CN1010006B - 不对称氢化方法及其制备r-(-)-泛内酯中的应用 - Google Patents
不对称氢化方法及其制备r-(-)-泛内酯中的应用Info
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Abstract
本发明涉及新的手性铑-二膦络合物及其制备方法以及这些络合物在不对称氢化中作为催化剂的应用。其通式为
[Rh(x)(y)(L0，1，2)]1，2 I
式中之x、y及L分别如说明书中所述。
Description
本发明涉及一种新的手性铑-二膦络合物，它们的通式为：
式中，y代表一个手性二膦配位体;L代表一个中性配位体;x（可以任意固定到一载体上）代表Z-COO-，式中Z表示基团
全氟苯基、全氟苯基或下式的基团
并且R1、R2和R3表示卤素、低碳烷基、全氟苯基、全氟-C1-20-烷基、氢或者是基团-COA或AOC-（CF2）n-，其中A表示基团-OR或-NR1 2，但其条件是：取代基R1、R2和R3中至少有一个表示氟，R表示氢、低碳烷基或一个阳离子，R1，表示氢或低碳烷基;n表示1-20。
本发明还涉及到Ⅰ式所表示的铑-二膦络合物的制备及其在不对称加氢中的应用。
手性铑-二膦络合物以及它们在不对称加氢中的应用在文献中已有记载。通常，这些络合物是阳离子型的，或者当这些络合物是中性时，它们含有氯、溴或碘作为配位体X。在不对称加氢中使用这样的络合物所得到的旋光性物质产率，最理想的情况是酮泛内酯（ketopantolactone）的加氢，其数值为大约80-84%。
现在，令人吃惊的是，与现有技术中已知的络合物相比，根据本发明得到的、由Ⅰ式所表示的铑-二膦络合物具有更大的活性和对映体选择性，这特别意味着，使用本发明的络合物可以显著地减少催化剂的用量，可以缩短反应时间，并且旋光性物质的产率可以达到94%以上。
“低碳烷基”这一用语，在本发明的范围内表示带有1-9个碳原子的直链或支链烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基或壬基等。“卤素”这一用语表示氟、氯、溴和碘，其中优先选用氟。“全氟-C1-20-烷基”这一用语在本发明的范围内不仅表示直链而且还表示支链（可任选地具有旋光性），因此并不是绝对地所有氢原子都必须由氟原子置换。当氢原子未全部由氟原子置换时，常常存在一个末端氢原子。在x被固定到一个载体上的情况下，这是通过一个基团-COA来实现的。在下文中使用的“芳基”这一用语，在本发明的范围内表示苯基，所说的苯基在对位和（或者）间位上可以任选地带有低碳烷基或低碳烷氧基（最好是甲基或甲氧基），或者还有二-低碳烷氨基（最好是二甲氨基），以及羧基、氨基甲酰基、氰基或低碳烷氧基羰基。此外，在同一磷原子上的两个芳基，可以通过邻位或者还通过一个亚甲基、1，2-亚乙基或1，2-亚丙基彼此直接地连在一起。“芳氧基”这一用语表示的是这样的基团，在这些基团中芳基的含义与前面所述相同。“低碳烷氧基”表示的是这样的基团，其中烷基的含义与前面所述相同。另外，符号“
”表示，对应的基团位于分子平面的上面，而符号“≡”表示，对应的基团位于分子平面的下面。符号n表示1-20，优先选用1-12，特别是1-8。
