CH706430B1 - Catalyseur pour l'hydrogénation asymétrique d'imines, procédé de synthèse et application associée. - Google Patents

Catalyseur pour l'hydrogénation asymétrique d'imines, procédé de synthèse et application associée. Download PDF

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CH706430B1
CH706430B1 CH01475/13A CH14752013A CH706430B1 CH 706430 B1 CH706430 B1 CH 706430B1 CH 01475/13 A CH01475/13 A CH 01475/13A CH 14752013 A CH14752013 A CH 14752013A CH 706430 B1 CH706430 B1 CH 706430B1
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Abstract

L’invention concerne un composé de bisphosphine H 8 -BINOL pour hydrogénation chirale de formule développée (I), dans laquelle R 1 et R 2 représentent un halogène, H ou un radical gras en C 1 –C 10 ; R 3 représente H ou un radical gras en C 1 –C 10 ; R 4 représente un halogène, un radical amino, un radical nitro, H, un radical gras en C 1 –C 10 ou un radical aromatique en C 6 –C 1 0 ; X désigne un radical phényle, un radical cyclohexyle, un radical aromatique en C 6 –C 30 ou un radical aromatique hétérocyclique en C 6 –C 30 contenant au moins un des éléments N, S et O ou ou l’une quelconque des structures suivantes: ou L’invention porte également sur un catalyseur d’hydrogénation asymétrique contenant ledit composé. Le catalyseur permet d’obtenir un pourcentage d’antimère supérieur à 90% lors de l’hydrogénation asymétrique d’imines et d’atteindre un nombre de cycles catalytiques supérieur à 100 000.

Description

Domaine technique
[0001] La présente invention porte sur le domaine de la catalyse asymétrique des pesticides ou produits pharmaceutiques chiraux, et porte en particulier sur un catalyseur pour une réaction d’hydrogénation asymétrique ainsi qu’un procédé de préparation et une utilisation associés.
Etat de la technique
[0002] Dans la réaction de synthèse asymétrique, la catalyse asymétrique est l’un des procédés les plus efficaces et les plus intéressants économiquement pour obtenir des composés chiraux. Une grande quantité de nouvelles substances optiquement actives peut être obtenue à partir d’une petite quantité de catalyseur chiral au moyen de la catalyse asymétrique, ce qui permet d’éviter non seulement la résolution encombrante de racémiques obtenus par un procédé de synthèse général mais aussi d’éviter d’avoir besoin d’une large quantité d’un réactif chiral comme dans la synthèse asymétrique stœchiométrique. L’hydrogénation asymétrique d’imines est une technologie de base dans la synthèse asymétrique et l’un des procédés les plus efficaces pour la synthèse de médicaments, pesticides, additifs alimentaires et arômes chiraux optiquement purs, tandis que le design et la synthèse de ligands chiraux sont des facteurs-clés pour mettre en œuvre cette technologie de base. Le catalyseur chiral le plus efficace actuellement pour une réaction d’hydrogénation asymétrique d’imines est principalement un système catalytique à l’iridium et au rhodium, et les ligands chiraux comprennent des ligands diphosphines et des ligands azote-phosphine. Toutefois, la plupart de ces ligands chiraux sont soit difficiles à synthétiser ou possèdent une basse activité catalytique et stéréosélectivité, en sorte qu’il est difficile de leur trouver une application industrielle. Le système catalytique le plus performant actuellement est un système catalytique formé par un ligand ferrocényle diphosphine Josiphos et un composé métallique à l’iridium, qui a été appliqué avec succès à la production industrielle d’un herbicide chiral métolachlore avec une production annuelle de plus de 10 000 tonnes. Les documents US 622 118, US 5 886 225, US 6 008 393, US 5 859 300, WO 9 702 232, US 6 527 293, US 5 563 308 et US 5 466 844 décrivent un processus pour l’hydrogénation d’imines, où en présence d’un catalyseur à l’iridium synthétisé par un ligand diphosphine chiral utilisant du ferrocène comme matrice, un halogénure est ajouté au mélange réactionnel qui contient un acide qui peut améliorer l’activité catalytique d’un facteur de dix ou davantage et peut entre-temps réduire ou éviter la désactivation catalytique. Lorsque la température excède 50 °C, il est possible d’obtenir seulement un rendement optique de la réaction de 88%. USA 4 994 615 décrit un processus pour l’hydrogénation asymétrique de n-aryle-cétimines utilisant des catalyseurs à l’iridium possédant des ligands diphosphines chiraux. US 5 011 995 décrit un processus pour l’hydrogénation asymétrique de n-aryle-cétimines pro-chiraux utilisant les mêmes catalyseurs. USA 5 112 999 divulgue des composés polynucléaires d’iridium et un sel complexe d’iridium, qui contiennent des ligands diphosphine, comme catalyseurs pour l’hydrogénation d’imines. Dans le cas de lots de relativement grande taille ou à l’échelle industrielle, les catalyseurs ont tendance à devenir inactifs à différents degrés en fonction du précurseur de catalyseur, du substrat et des ligands diphosphine qui sont utilisés. En outre, à des températures élevées, le substrat réactionnel ne peut être converti complètement. Le brevet chinois CN 101 857 612 présente une classe de ligands diphosphine chiraux et catalyseurs complexés à l’iridium, où les catalyseurs possèdent une certain activité d’hydrogénation sur les imines avec une double liaison carbone-azote, mais sont difficiles à mettre en œuvre pour une application industrielle en raison de la productivité catalytique de l’hydrogénation pour des doubles liaisons carbone-azote (imines) jusqu’à 10 000. Par conséquent, dans une application industrielle, les processus d’hydrogénation procurent des rendements catalytiques trop faibles en termes de faisabilité économique, en sorte que la présente étude se concentre sur le développement d’un système catalytique novateur et efficace.
Bref résumé de l’invention
[0003] Un but de la présente invention est de proposer un composé bisphosphine chiral hydrogéné innovant.
[0004] Un autre but de la présente invention est de proposer un catalyseur pour une réaction d’hydrogénation catalytique asymétrique qui comprend un composé de coordination avec le composé mentionné ci-dessus comme ligand et possédant une activité d’hydrogénation plus élevée.
