑[*]R↓[0]R↓[1]基团时,R↓[0]为甲基;和R↓[1]为具有3-12个环原子和1-4个环的与碳连接的旋光富集或旋光纯手性、单-或多环、非芳香性烃基或杂烃基团,并且该基团至少在P-C键的α位具有立构碳原子。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】CH 2007-11-20 1789/07式I化合物,为包含一种优势非对映异构体的混合物形式或纯非对映异构体形式,Z1-Q-P*R0R1 (I)其中Z1为与碳连接的仲膦基团-P(R)2;其中R在每种情况下独立为烃基或杂烃基,或Z1为-P*R0R1基团;Q为二价、非手性、芳香基骨架;二价、非手性二茂铁基骨架;任选取代的二价环烷烃或杂环烷烃骨架;或C1-C4-烷撑骨架,其中基骨架仲膦基团Z1直接与碳原子连接,或者,在环状基骨架情况下,直接或通过C1-C4-烷撑基团与碳原子连接,其中基骨架P-手性基团-P*R0R1直接与碳原子连接,或者,在环状基骨架情况下,直接与碳原子或通过C1-C4-烷撑基团与碳原子连接,以使磷原子通过任选被选自O、S、N、Fe或Si的杂原子间断的1-7个原子的碳链连接;P*为手性磷原子;R0为甲基或羟基,当Z1为-P*R0R1基团时,R0为甲基;和R1为具有3-12个环原子和1-4个环的与碳连接的旋光富集或旋光纯手性、单-或多环、非芳香性烃基或杂烃基团,并且该基团至少在P-C键的α位具有立构碳原子。2.权利要求1的化合物,其特征在于礼为甲基。3.权利要求1的化合物,其特征在于礼表示羟基。4.权利要求1的化合物,其特征在于仲膦?工相应于式-PR2R3,其中&和民各自独立 为具有1-18个碳原子的未取代的或被CfQ-烷基、三氟甲基、CrC6-烷氧基、三氟甲氧基、 (crc4-烷基)2氨基、(C6H5)3Si、(CrC12-烷基)3Si、卤素取代的烃基或包含0-原子的杂烃基。5.权利要求1的化合物,其特征在于磷原子通过具有1-4个碳原子的碳链或通 过-C-Fe-C-基团连接。6.权利要求1的化合物,其特征在于Q为(a)二价芳烃或杂芳烃,(b)1,1’ - 二芳基-2,2’ - 二基、1,1’ - 二杂芳基-2,2’ - 二基和1,1’ -芳基杂芳基-2, 2’ _ 二基,各自任选通过桥基连接,(c)l,l,-二茂铁撑;(d)C4-C8-环烷撑-1,2-或1,3- 二基或具有N、NH或N (C「C4-烷基)、0或S杂原子的 C3-C7-杂环烷撑-1,2_或1,3_ 二基,或(e)直链C「C4_烷撑,其中这些基团为未取代的或取代的。7.权利要求1的化合物,其特征在于二价、芳香基骨架Q为C6-C22-芳撑或具有一个或 多个选自-0-、-S-、-NRQ6-和-N =的杂原子或杂芳基的C2-C2Q-杂芳撑,其中RQ6为c「c8-烷 基、C3_C8_ 环焼基、C3_C8_ 环焼基-CfC^-焼基、C6—C10_ -芳基、C6-C10-芳基-Q-Cf烷基或保 护基团。8.权利要求6的化合物,其特征在于二价、芳香基骨架Q为c6-ci4-芳撑或具有1-3个 选自-0-、-S-、-NR06-和-N =的杂原子或杂芳基的C3-C14-杂芳撑,其中礼6为Q-C;-烷基 或保护基团。9.权利要求1的化合物,其特征在于Q为下式的未取代或取代基团 仲膦ZiS-piy^基团,其中&和民各自独立为具有1-18个碳原子的未取代或 被(^-(6-烷基、三氟甲基、CfQ-烷氧基、三氟甲氧基、(Ci-C;-烷基)2氨基、(C6H5)3Si、 (crc12-烷基)3Si、卤素取代的烃基或含0-原子的杂烃基;或 ZiS-Pl甲基)Ri基团; Ro为羟基或甲基;和R为薄荷基、冰片基或异松菔基的一个对映异构体。10.权利要求1的化合物,其特征在于二价、芳香基骨架Q为2,2’-联苯撑,其中 在1,1’位的两个芳基,两个杂芳基或芳基和杂芳基直接连接或通过桥基Xi连接,其中Xi 选自-0-、-s-、-NR07-, Ci-Cf 烷撑、c2-c18-烷叉、c3-c6-环烷基-1,2-撑或 c3-c6-环烷 叉、-CH(0-CrC4-烷基)-和-Si (R07) 2_,其中 R07 为 hour 或 C「C12-烷基、C5-或 C6-环烷基、 c5-或c6-环烷基甲基或-乙基、苯基、苄基或1-苯基乙-2-基。11.权利要求10的化合物,其特征在于芳基为C6-C12-芳基,杂芳基为具有一个或多 个选自-0-、-s-、-nr06-或-n =的杂原子或杂芳基的c3-cn-杂芳基,其中RQ6为Ci-Qr烷 基、C3_C8_ 环焼基、C3_C8_ 环焼基-CfC^-焼基、C6—C10_ -芳基、C6-C10-芳基-Q-Cf烷基或 保护基团,桥基Xi为-0-、-s-、-nrQ7-、crc18-烷撑、c2-c18-烷叉、c3-c12-环烷撑或-环烷 叉、-ch(o-c「c4-烷基)-、-Si (or07)2-或-Si (r。7)2-,其中 r07 为 crc12-烷基、c5-或 c6-环烷基、C...

【专利技术属性】
技术研发人员:B普金M洛茨H兰德特A怀斯R阿尔杜姆B格施文德A普法尔茨F斯平德勒
申请(专利权)人:索尔维亚斯股份公司
类型:发明
国别省市:CH[瑞士]

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