在本发明的范围内，“中性配位体”这一用语表示的是：象链烯这样的可以容易互换的配位体（如乙烯、丙烯、环辛烯、1，5-己二烯、降冰片二烯、1，5-环辛二烯等），象乙腈、苄腈这样一类腈，或者还有所用的溶剂等。这个配位在加氢过程中可以互换。当存在着一个以上这样的配位体时，
这些配位体也可以是互不相同的。
作为手性二膦配位体，原则上可以使用任何已知与不对称加氢有关、并且也可以任意地固定到一个载体上的二膦配位体。这样的配位体是已知的，并且对于本专性的技术人员也很容易看出来的。例如，在本发明的范围内所考虑的配位体，从下述文献中可以查到：
Marko′.L.et al.，Aspects of Homogenous Catalysis，4，145-202（1981）;
1978年4月6日的日本专利申请第67411号（德温特（Derwent）8180C）;
德国专利公开说明书第2161200号;
欧洲专利公报第104375号。
特别适宜并且优先选用的配位体是由下面的通式所表示的手性膦
式中，R4代表芳基;R5代表基团-CO-R6、-SO2-R6、-PO（R6）2，或-PS（R6）2其中R6表示芳基。低碳烷基、二-芳氨基、二-低烷氨基、芳氧基或低碳烷氧基。
在由Ⅰ式所表示的铑-二膦络合物中，优先选用的是这样一些络合物，其中Z代表基团
并且取代基R1、R2和R3中有两个表示氟，另一个表示卤素或全氟-C1-20-烷基。由Ⅱ式所表示的膦配位体中，优先选用的是这样的一些配位体，其中R4代表苯其、对-甲苯基、间-甲苯基或3，5-二甲苯基，在基团R5中的R6表示苯基、对-甲苯基、间-甲苯基、对-低烷氧基羰苯基或叔丁氧基。并且，特别优先选用的膦是式中R5代表基团-PO（R6）2的膦。
下面是一些可以举出作为优先选用的二膦配位体的例子：
（2S，4S）-4-（二-间-甲苯基膦基）-2-[（二-间-甲苯基膦基）甲基]-1-（二苯基膦酰）-吡咯烷，（mCH3-POPPM）
（2S，4S）-4-（二苯基膦基）-2-[（二苯基膦基）-甲基]-1-（二苯基膦酰）-吡咯烷，（POPPM）
（2S，4S）-4-（二-对-甲苯基膦基）-2-[（二-对-甲苯基膦基）甲基]-1-（二苯基膦酰）-吡咯烷，（pCH3-POPPM）
（2S，4S）-4-（二苯基膦基）-2-[（二苯基膦基）-甲基]-1-（二-对-甲酯基苯基膦酰）-吡咯烷;
（2S，4S）-4-（二苯基膦基）-2-[（二苯基膦基）-甲基]-1-（叔丁氧基羰基）吡咯烷，（BPPM）
（2S，4S）-4-（二-间-甲苯基膦基）-2-[（二-间-甲苯基膦基）-甲基]-1-（叔丁氧基羰基）-吡咯烷，（mCH3-BPPM）
由Ⅰ式所表示的铑-二膦络合物中，特别优先选用的是，R1、R2或R3代表全氟-C1-20-烷基的络合物，以及Z代表基团-CF3或Cl-CF2-且二膦配位体是BPPM、mCH3-BPPM、POPPM或mCH3-POPPM的络合物。特别优先选用的是由下式表示的络合物：
[Rh（CF3-COO）（mCH3-POPPM）（L0，1，2）]1，2
[Rh（C2F5-COO）（mCH3-POPPM）（L0，1，2）]1，2
[Rh（C3F7-COO）（mCH3-POPPM）（L0，1，2）]1，2
根据本发明得到的铑-二膦络合物（Ⅰ式）可以以一种已知的方法来制备，例如：
a）使Ⅲ式所表示的铑络合物与一个手性二膦配位体反应
式中，X和L的含义与前面相同，m表示1-4;或者
b）使Ⅳ式所表示的铑络合物与一个手性二膦配位体和一个含有阴离子X的盐反应