[0005] Les buts susmentionnés de la présente invention sont atteints par la solution technique suivante:
[0006] Un composé de bisphosphine H8-BINOL chiral hydrogéné est proposé, possédant la structure illustrée par la formule suivante (I):
dans laquelle R<1>et R<2>représentent un halogène, H ou un radical aliphatique en C1–C10; R<3>représente H ou un radical aliphatique en C1–C10; R<4>représente un halogène, un radical amino, un radical nitro, H, un radical aliphatique en C1–C10ou un radical aromatique en C6–C10; X désigne un radical phényle, un radical cyclohexyle, un radical aromatique en C6–C30ou un radical aromatique hétérocyclique en C6–C30contenant au moins un des hétéroatomes N, S et O ou l’une quelconque des structures suivantes:
ou
[0007] Une voie et un procédé de synthèse pour le composé de bisphosphine H8-BINOL chiral hydrogéné est comme suit:
[0008] La voie de synthèse ci-dessus montre que le composé de bisphosphine H8-BINOL chiral hydrogéné est synthétisé par une réaction en plusieurs étapes à partir d’un dérivé chiral (R)-phényléthylamine (III). Le procédé comprend: premièrement, lithiation et phosphorylation directe d’une position ortho d’une aminé primaire pour synthétiser un dérivé de 1-(2-phosophine disubstituée) phényléthylamine (IV); et ensuite condensation du dérivé de 1-(2-phosophine disubstituée) phényléthylamine (IV) avec un chloro H8-BINOL(R-IV) chiral hydrogéné contenant de la phosphine pour l’obtention du composé de bisphosphine H8-BINOL chiral hydrogéné (I) avec différents centres chiraux conformément à la présente invention. Les étapes de synthèse comprennent: (1) sur la base du rapport molaire du dérivé chiral (R)-phényléthylamine (III): n-BuLi (n-butyl-lithium): ClSiMe3(trimethylchlorosilane): n-BuLi: CIPX2(chlorophosphine disubstituée) = 1:1–3:1–3:3–6:1–5, dissolution du dérivé chiral (R)-phényléthylamine (III) dans de l’éther éthylique; adjonction continue de n-BuLi et ClSiMe3à 0 °C; adjonction de n-BuLi au mélange réactionnel après 0.5–10 h; maintenir la réaction pour 2–10 h; adjonction du mélange réactionnel résultant à une solution de CIPX2dans des conditions de refroidissement; laisser la réaction reposer une nuit à 0–50 °C; adjonction de 2M HCI (acide chlorhydrique) pour désactiver la réaction; et exécution d’une chromatographie sur colonne pour obtenir un composé phosphine-amine (R)-IV; où dans le composé (III), R<3>représente H ou un radical aliphatique en C1–C10; R<4>représente un halogène, un radical amino, un radical nitro, H, un radical aliphatique en C1–C10ou un radical aromatique en C6–C10; et dans le composé CIPX2, X désigne un radical phényle, un radical cyclohexyle, un radical aromatique en C6–C30ou un radical aromatique hétérocyclique en C6–C30contenant un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, S, O ou l’une quelconque des structures suivantes:
ou
(2) sur la base du rapport pondéral du dérivé BINOL(R-V): rhodium/platine sur carbone: éthanol = 1:0.01–0.2:1–10, adjonction de BINOL(V), d’un catalyseur d’hydrogénation rhodium/platine sur carbone et d’éthanol à un autoclave; remplacement à plusieurs reprises avec de l’hydrogène; ensuite, chauffer jusqu’à 10–100 °C; augmentation de la pression d’hydrogène à 0.5–4 MPa (5–40 atm); et, une fois que l’hydrogène n’est plus absorbée dans la réaction, refroidissement, filtrage et évacuation du solvant sous vide, obtenant ainsi le dérivé H8-BINOL(VI) hydrogéné; où, dans le composé V, tant R<1>que R<2>représentent un halogène, H ou un radical aliphatique en C1–C10;
(3) sur la base du rapport molaire du composé VI obtenu au cours de l’étape (2): PCI3(trichlorure de phosphore): NMP (2-méthylpyrrolidone) = 1:5–10:0.001–0.01, charger le composant VI obtenu au cours de l’étape (2) et le trichlorure de phosphore dans un flacon de réaction; adjonction d’une quantité catalytîque de 2-méthylpyrrolidone; chauffer au reflux pour réagir jusqu’à ce que le H8-BINOL chiral hydrogéné soit complètement dissous; évacuation du solvant sous vide; et recristallisation du résidu avec n-hexane pour obtenir un chloro-H8-BINOL(VII) hydrogéné contenant de la phosphine;
et (4) sur la base du rapport molaire du composé IV obtenu au cours de l’étape (1): le composé VII obtenu au cours de l’étape (2): Et3N(triéthylamine) = 1:1–2:3–5, dissoudre le composé VII dans du toluène; adjonction d’une solution du composé (R)-IV et NEt3dans le toluène à 0–50 °C; chauffer le mélange réactionnel à 0–95 °C; faire réagir pendant 1–30 h sous agitation; filtrage et évacuation du solvant, pour obtenir ainsi le ligand diphosphine H8-BINOL chiral hydrogéné (I) selon la présente invention;
La présente invention propose en outre un catalyseur pour une réaction d’hydrogénation catalytique asymétrique qui comprend un composé de coordination formé par le composé de bisphosphine H8-BINOL chiral hydrogéné comme ligand et un complexe cyclooctadiène d’iridium basé sur un rapport molaire de 0.5–5:1.
[0009] Le complexe cyclooctadiène d’iridium est un composé de coordination formé par la réaction d’un composé inorganique ou organique d’iridium avec du cyclooctadiène et est choisi parmi l’un quelconque des suivants: [lrCI(COD)]2, [lrBr(COD)]2ou [lr(COD)2]BF4.
[0010] Tous les composés de coordination [lrCI(COD)]2, [lrBr(COD)]2ou [lr(COD)2]BF4sont des composés connus dans l’état de la technique et peuvent être préparés en référence à un procédé dans la littérature spécialisée pertinente (Blaser H.-U. et al, Chimia 1999,53,275).
[0011] Le catalyseur pour une réaction d’hydrogénation catalytique asymétrique comprend en outre de préférence un additif contenant un halogène, dans un rapport molaire au catalyseur composé de coordination contenant de l’iridium qui est de 0.001–10:1.
[0012] L’additif contenant un halogène est de préférence un sel de métal alcalin d’un élément de la famille des halogènes, un sel d’ammonium quaternaire contenant un halogène en C1–C60ou un hydrocarbure aromatique ou hydrocarbure aliphatique contenant un halogène en C1–C60.
[0013] L’halogène est de préférence le chlore, le brome ou l’iode.
[0014] L’additif contenant un halogène est de préférence l’iodobenzène, l’iodure d’ammonium tétrabutyle ou d’autres sels d’ammonium quaternaires contenant de l’iode en en C1–C60.
[0015] La présente invention propose en outre l’utilisation dudit catalyseur dans les réactions d’hydrogénation catalytique asymétrique suivantes: (1) l’hydrogénation asymétrique catalytique de n-alkyle, n-aryle imine ou n-imine hétérocyclique aromatique; (2) hydrogénation asymétrique catalytique de n-acyle hydrazone, sulfimide ou phosphinoimide; ou (3) l’hydrogénation asymétrique catalytique d’un cycle azacyclique aromatique ou non aromatique.
[0016] La réaction d’hydrogénation catalytique asymétrique est effectuée à une température de –20 à 150 °C.
[0017] La réaction d’hydrogénation catalytique asymétrique est effectuée à une pression de 0.5–15.2 MPa (5–150 atm).
[0018] Le rapport molaire entre le substrat réactionnel et le catalyseur est de préférence 50–500 000:1 dans la réaction d’hydrogénation asymétrique.
[0019] Un additif acide organique ou inorganique est utilisé dans la réaction d’hydrogénation asymétrique et ajouté dans une quantité de 0.001–60% sur la base du poids du substrat.
[0020] L’additif acide organique ou inorganique est de préférence un parmi l’acide acétique, l’acide chloracétique, l’acide propionique, l’acide trifluoroacétique, l’acide sulfurique, l’acide phosphorique ou l’acide méthane sulphonique, ou un mélange de plus de deux de ceux-ci.
[0021] Dans la réaction d’hydrogénation asymétrique, le n-aryle imine ou le n-imine hétérocyclique aromatique possède de préférence les structures suivantes:
[0022] La présente invention propose en outre l’utilisation dudit catalyseur dans la préparation d’un herbicide chiral (S)-métolachlore, où la N-(2 ́-méthyle-6 ́-éthylphényle)-N-(1-méthoxylméthyl)éthyle imine, est catalysée avec le catalyseur pour obtenir un produit hydrogéné chiral (S)-N-(2 ́-méthyle-6 ́-éthylphényle)-N-(1-méthoxylméthyle)éthyle amine ((S)-NAA), et ensuite le produit hydrogéné chiral est utilisé comme précurseur pour la synthèse de l’herbicide (S)-métolachlore.
[0023] Un procédé pour la synthèse de l’herbicide chiral (S)-métolachlore se déroule comme suit:
(1) sur la base du rapport moléculaire d’imine de méthyléthylamine (EMA) : (R,R)-I : [lrCI(COD)]2: un additif : un solvant = 1:0.000001–0.0000005:0.000001–0.000005:0.1–0.0001:1–10, adjonction d’imine EMA, de l’additif et du solvant à un réacteur d’hydrogénation à circulation; remplacement avec de l’hydrogène de grande pureté à plusieurs reprises; ensuite, presser une solution catalytique de (R,R)-I dans le réacteur; et maintenir à une température de réaction de –20 à 100 °C, une pression de réaction à 0.5–15.2 MPa (5–150 atm) et un temps de réaction de 1–30 h pour obtenir (S)-NAA (n-acétylaspartate), où le taux de conversion est supérieur à 99% et la teneur en énantiomère (S) chiral est supérieure à 90%;
(2) en présence d’agents liant les acides tels que la pyridine et le triéthylamine, mélanger (S)-NAA avec du chlorure de chloracétyle pour obtenir une réaction d’acylation à –20 à 100 °C, générant ainsi (S)-métolachlore.
[0024] Le système catalytique hautement efficace selon la présente invention, consistant en un ligand diphosphine H8-BINOL chiral hydrogéné et des agents auxiliaires y compris un composé de coordination contenant de l’iridium et un composé contenant un halogène, possède d’excellentes caractéristiques dans une réaction d’hydrogénation asymétrique d’imines, où il est possible d’atteindre un pourcentage d’énantiomères supérieur à 90% et une productivité catalytique supérieur à 100 000 cycles catalytiques. Le ligand possède une structure novatrice et des propriétés stables. En comparaison avec les ligands diphosphines (R)-(S)-xyliphos existants mis en œuvre dans l’industrie chirale, le procédé de synthèse pour le ligand est simple et bon marché; et un catalyseur formé par le ligand et un métal comme l’iridium possède une activité élevée et une haute stéréosélectivité dans une réaction d’hydrogénation asymétrique catalytique d’un imine à double liaison.
[0025] Les formes d’exécution particulières de la présente invention sont fournies ci-après et peuvent illustrer un ligand chiral et un procédé pour préparer un catalyseur et son utilisation dans l’hydrogénation asymétrique d’imines et la synthèse de (S)-métolachlore qui sont impliqués dans la présente invention sans toutefois limiter les revendications de la présente invention.
Exemples
Exemple 1: préparation d’un composé (R,R)-IA (R1, R2, R3et R4sont H, et X est un radical phényle dans sa formule structurale générale)
[0026] 1) Dans un flacon à trois cols de 300 ml, on a ajouté 3.48 g de (R)-1-phényléthylamine et 20 ml d’éther éthylique et on a lentement ajouté 17.96 ml d’une solution hexanique de n-BuLi avec une concentration de 3.2 mol/l jusqu’à température ambiante. Après adjonction, la réaction a été agitée de façon continue à 0 °C pendant 15 min et on a ensuite ajouté 3.99 ml de triméthylechlorosilane. Après 1–2 h de temps de réaction, on a lentement ajouté 53.7 ml d’une solution hexanique de n-BuLi avec une concentration de 1.6 mol/l et le mélange réactionnel résultant a été chauffé lentement jusqu’à température ambiante en l’espace de 5 h. Après 1 h de temps de réaction, le mélange réactionnel résultant a été refroidi à –20 °C et une solution de 5.16 ml de chlorure de diphényle phosphine et 20 ml d’éther éthylique a été lentement ajoutée. La réaction a été chauffée jusqu’à température ambiante et agitée pendant une nuit. 60 ml d’une solution aqueuse saturée de NaHCO3a été ajoutée et la réaction a ensuite été agitée de façon continue pendant 10 min. Le liquide a été séparé, la couche aqueuse a été extraite à deux reprises avec 75 ml d’éther éthylique et les couches d’éther ont été combinées, rincées avec 200 ml d’eau et séchées avec du Na2SO4anhydre. Le mélange résultant a été filtré, le solvant évacué par vide d’air, une chromatographie sur colonne a été effectuée sur le résidu pour obtenir un liquide visqueux qui a été recristallisé avec du n-hexane pour produire un cristal blanc, à savoir un composé phosphine-amine (R)-IV (7.4 g; rendement: 75%). [α]D<13>= –56.7 (c 0.53, CHCl3);<1>H NMR (CDCI3): δ 1.23 (d, J= 6.8 Hz, 3H), 1.38 (s, 2H), 4.90 (m, 1 H), 6.83–7.59 (m, 14H);<31>P NMR (CDCl3): δ –16.3;<13>C NMR δ 24.3, 47.5, 124.8, 126.5, 128.1, 128.3, 129.0, 132.8, 133.2, 133.4, 136.1, 136.2, 136.5, 136.6, 151.3, 151.5. HRMS (m/z) calculé pour C20H20NP + H: 306.1412, constaté: 306.1406.
[0026] 2) Dans un flacon à trois cols de 200 ml, on a ajouté 20 g de BINOL ((R)-V), 100 ml de solvant éthanol et 0.2 g de rhodium sur carbone, de l’hydrogène à 10 atm a été introduit pour l’hydrogénation, ensuite le catalyseur a été filtré et l’éthanol a été évaporé pour produire 21 g de H8-BINOL(R)-VI hydrogéné chiral.
[0027] 3) 21 g (R)-VI obtenu au cours de l’étape 2), 150 g de PCI3et une quantité catalytique de 2-méthylpyrrolidone ont été mises à réagir dans des conditions de reflux jusqu’à disparition des solides (environ 10 min). Une majorité de PCI3a été évacuée sous vide d’air et une petite quantité résiduelle de PCI3a été évacuée par azéotropie au moyen de toluène sous vide. Après évacuation du toluène, le résidu a été recristallisé avec n-hexane pour produire un chloro-H8-BINOL (R)-VII hydrogéné chiral contenant de la phosphine (24 g).