式中，L和m的含义与前面相同，A-代表一个阴离子，特别是BF-、ClO- 4、PF- 6或B（C6H5）- 4;或者
c）使Ⅴ式所表示的铑-二膦络合物与一个含有阴离子X的盐反应
式中，L、Y和A的含义与前面相同，P代表1-3;或者
d）使Ⅵ式所表示的手性铑-二膦络合物与Ⅶ式所表示的银盐或铊盐进行反应，
式中，X′表示卤素，L和Y的含义与前面相同，
Ag-X或Tl-X Ⅶ
式中，X的含义与前面相同。
用已知的方法，可使Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ式所表示的铑络合物的反应按a）-d）的不同反应来进行。这些反应通常是在一惰性有机溶剂中进行。作为这样的溶剂，可以举出的例子有：芳香烃类（如苯、甲苯等）、酯类（如乙酸乙酯等）。环醚类（如四氢呋喃或二噁烷）、低级醇类（如甲醇、乙醇）等或者还有它们的混合物。这一反应可以在大约0℃至大约100℃之间的温度下进行，最好是在大约15℃至大约60℃，但必须将氧严格排除。
“含有阴离子X的盐”这一用语，在本发明的范围内特别是指铵盐、碱金属盐、碱土金属盐以及其它适宜的金属盐。这些盐是从所周知的物质。为了增加这些盐在某些溶剂中的溶解度，如果需要的话可以加进适宜的冠醚。
Ⅰ式所表示的铑-二膦络合物是催化剂或催化剂母体。由于尚不能确定地给出它们的真实化学结构，但它们也可以描述为：可以通过按照前面所述的反应a）至d），使Ⅲ-Ⅵ式的铑络合反应而得到。
用来作为原材料的、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ式所表示的铑络合物是一些已知的物质或者是其类似物，这些类似物可以按照与已知物类似的方法很容易制得。
如前所述，根据本发明得到的铑-二膦络合物（Ⅰ）式，在不对称加氢处理中，用来作为催化剂。对于α、β-不饱和酸和酯的不对称加氢、α-酮基-羧酸和酯的不对称加氢以及α-酮基-内酯的不对称加氢，本发明的铑-二膦络合物（Ⅰ式）具有特别重要的意义。特别是，它们将二氢-4，4-二甲基-2，3-呋喃二酮（酮泛内酯〔Ketopantolactone）〕不对称加氢变为对应的R-（α-羟基-β，β-二甲基-r-丁内酯）〔R-（-）-泛内酯（Pantolactone）〕具有重要意义。
为了进行上述不对称加氢，可以向要进行加氢处理的不对称化合物溶液中加入Ⅰ式的络合物，也可以在有要加氢处理的不对称化合物存在的情况下，就地合成Ⅰ式的络合物。
不对称加氢可以在适当的有机溶剂中进行，所说的有机溶剂在反应条件下是惰性的。作为这样的有机溶剂，特别可以举出的有：低碳链烷醇（如甲醇或乙醇）、芳烃（如苯或甲苯）、环醚（如四氢呋喃或二恶烷）、酯类（如乙酸乙脂）或者还有它们的混合物等。铑和配位体y之比，一般是每摩尔配位体大约0.05到大约5摩尔的铑，最好是每摩尔配位体大约0.5到大约2摩尔的铑。铑与基团X之比，一般是每摩尔基团X大约0.01到大约20摩尔的铑，最好是每摩尔残基X大约0.5到大约10摩尔的铑。Ⅰ式的络合物中的铑与要加氢处理的化合物之比，一般地是在大约0.00001到大约5重量百分比，最好是在大约0.0001到大约0.01重量百分比。
使用Ⅰ式的络合物时，不对称加氢通常可以在大约0℃至大约100℃的温度下进行，最好是在大约20℃至大约70℃的温度下进行。这些加氢通常是在加压下，尤其是在大约1巴到大约100巴的压力下进行的，最好是在2-50巴下进行。