[0028] 4) Dans un flacon à trois cols de 200 ml, on a ajouté 7.2 g de (R)-VII obtenu au cours de l’étape 3) et 60 ml de toluène anhydre, et une solution de 7.1 g du composé (R)-IV obtenu au cours de l’étape 1) et 6.06 g de triéthylamine dans 20 ml de toluène a été lentement ajoutée goutte-à-goutte à 0 °C. Après adjonction, le mélange réactionnel résultant a été chauffé jusqu’à température ambiante et la réaction a été agitée de façon continue toute la nuit. Le mélange résultant a été filtré et rincé au toluène. Le résidu a été dissous dans CH2CI2, rincé à l’eau et séché avec du Na2SO4anhydre. Le solvant a été évacué pour produire un composé de bisphosphine H8-BINOL hydrogéné chiral sous forme de poudre blanche (9.52 g) qui a été consigné comme composé (R,R)-IA.<1>HNMR(400 MHz, CDCI3): δ 1.41 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 1.53–1.56 (m, 2H), 1.75–1.81 (m, 6H), 2.23–2.27 (m, 2H), 2.63–2.82 (m, 2H), 3.31-3.34 (m, 4H), 5.38 (m, 1H), 6.87 (m, 18H);<31>P NMR (CDCI3): δ –16.92, 145.33;<13>C NMR δ 22.5, 22.7, 22.8, 23.0, 26.1, 27.7, 48.3, 118.5, 119.5, 125.8, 127.2, 128.5, 128.6, 128.8, 129.1, 129.5, 133.2, 133.7, 133.9, 134.0, 134.2, 137.7, 137.8, 145.0, 148.5, 150.6.
Exemple 2: préparation d’un composé (R,R)-IB (R1, R2et R4sont H, R3est CH3, et X est un radical phényle dans sa formule structurale générale)
[0029] 1) Le composé phosphine-amine (R)-IV (1.22 g, 4 mmol) obtenu au cours de l’étape 1) dans l’exemple 1 et de formiate d’éthyle (1.45 ml) ont été utilisés et agités pour réagir une nuit à température de 30–60 °C, le solvant a été évacué sur un évaporateur rotatif, le mélange résultant a été séché sous vide pour produire un produit brut sous forme d’une mousse solide, qui est utilisée dans l’étape suivante sans purification.
[0030] 2) Dans un flacon à trois cols de 100 ml, on a ajouté LiAIH4(0.27 g) et THF (10 ml) dans un milieu d’argon, le produit brut ci-dessus a été dissous dans 10 ml THF et ensuite lentement ajouté goutte-à-goutte au flacon à trois cols, et la réaction a été vigoureusement exothermique. Après une adjonction goutte-à-goutte, le mélange réactionnel résultant a été mis en reflux pendant 5–10 h, puis le reflux a été stoppé, le mélange réactionnel a été refroidi à 0–10 °C et une solution aqueuse KOH 10% a été soigneusement ajoutée goutte-à-goutte pour désactiver la réaction. Le mélange réactionnel a été filtré dans un filtre d’aspiration par le biais d’un entonnoir à noyau de sable et le gâteau de filtration a été rincé avec du tétrahydrofuranne. Le filtrat a été séché avec du Na2SO4anhydre. Le solvant a été évacué sous vide, une chromatographie sur colonne a été effectuée sur le résidu (gel de silice; éther de pétrole/acétate d’éthyle/triéthylamine: 10/1/1) pour supprimer le solvant, et a été recristallisé avec n-hexane pour produire un composé phosphine-amine méthylé (R)-IVB sous forme solide blanche (rendement: 52%);<1>HNMR(400 MHz, CDCI3): [α]D<23>= –57.1 (c 0.48, CHCI3);<1>H NMR (CDCI3): δ 1.19–1.22 (d, J = 12 Hz, 3H), 2.14 (s, 3H), 4.46–4.51 (m, 1H), 6.84–7.53 (m, 14H);<31>P NMR (CDCI3): δ –16.5;<13>C NMR δ 23.2, 34.2, 56.6, 125.8, 125.9, 126.9, 128.5, 128.6, 128.7, 129.4, 133.4, 133.8, 134.0, 134.2, 135.2, 136.7, 136.8, 137.0, 137.1, 149.8, 150.0; HRMS (m/z) calculé pour C21H22NP: 319.1490, constaté: 319.1492.
[0031] 3) Dans un flacon à trois cols de 200 ml, on a ajouté 20 g de BINOL ((R)-V), 100 ml de solvant éthanol et 0.2 g de rhodium sur carbone, de l’hydrogène à 10 atm a été introduit pour l’hydrogénation, ensuite le catalyseur a été filtré et l’éthanol a été évaporé pour produire 21 g de (R)H8-BINOL ((R)-VI) hydrogéné chiral.
[0032] 4) (R)-VI) obtenu au cours de l’étape 3), 150 g de PCI3et une quantité catalytique de 2-méthylpyrrolidone ont été mises à réagir dans des conditions de reflux jusqu’à disparition des solides (environ 10 min). Une majorité de PCI3a été évacuée sous vide d’air et une petite quantité résiduelle de PCI3a été évacuée par azéotropie au moyen de toluène sous vide. Après évacuation du toluène, le résidu a été recristallisé avec n-hexane pour produire un chloro-H8-BINOL ((R)-VII: 24 g) hydrogéné chiral contenant de la phosphine.
[0033] 5) Dans un flacon à trois cols de 200 ml, on a ajouté 7.2 g de (R)-VII obtenu au cours de l’étape 4) et 60 ml de toluène anhydre, et une solution de 7.1g du composé (R)-IVB obtenu au cours de l’étape 2) et 6.06 g de triéthylamine dans 20 ml de toluène a été lentement ajoutée goutte-à-goutte à 0 °C. Après adjonction, le mélange réactionnel résultant a été chauffé jusqu’à température ambiante et la réaction a été agitée de façon continue toute la nuit. Le mélange résultant a été filtré et rincé au toluène. Le résidu a été dissous dans CH2CI2, rincé à l’eau et séché avec du Na2SO4anhydre. Le solvant a été évacué pour produire un composé de bisphosphine H8-BINOL hydrogéné méthylé sous forme de poudre blanche (10.2 g) qui a été consigné comme composé (R,R)-IB.<1>HNMR (400 MHz, CDCI3): δ 1.52–1.60 (m, 5H), 1.73–1.78 (m, 6H), 1.85 (m, 2H), 2.16–2.24 (m, 2H), 2.73–2.80 (m, 6H), 5.30 (m, 1H), 6.77–7.73 (m, 18H) ;<31>P NMR (CDCl3): δ –17.7, 141.0;<13>C NMR δ 21.9, 22.5, 22.7, 27.6, 29.1, 30.3, 56.9,118.4, 118.8, 126.7, 128.1, 128.4, 128.5, 129.0, 132.6, 133.8,134.0, 134.2, 137.2, 137.8, 148.9.