下面的实施例用来说明本发明，但本发明决不限于这些实施例。
在这些实施例中，所使用的缩写词含义如下：
CDO为1，5-环辛二烯
BPPM、mCH3-BPPM、POPPM、mCH3-POPPM为在第4页上所述的二膦。
（R）-（-）-泛内酯（Pantolactone）在589nm（D-线）的旋光度，是在20℃、无离子水中、3%浓度的条件下测得的。旋光纯度值是以对于最纯的（R）-（-）-泛内酯〔α〕20 D＝-51.6（C＝3，H2O）作为基准而得到的。
实施例1
在手套箱中（O2的含量低于1ppm）的一个100ml的容量瓶中，加入90.5mg（0.125毫摩尔）98%的（2S，4S）-4-（二-间-甲苯基膦基）-2-〔（二-间-甲苯基膦基）甲基〕-1-（二苯基膦酰）-吡咯烷（＝mCH3-POPPM）、50.2mg（0.124毫摩尔）的双（1，5-环辛二烯）铑（Ⅰ）四氟硼酸盐以及44.4mg（0.125毫摩尔）的四丁铵三氟乙酸盐。然后，往容量瓶中添加大约100ml的无O2甲苯，直至达到100ml刻度。在此之后，将所得到的悬浮
液在22℃下搅拌24小时，从而形成橙色的不透明溶液。
实施例2
在一个1升的搅拌高压釜中，放入200g（1.561摩尔二氢-4，4-二甲基-2，3-呋喃二酮（酮泛内酯）和600ml甲苯。在加热到40℃后，用一个高真空泵）0.05-0.1巴）排气5次，每次气化生成10巴的氢气，以便从高压釜中除去空气。然后将酮泛内酯溶液的温度调节到35℃，将压力降低到0.5巴，紧接着在完全没有O2的情况下吸进50ml按照实施例1制备的催化剂溶液。在充氢气加压至40巴之后，在恒压（40巴），温度为35℃下，边搅拌边氢化1小时，在同样的条件下，在45℃下氢化4小时。经过总共5小时氢化，在加压下从高压釜中排出浅黄色的氢化溶液，随后清洗高压釜，每次用100ml甲苯清洗3次。将这些甲苯溶液合在一起，在一个旋转式汽化器上，在60℃和17毫巴的条件下进行蒸发。将剩留物（210g）在130-150℃浴温下和12毫巴压力下蒸馏，得到201.6g（99.3%）R-（α-羟基-β，-β-二甲基-γ-丁内酯（＝R-（-）-泛内酯，其旋光纯度为90.7%，〔α〕20 D＝-46.8°（C＝3，在H2O中）。
实施例3
按照类似于实施例1的方法，由29.0ml（0.0625毫摩尔）氯代降冰片二烯-铑（Ⅰ）二聚物、70.0mg（0.126毫摩尔（2S，4S）-4-（二苯基膦基）-2-〔（二苯基膦基）甲基〕-1-（叔丁氧羰基）-吡咯烷（BPPM）和27.8mg（0.126毫摩尔）三氯乙酸银制备催化剂溶液（100ml）。
实施例4
在手套箱中的一个500ml的高压釜内装入40g（0.31摩尔）酮泛内酯、200ml甲苯和10ml接照实施例3制备的催化剂溶液。在30℃、40巴H2的恒压及充分搅拌的条件下进行氢化。升温至43℃。1小时后，转化率达到98%。共3小时后，按照类似于实施例2的方法对这混合物进行处理，得到纯的（R）一泛内酯。〔α〕20 D＝-46.0°，旋光纯度为89.1%。
实施例5
按照类似于实施例1的方法，用23.8mg（0.0625毫摩尔）双（乙腈）-1，5-环辛二烯-四氟硼酸铑、75.3mg（0.0625毫摩尔）（2S，4S）-4-（二-间-甲苯基膦基）-2-〔（二-间-甲苯基膦基）甲基〕-1-（二苯基膦酰基）-吡咯烷（mCH3-POPPM）和22.2mg（0.0625毫摩尔）四丁铵三氟乙酸盐制备催化溶液（100ml）。