Exemple 3: préparation d’un composé (R,R)-IC avec la structure suivante (R1, R2, R3et R4sont H, et X est un radical cyclohexyle dans sa formule structurale générale)
[0034]
[0035] 1) Dans un flacon à trois cols de 200 ml, on a ajouté 2.78 g de (R)-1-phényléthylamine et 25 ml d’éther éthylique et on a lentement ajouté 14.35 ml d’une solution hexanique de n-BuLi avec une concentration de 3.2 mol/l à température ambiante. Après adjonction, la réaction a été agitée de façon continue à 0 °C pendant 15 min et on a ensuite ajouté 3.19 ml de triméthylechlorosilane. Après 1–2 h de temps de réaction, on a lentement ajouté 42.9 ml d’une solution hexanique de n-BuLi avec une concentration de 1.6 mol/l et le mélange réactionnel résultant a été chauffé lentement jusqu’à température ambiante en l’espace de 5 h. Après 1 h de temps de réaction, le mélange réactionnel résultant a été refroidi à –20 °C et une solution de 5.6 ml de dicyclohexylchlorophosphine et 20 ml d’éther éthylique a été lentement ajoutée. La réaction a été chauffée jusqu’à température ambiante et agitée pendant une nuit. 48 ml d’une solution aqueuse saturée de NaHCO3a été ajoutée et la réaction a ensuite été agitée de façon continue pendant 10–30 min. Le liquide a été séparé, la couche aqueuse a été extraite à deux reprises avec 60 ml d’éther éthylique et les couches d’éther ont été combinées, rincées avec 100 ml d’eau et séchées avec du Na2SO4anhydre. Le mélange résultant a été filtré, le solvant évacué par vide d’air, une chromatographie sur colonne a été effectuée sur le résidu pour obtenir un liquide visqueux qui a été recristallisé avec du n-hexane pour produire un cristal blanc, à savoir un composé phosphine-amine (R)-IV (rendement: 58%).<1>HNMR (400 MHz, CDCI3): δ 1.49 (d, J = 8.0 Hz, 3H); 2.15 (s, 3H); 2.30 (s, 6H); 5.20 (m, 1H), 6.91–7.60 (m, 22H);<31>P NMR (CDCI3): δ –17.25, 48.58;<13>C NMR δ 22.3; 22.7; 59.9; 126.8; 126.9; 128.4; 128.5; 128.6; 128.8; 129.1; 131.8; 132.0; 132.7; 132.9; 133.8; 134.0; 137.6; 150.2; 150.5.
[0036] 2) Dans un flacon à trois cols de 200 ml, on a ajouté 6.5 g de chloro H8-BINOL(R-IV) chiral hydrogéné contenant de la phosphine (préparé selon l’étape 4) dans l’exemple 1) et 60 ml de toluène anhydre, et une solution de 5.3g du composé (R)-IV obtenu au cours de l’étape 1) et 5.45 g de triéthylamine dans 18 ml de toluène a été lentement ajoutée goutte-à-goutte à 0 °C. Après adjonction, le mélange réactionnel résultant a été chauffé jusqu’à température ambiante et la réaction a été agitée de façon continue toute la nuit. Le mélange résultant a été filtré et rincé au toluène. Le résidu a été dissous dans CH2CI2, rincé à l’eau et séché avec du Na2SO4anhydre. Le solvant a été évacué pour produire un ligand de diphosphine H8-BINOL hydrogéné chiral sous forme de poudre blanche (7.31 g) qui a été consigné comme composé (R,R)-IC.<1>HNMR (400 MHz, CDCI3): 1.24–2.27 (m, 25H), 2.28–2.33 (m, 2H), 2.64–2.80 (m, 2H), 3.27–3.31 (m, 4H), 5.36–5.38 (m, 1H), 6.73–7.88 (m, 8H).<31>P NMR (CDCI3, 162 MHz): δ –17.18, 146.67.<13>C NMR (CDCI3, 100 MHz): δ 22.5, 22.7, 22.8, 23.0, 26.1, 26.3, 26.5, 26.8 (d, J = 9 Hz), 27.5 (d, J =10 Hz), 27.7 (d, J = 9 Hz), 29.3 (d, J = 8 Hz), 30.1 (d, J = 16 Hz), 30.3 (d, J = 10 Hz), 30.7, 34.7 (d, J = 9 Hz), 35.9 (d, J = 10 Hz), 48.3, 119.1, 122.5, 128.2, 131.7, 132.9, 134.0, 134.6, 136.7, 137.1, 145.6, 148.1, 150.3.
Exemple 4: préparation d’un composé (R,R)-ID avec la structure suivante (R1, R2et R3sont H, R4est un radical cyclohexyle et X et un radical phényle dans sa formule structurale générale)
[0037]
[0038] 1) Dans un flacon à trois cols de 200 ml, on a ajouté 3.2 g de (R)-1-cyclohexyle phényléthylamine et 20 ml d’éther éthylique et on a lentement ajouté 11.96 ml d’une solution hexanique de n-BuLi avec une concentration de 3.2 mol/l à température ambiante. Après adjonction, la réaction a été agitée de façon continue à 0 °C pendant 15 min et on a ensuite ajouté 2.66 ml de triméthylechlorosilane. Après 1 h de temps de réaction, on a lentement ajouté 35.8 ml d’une solution hexanique de n-BuLi avec une concentration de 1.6 mol/l et le mélange réactionnel résultant a été chauffé lentement jusqu’à température ambiante en l’espace de 5 h. Après 1h de temps de réaction, le mélange réactionnel résultant a été refroidi à –20 °C et une solution de 3.44 ml de dicyclohexylchlorophosphine et 20 ml d’éther éthylique a été lentement ajoutée. La réaction a été chauffée jusqu’à température ambiante et agitée pendant une nuit. 40 ml d’une solution aqueuse saturée de NaHCO3a été ajoutée et la réaction a ensuite été agitée de façon continue pendant 10 min. Le liquide a été séparé, la couche aqueuse a été extraite à deux reprises avec 80 ml d’éther éthylique et les couches d’éther ont été combinées, rincées avec 100 ml d’eau et séchées avec du Na2SO4anhydre. Le mélange résultant a été filtré, le solvant évacué par vide d’air, une chromatographie sur colonne a été effectuée sur le résidu pour obtenir un liquide visqueux qui a été recristallisé avec du n-hexane pour produire un cristal blanc, à savoir un composé phosphine-amine (R)-IV (rendement: 55%).<1>HNMR (400 MHz, CDCI3): δ 1.48 (d, J = 8.8 Hz, 3H); 2.31 (s, 3H); 5.27 (m, 1H), 6.92–7.86 (m, 20H);<31>P NMR (CDCI3): δ –15.84, 51.98;<13>C NMR δ 22.5; 34.7; 59.8; 126.2; 127.8; 128.5; 128.6; 128.7; 128.8; 128.9; 129.1; 131.2; 132.1; 132.3; 133.6; 133.8; 133.9; 134.2; 141.7; 142.0; 147.6.
[0039] 2) Dans un flacon à trois cols de 200 ml, on a ajouté 8.5 g de chloro H8-BINOL(R)-VII chiral hydrogéné contenant de la phosphine (préparé selon l’étape 4) dans l’exemple 1) et 80 ml de toluène anhydre, et une solution de 7.5 g du composé phosphine-amine chiral (R)-IV obtenu au cours de l’étape 1) et 7.23 g de triéthylamine dans 30 ml de toluène a été lentement ajoutée goutte-à-goutte à 0 °C. Après adjonction, le mélange réactionnel résultant a été chauffé jusqu’à température ambiante et la réaction a été agitée de façon continue toute la nuit. Le mélange résultant a été filtré et rincé au toluène. Le résidu a été dissous dans CH2CI2, rincé à l’eau et séché avec du Na2SO4anhydre. Le solvant a été évacué pour produire un composé de bisphosphine H8-BINOL hydrogéné chiral sous forme de poudre blanche (8.47 g) qui a été consigné comme composé (R,R)-ID. [α]D<24>= –87 (c 1.02, CHCI3);<1>H NMR (CDCI3): δ 1.33–1.35 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 3.68–3.75 (m, 1 H), 5.37–5.45 (m, 1H), 6.71–7.92 (m, 26H);<31>P NMR (CDCI3): δ –18.0, 152.7;<13>C NMR δ 25.6, 48.4, 122.5, 124.7, 125.9, 126.0, 126.9, 127.0, 128.2, 128.3, 128.5, 128.6, 128.7, 129.6, 133.6, 133.8, 133.9, 134.0, 134.1, 136.8, 147.4, 149.4, 150.8.
Exemple 5: préparation d’un composé (R,R)-IE avec la structure suivante (R2, R3et R4sont H, R1est un radical méthyle et X et un radical phényle dans sa formule structurale générale)
[0040]
[0041] 1) Dans un flacon à trois cols de 200 ml, on a ajouté 22 g de méthyle BINOL ((R)-V), 100 ml de solvant éthanol et 0.2 g de rhodium sur carbone, de l’hydrogène à 10 atm a été introduit pour l’hydrogénation, ensuite le catalyseur a été filtré et l’éthanol a été évaporé pour produire 22 g de (R)H8-BINOL ((R)-VI) hydrogéné chiral.
[0042] 2) 19 g de méthyle H8-BINOL ((R)-VI) hydrogéné chiral obtenu au cours de l’étape 1), 150 g de PCI3et une quantité catalytique de 2-méthylpyrrolidone ont été mises à réagir dans des conditions de reflux jusqu’à disparition des solides (environ 10 min). Une majorité de PCI3a été évacuée sous vide d’air et une petite quantité résiduelle de PCl3a été évacuée par azéotropie au moyen de toluène sous vide. Après évacuation du toluène, le résidu a été recristallisé avec n-hexane pour produire un chloro-méthyle-H8-BINOL ((R)-VII: 24 g) hydrogéné chiral contenant de la phosphine.
[0043] 3) Dans un flacon à trois cois de 200 ml, on a ajouté 7.65 g de chloro-méthyle H8-BINOL ((R)-VII) chiral hydrogéné contenant de la phosphine et 60 ml de toluène anhydre, et une solution de 7.35 g du composé phosphine-amine chiral (R)-IV (préparé selon l’étape 4) dans l’exemple 1) et 6.12 g de triéthylamine dans 20 ml de toluène a été lentement ajoutée goutte-à-goutte à 0 °C. Après adjonction, le mélange réactionnel résultant a été chauffé jusqu’à température ambiante et la réaction a été agitée de façon continue toute la nuit. Le mélange résultant a été filtré et rincé au toluène. Le résidu a été dissous dans CH2CI2, rincé à l’eau et séché avec du Na2SO4anhydre. Le solvant a été évacué pour produire un composé de bisphosphine méthyle H8-BINOL hydrogéné sous forme de poudre blanche (10.6 g) qui a été consigné comme composé (R,R)-IE.<1>HNMR (400 MHz, CDCI3): δ 1.33–1.35 (m, 3H), 2.43–2.45 (m, 6H), 3.66–3.68 (m, 1H), 5.31–5.35 (m, 1H), 6.92–7.83 (m, 24H);<31>P NMR (CDCI3): δ –16.8, 151.6;<13>C NMR δ 17.4, 22.5, 22.7, 27.6, 29.1, 30.3, 56.9,118.4, 118.8, 126.7, 128.7, 128.9, 128.5, 129.0, 132.6, 133.8,133.5, 134.0, 134.2, 148.6, 150.1.
Exemple 6: préparation de (S)-N-(2 ́-méthyle-6 ́-éthyle-phényle)-N-(1-méthoxylméthyle)éthylamine
[0044] 10.4 mg du composé (R,R)-IA préparé dans l’exemple 1 comme ligand et 24 mg d’iodure d’ammonium tétrabutyle ont été ajoutés successivement à 10 ml d’une solution de dichlorure d’éthylène (dégazée) contenant 5.28 mg de [lr(COD)CI]2et agité pendant 15 min. En outre, 410 g de (2 mol) N-(2 ́,-méthyle-6 ́-éthyle-phényle)-N-(1-méthoxylméthyle)éthyle-imine ont été dissous dans 700 ml de dichlorure d’éthylène (dégazé). La solution d’imine qui en résulte et la solution catalytique ont été successivement transférées dans un autoclave sous protection de gaz inerte, et ensuite remplacées avec de l’hydrogène à pression normale et 10 bar à trois reprises respectivement. Ensuite, une pression d’hydrogène de 80 bar a été appliquée et l’autoclave a été chauffé à 50 °C. Après un temps de réaction de 18h, la réaction est stoppée et la solution réactionnelle qui en résulte a été refroidie à température ambiante. La pression d’hydrogène a été réduite et la solution réactionnelle a été évacuée de l’autoclave sous pression. Le taux de conversion était de 100%. Le dichlorure d’éthylène a ensuite été évacué dans un évaporateur rotatif. La solution réactionnelle qui en résulte a été distillée sous un vide poussé (0.1 mbar) pour produire 401 g de (S)-N-(2 ́-méthyle-6 ́-éthyle-phényle)-N-(1-méthoxylméthyle)éthylamine (rendement: 97%). Le rendement optique était de 93.5% (S).
Exemple 7: préparation de (S)-N-(2 ́-méthyle-6 ́-éthyle-phényle)-N-(1-méthoxylméthyle)éthylamine
[0045] 11.2 mg du composé (R,R)-IB préparé dans l’exemple 2 comme ligand et 24 mg d’iodure d’ammonium tétrabutyle ont été ajoutés successivement à 10 ml d’une solution de dichlorure d’éthylène (dégazée) contenant 5.28 mg de [lr(COD)CI]2et agité pendant 15 min. En outre, 410 g de (2 mol) N-(2 ́-méthyle-6 ́-éthyle-phényle)-N-(1-méthoxylméthyle)éthyle-imine ont été dissous dans 700 ml de dichlorure d’éthylène (dégazé). La solution d’imine qui en résulte et la solution catalytique ont été successivement transférées dans un autoclave sous protection de gaz inerte, et ensuite remplacées avec de l’hydrogène à pression normale et 10 bar à trois reprises respectivement. Ensuite, une pression d’hydrogène de 80 bar a été appliquée et l’autoclave a été chauffé à 50 °C. Après un temps de réaction de 18 h, la réaction est stoppée et la solution réactionnelle qui en résulte a été refroidie à température ambiante. La pression d’hydrogène a été réduite et la solution réactionnelle a été évacuée de l’autoclave sous pression. Le taux de conversion était de 100%. Le dichlorure d’éthylène a ensuite été évacué dans un évaporateur rotatif. La solution réactionnelle qui en résulte a été distillée sous un vide poussé (0.1 mbar) pour produire 403 g de (S)-N-(2 ́-méthyle-6 ́-éthyle-phényle)-N-(1-méthoxylméthyle)éthylamine (rendement: 98%). Le rendement optique était de 92% (S).