实施例6
按照实施例4的方法，用10ml根据实施例5制备的催化剂溶液，对40.0g酮泛内酯进行氢化。经过2小时氢化后，按照类似于实施例2的方法对这混合物进行处理，得到纯的（R）-泛内酯。〔α〕20 D＝-4.67°，旋光纯度90.5%。
实施例7
按照类似于实施例1的方法，用29.0mg（0.0625毫摩尔）双（1，5-环辛二烯）六氟磷酸铑、45.3mg（0.0625毫摩尔）mCH-POPPM和25.3mg（0.0625毫摩尔）四丁铵全氟丙酸盐制备催化剂溶液（100ml）。
实施例8
按照实施例4中所述的方法，用10ml根据实施例7制备的催化剂溶液，对40g酮泛内酯进行氢化。在反应进行3小时后，按照类似于实施例2的方式，对这一混合物进行处理，得到纯的（R）-泛内酯。
〔α〕20 D＝-48.3°，旋光纯度93.6%。
实施例9
按照类似实施例1的方法，用29.0ml（0.0625毫摩尔）双（1，5-环辛二烯）六氟磷酸铑、45.3mg（0.0625毫摩尔）mCH3-POPPM和28.5mg（0.0625毫摩尔）四丁铵全氟丁酸盐制备催化溶液（100ml）。
实施例10
按照实施例4中所述的方法，用10ml根据实施例9的催化剂溶液，对40.0g酮泛内酯进行氢化。经过3小时氢化后，按照类似于实施例2的方式，对这混合物进行处理，得到纯的（R）-泛内酯。〔α〕20 D＝-48.4°，旋光纯度93.8%。
实施例11
按照类似实施例1的方法，用29.0mg（0.0625毫摩尔）〔Rh（COD）2〕PF6、43.5mg（0.0625毫摩尔）mCH3-POPPM和23.0mg（0.0625毫摩尔）四丁铵氯代二氟乙酸盐制备催化剂溶液（100ml）。
实施例12
按照实施例4中所述方法，用10ml根据实施例11制备的催化剂溶液，对40.0g酮泛内酯进行氢化。经过2小时氢化后，按照类似于实施例2的方式对这混合物进行处理，得到纯（R）-泛内酯。〔α〕20 D＝-46.9°，旋光纯度91.0%。
实施例13
按照类似实施例1的方法，用58.0mg（0.125摩尔）〔Rh（COD）2〕PF6、90mg（0.125毫摩尔）mCH3-POPPM和44.0mg（0.125毫摩尔）四丁铵三氟乙酸盐制备催化剂溶液（100ml）。
实施例14
按照类似于实施例4的方法，但是是在5巴H2的压力下，用10ml根据实施例13制备的催化剂溶液，对40g酮泛内酯进行氢化。经过10小时氢化后，按照类似于实施例2的方式，对这一混合物进行处理，得到纯（R）-泛内酯。〔α〕20 D＝-47.7°，旋光纯度92.2%。
实施例15
按照类似于实施例13的方法，制备含催化剂的乙酸乙酯溶液。
实施例16
用10ml根据实施例15制备的催化剂溶液，在30℃和40巴H2的压力下，对40g酮泛内酯进行氢化20小时，按照实施例2进行处理，得到97.5%（R）-泛内酯。〔α〕20 D＝-46.8°，旋光纯度90.7%。
实施例17