Exemple 8: préparation de (S)-N-(2 ́-méthyle-6 ́-éthyle-phényle-1 ́-yl)-1-(méthoxylméthyle)éthylamine
[0046] 12.1 mg du composé (R,R)-IC préparé dans l’exemple 3 comme ligand et 26 mg d’iodure d’ammonium tétrabutyle ont été ajoutés successivement à 10 ml d’une solution de dichlorure d’éthylène (dégazée) contenant 5.58 mg de [lr(COD)CI]2et agité pendant 15 min. En outre, 410 g de (2 mol) N-(2 ́-méthyle-6 ́-éthyle-phényle)-N-(1-méthoxylméthyle)éthyle-imine ont été dissous dans 700 ml de dichlorure d’éthylène (dégazé). La solution d’imine qui en résulte et la solution catalytique ont été successivement transférées dans un autoclave sous protection de gaz inerte, et ensuite remplacées avec de l’hydrogène à pression normale et 10 bar à trois reprises respectivement. Ensuite, une pression d’hydrogène de 80 bar a été appliquée et l’autoclave a été chauffé à 50 °C. Après un temps de réaction de 18 h, la réaction est stoppée et la solution réactionnelle qui en résulte a été refroidie à température ambiante. La pression d’hydrogène a été réduite et la solution réactionnelle a été évacuée de l’autoclave sous pression. Le taux de conversion était de 100%. Le dichlorure d’éthylène a ensuite été évacué dans un évaporateur rotatif. La solution réactionnelle qui en résulte a été distillée sous un vide poussé (0.1 mbar) pour produire 400 g de (S)-N-(2 ́-méthyle-6 ́-éthyle-phényle)-N-(1-méthoxylméthyle)éthylamine (rendement: 97%). Le rendement optique était de 91% (S).
Exemple 9: préparation de (S)-N-(2 ́-méthyle-6 ́-éthyle-phényle-1 ́,-yl)-1-(méthoxylméthyle)éthylamine
[0047] 12.8 mg du composé (R,R)-ID préparé dans l’exemple 4 comme ligand et 28 mg d’iodobenzène ont été ajoutés successivement à 10 ml d’une solution de dichlorure d’éthylène (dégazée) contenant 6.56 mg de [lr(COD)CI]2et agité pendant 15 min. En outre, 410 g de (2 mol) N-(2 ́-méthyle-6 ́-éthyle-phényle)-N-(1-méthoxylméthyle)éthyle-imine ont été dissous dans 700 ml de dichlorure d’éthylène (dégazé). La solution d’imine qui en résulte et la solution catalytique ont été successivement transférées dans un autoclave sous protection de gaz inerte, et ensuite remplacées avec de l’hydrogène à pression normale et 10 bar à trois reprises respectivement. Ensuite, une pression d’hydrogène de 80 bar a été appliquée et l’autoclave a été chauffé à 50 °C. Après un temps de réaction de 18 h, la réaction est stoppée et la solution réactionnelle qui en résulte a été refroidie à température ambiante. La pression d’hydrogène a été réduite et la solution réactionnelle a été évacuée de l’autoclave sous pression. Le taux de conversion était de 100%. Le dichlorure d’éthylène a ensuite été évacué dans un évaporateur rotatif. La solution réactionnelle qui en résulte a été distillée sous un vide poussé (0.1 mbar) pour produire 406 g de (S)-N-(2 ́-méthyle-6 ́-éthyle-phényle)-N-(1-méthoxylméthyle)éthylamine (rendement: 98%). Le rendement optique était de 90% (S).
Exemple 10: préparation de (S)-N-(2 ́-méthyIe-6 ́-éthyle-phényle-1 ́-yl)-1-(méthoxylméthyle)éthylamine
[0048] 13.2 mg du composé (R,R)-IE préparé dans l’exemple 5 comme ligand et 28 mg d’iodobenzène ont été ajoutés successivement à 10 ml d’une solution de dichlorure d’éthylène (dégazée) contenant 6.56 mg de [lr(COD)CI]2et agité pendant 15 min. En outre, 410 g de (2 mol) N-(2 ́-méthyle-6 ́-éthyle-phényle)-N-(1-méthoxylméthyle)éthyle-imine ont été dissous dans 700 ml de dichlorure d’éthylène (dégazé). La solution d’imine qui en résulte et la solution catalytique ont été successivement transférées dans un autoclave sous protection de gaz inerte, et ensuite remplacées avec de l’hydrogène à pression normale et 10 bar à trois reprises respectivement. Ensuite, une pression d’hydrogène de 80 bar a été appliquée et l’autoclave a été chauffé à 50 °C. Après un temps de réaction de 18 h, la réaction est stoppée et la solution réactionnelle qui en résulte a été refroidie à température ambiante. La pression d’hydrogène a été réduite et la solution réactionnelle a été évacuée de l’autoclave sous pression. Le taux de conversion était de 100%. Le dichlorure d’éthylène a ensuite été évacué dans un évaporateur rotatif. La solution réactionnelle qui en résulte a été distillée sous un vide poussé (0.1 mbar) pour produire 406 g de (S)-N-(2 ́-méthyle-6 ́-éthyle-phényle)-N-(1-méthoxylméthyle)éthylamine (rendement: 98%). Le rendement optique était de 93% (S).
Exemple 11: préparation de (S)-N-(2 ́-méthyle-6 ́-éthyle-phényle-1 ́-yl)-1-(méthoxylméthyle)éthylamine
[0049] Le procédé était le même que celui de l’exemple 6 excepté que 40 g d’acide acétique ont été ajoutés au système réactionnel. 406 g de (S)-N-(2 ́-méthyle-6 ́-éthyle-phényle)-N-(1-méthoxylméthyle)éthylamine (rendement: 98%) a finalement été obtenu. Le rendement optique était de 92.5% (S).
Exemple 12: préparation de (S)-2-chloro-N-(2 ́-éthyle-6 ́-méthylphényle)-N-(2-méthoxyl -1-méthyléthyle)acétamide
[0050] Tout en agitant et sous protection d’azote, 538 g (5.79 mol) de pyridine ont été ajoutés à une solution mélangée de 1000 g (4.83 mol) de (S)-N-(2 ́-éthyle-6 ́-méthylphényle)-N-(1-méthoxylméthyle)éthylamine (composant actif: 93%) et 1800 ml de toluène à 15–20 °C pendant 30 min. Ensuite, la solution résultante a été refroidie à en-dessous de 15–20 °C dans un bain salin glacé et 656 g (5.81 mol) de chlorure de chloracétyle ont été ajoutés goutte-à-goutte pendant 1.5 h. Après l’adjonction goutte-à-goutte, la suspension résultante a été agitée à température ambiante pendant 1.5 h. Le mélange réactionnel a été versé dans 2000 ml d’eau et extrait à deux reprises avec 200 ml de toluène à chaque fois. Les phases organiques ont été combinées, rincées une fois avec 400 ml de 1 N acide chlorhydrique, rincée à deux reprises avec 400 ml d’une solution saturée de chlorure de sodium, rincée une fois avec 500 ml d’une solution saturée de bicarbonate de sodium, et séchée avec du sulfate de sodium et filtrée, et le solvant a été évacué sous vide. Un produit brut de (S)-2-chloro-N-(2 ́-éthyle-6 ́-méthylphényle)-N-(2-méthoxyl-1-méthyléthyle)acétamide ((S)-métolachlore) a été obtenue, où le contenu du composant actif était 92% et le rendement était 96%.

Claims (16)

1. Composé de bîsphosphine H8-BINOL chiral hydrogéné, possédant la structure illustrée par la formule suivante (l):
dans laquelle R<1>et R<2>représentent un halogène, H ou un radical aliphatique en C1–C10; R<3>représente H ou un radical aliphatique en C1–C10; R<4>représente un halogène, un radical amino, un radical nitro, H, un radical aliphatique en C1–C10ou un radical aromatique en C6–C10; X désigne un radical phényle, un radical cyclohexyle, un radical aromatique en C6–C30ou un radical aromatique hétérocyclique en C6–C30contenant au moins un des hétéroatomes N, S et O ou l’une quelconque des structures suivantes:
ou
2) sur la base du rapport pondéral du dérivé BINOL(R-V): rhodium/platine sur carbone: éthanol = 1:0.01–0.2:1–10, adjonction de BINOL(V), d’un catalyseur d’hydrogénation rhodium/platine sur carbone et d’éthanol à un autoclave; remplacement à plusieurs reprises avec de l’hydrogène; ensuite, chauffer jusqu’à 10–100 °C; augmentation de la pression d’hydrogène à 0.5–4 MPa (5–40 atm); et, une fois que l’hydrogène n’est plus absorbée dans la réaction, refroidissement, filtrage et évacuation du solvant sous vide, obtenant ainsi le dérivé H8-BINOL(VI) hydrogéné; où le processus de réaction est comme suit:
2. Procédé pour la préparation du composé de bisphosphine H8-BINOL chiral hydrogéné selon la revendication 1, comprenant: premièrement, lithiation et phosphorylation directe d’une position ortho d’une aminé primaire pour synthétiser un dérivé de 1-(2-phosophine disubstituée) phényléthylamine (IV); et ensuite condensation du dérivé de 1-(2-phosophine disubstituée) phényléthylamine (IV) avec un chloro H8-BINOL(R-IV) chiral hydrogéné contenant de la phosphine pour l’obtention du composé de bîsphosphine H8-BINOL chiral hydrogéné (I) avec différents centres chiraux; où les étapes de synthèse comprennent: 1) sur la base du rapport molaire du dérivé chiral (R)-phényléthylamine (III): n-BuLi: ClSiMe3: n-BuLi: CIPX2= 1:1–3:1–3:3–6:1–5, dissolution du dérivé chiral (R)-phényléthylamine (III) dans de l’éther éthylique; adjonction continue de n-BuLi et ClSiMe3à 0 °C; adjonction de n-BuLi au mélange réactionnel après 0.5–10 h; maintenir la réaction pour 2–10 h; adjonction du mélange réactionnel résultant à une solution de CIPX2dans des conditions de refroidissement, où X désigne un radical phényle, un radical cyclohexyle, un radical aromatique en C6–C30ou un radical aromatique hétérocyclique en C6–C30contenant un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, S, O ou l’une quelconque des structures suivantes:
ou
laisser le mélange réactionnel reposer une nuit à 0–50 °C; adjonction de 2M HCI pour désactiver la réaction; et exécution d’une chromatographie sur colonne pour obtenir un composé phosphine-amine (R)-IV; où le processus de réaction est comme suit:
3. Catalyseur pour une réaction d’hydrogénation catalytique asymétrique, caractérisé en ce qu’il comprend un composé de coordination qui est un composé de coordination contenant de l’iridium et formé par le composé selon la revendication 1 comme ligand et un et un complexe cyclooctadiène d’iridium basé sur un rapport molaire de 0.5–5:1.
3) sur la base du rapport molaire du composé VI obtenu au cours de l’étape 2): PCI3: (2-méthylpyrrolidone = 1:5–10:0.001–0.01, charger le composant VI et le PCI3dans un flacon de réaction; adjonction d’une quantité catalytique de 2-méthylpyrrolidone; chauffer au reflux pour réagir jusqu’à ce que le composé VI soit complètement dissous; évacuation du solvant sous vide; et recristallisation du résidu avec n-hexane pour obtenir le chloro-H8-BINOL(VII) hydrogéné contenant de la phosphine tel que requis; où le processus de réaction est comme suit:
et 4) sur la base du rapport molaire du composé IV obtenu au cours de l’étape 1): le composé VII obtenu au cours de l’étape (3): Et3N(triéthylamine) = 1:1–2:3–5, dissoudre le composé VII dans du toluène; adjonction d’une solution du composé (R)-IV et NEt3dans le toluène à 0–50 °C; chauffer le mélange réactionnel à 0–95 °C; faire réagir pendant 1–30 h sous agitation; filtrage et évacuation du solvant, pour obtenir ainsi le composé diphosphine H8-BINOL chiral hydrogéné (I); où le processus de réaction est comme suit:
4. Catalyseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le complexe cyclooctadiène d’iridium est un quelconque parmi: [lrCI(COD)]2, [lrBr(COD)]2ou [lr(COD)2BF4.
5. Catalyseur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un additif contenant un halogène, dans un rapport molaire au catalyseur composé de coordination contenant de l’iridium qui est de 0.001–10:1.
6. Catalyseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’additif contenant un halogène est choisi parmi un sel de métal alcalin d’un élément de la famille des halogènes, un sel d’ammonium quaternaire contenant un halogène en C1–C60ou un hydrocarbure aromatique ou hydrocarbure aliphatique contenant un halogène en C1–C60.
7. Catalyseur selon la revendication 6, caractérisé en ce l’halogène est le chlore, le brome ou l’iode.
8. Catalyseur selon la revendication 6, caractérisé en ce l’additif contenant un halogène est choisi parmi l’iodobenzène, l’iodure d’ammonium tétrabutyle ou d’autres sels d’ammonium quaternaires contenant de l’iode en en C1–C60.
9. Utilisation du catalyseur selon la revendication 3 dans les réactions d’hydrogénation catalytique asymétrique suivantes: 1) l’hydrogénation asymétrique catalytique de n-alkyle, n-aryle imine ou n-imine hétérocyclique aromatique; 2) hydrogénation asymétrique catalytique de n-acyle hydrazone, sulfimide ou phosphinoimide; ou 3) l’hydrogénation asymétrique catalytique d’un cycle azacyclique aromatique ou non aromatique.
10. Utilisation selon la revendication 9, caractérisée en ce que la réaction d’hydrogénation catalytique asymétrique est effectuée à une température de –20 à 150 °C.
11. Utilisation selon la revendication 9, caractérisée en ce que la réaction d’hydrogénation catalytique asymétrique est effectuée à une pression de 0.5–15.2 MPa (5–150 atm).
12. Utilisation selon la revendication 9, caractérisée en ce que le rapport molaire entre le substrat réactionnel et le catalyseur est de préférence 50–500,000:1 dans la réaction d’hydrogénation asymétrique..
13. Utilisation selon la revendication 9, caractérisée en ce qu’un additif acide organique ou inorganique est utilisé dans la réaction d’hydrogénation asymétrique et ajouté dans une quantité de 0.001–60% sur la base du poids du substrat.
14. Utilisation selon la revendication 9, caractérisée en ce que l’additif acide organique ou inorganique est choisi parmi l’acide acétique, l’acide chloracétique, l’acide propionique, l’acide trifluoroacétique, l’acide sulfurique, l’acide phosphorique ou l’acide méthane sulphonique, ou un mélange de plus de deux de ceux-ci.
15. Utilisation selon la revendication 13, caractérisée en ce que le n-aryle imine ou le n-imine hétérocyclique aromatique possède de préférence les structures suivantes:
16. Utilisation du catalyseur selon la revendication 3 dans la préparation d’un herbicide chiral (S)-métolachlore, où la N-(2 ́-méthyle-6 ́-éthylphényle)-N-(1-méthoxylméthyl)éthyle imine, est catalysée avec le catalyseur pour obtenir un produit hydrogéné chiral (S)-N-(2 ́-méthyle-6 ́-éthylphényle) -N-(1-méthoxylméthyle)éthyle aminé, et ensuite le produit hydrogéné chiral est utilisé comme précurseur pour la synthèse de l’herbicide (S)-métolachlore.
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