在手套箱中（O2含量低于1ppm）的一个500ml的钢制高压釜内装入40.0g（0.31摩尔）酮泛内酯、210ml甲苯、180.6mg（0.389毫摩尔）〔Rh（COD）2〕PF6、237.3mg（0.389毫摩尔）mCH3-BPPM和138.3mg（0.389毫摩尔）四丁铵三氟乙酸盐。在40巴H2的恒压、30℃及充分搅拌的条件下，进行氢化。依靠这一放热反应，温度升高至55℃。在1.2小时后，转化率达到99%以上。共经2小时氢化后，按照实施例2中所述的方法，对这一混合物进行处理，得到纯的（R）-泛内酯。〔α〕20 D＝-46.0°，旋光纯度89.1%。
实施例18
在手套箱中（O2含量低于1ppm）的一个500ml钢制高压釜内装入40.0g（0.31摩尔）酮泛内酯、210ml甲苯、180.6mg（0.389毫摩尔）〔Rh（COD）2〕PF6、254.3mg（0.389毫摩尔）POPPM和138.3mg（0.389毫摩尔）四丁铵三氟乙酸盐。在40巴H2的恒压下，温度为30℃以及充分搅拌的条件下进行氢化。依靠这一放热反应，温度升高至58℃。1小时后，转化率达到99℃以上。共经2小时氢化后，按照实施例2中所述的方法，对这混合物进行处理，得到纯的（R）-泛内酯。〔α〕20 D＝-46.6°，旋光纯度90.4%。
实施例19
按照类似于实施例18的方法，用180.6mg（0.389毫摩尔）〔Rh（COD）2〕PF6和299.4mg（0.389毫摩尔）（2S，4S）-4-（二苯基膦基）-2-〔（二苯基膦基）甲基〕-1-（二-对-甲酯基苯基膦酰基）-吡咯烷代替POPPM，进行氢化。经过2小时反应后，按照类似于实施例2的方法，对这一混合物进行处理，得到纯的（R）-泛内酯。〔α〕20 D＝-46.2°，旋光纯度为89.6%。
实施例20
按照类似实施例18的方法，用336.2mg（0.389毫摩尔）〔Rh（COD）（BPPM）〕ClO4和138.3mg（0.389毫摩尔）四丁铵三氟乙酸盐，进行氢化。经过2小时反应后，按照类似于实施例2的方式，对该混合物进行处理，得到纯的（R）-泛内酯。〔α〕20 D＝-47.5°，旋光纯度92.0%。
实施例21
按照类似于实施例18的方法，用241.1mg（0.389毫摩尔）（2S，4S）-4-（二苯基膦基）-2-〔（二苯基膦基）甲基〕-1-（10-+-碳酰基）-吡咯烷、144.7mg（0.389毫摩尔）四丁铵氯代二氟乙酸盐和180.6mg（0.389毫摩尔）〔Rh（COD）2〕PF6，对40g酮泛内酯进行加氢化。经过1.5小时反应后，按照类似于实施例2的方式，对该混合物进行处理，得到纯的（R）-泛内酯。〔α〕20 D＝-46.0°，旋光纯度为89.2%。
实施例22
在手套箱（O2含量低于1ppm）中的一个500ml钢制高压釜内装入2.6g（20毫摩尔）衣康酸、150ml甲苯、50ml甲醇、2.02g（20毫摩尔）三乙胺、36.0mg（0.0886毫摩尔）〔Rh（COD）2〕BF4、49mg0.0886毫摩尔）BPPM和31.5mg（0.0886毫摩尔）四丁铵三氟乙酸盐。在6巴H2
的恒压下、温度为30℃及充分搅拌的条件下，进行氢化。共经3小时的氢化后，将反应溶液蒸发，剩留物溶解于40ml2N的氢氧化钠溶液中。水相用甲苯洗，用浓盐酸调节PH到2，用NaCl饱和，并用3×100ml的乙醚萃取。将几次萃取的乙醚相汇集在一起，用Na2SO4干燥，蒸发，得到2.4g（92.3%）甲基丁二酸白色晶体。熔点是111～112℃，〔α〕20 D＝-16.2°（C＝5，乙醇），旋光纯度95.4%。
实施例23
在手套箱中的高压釜内装入5.87g（20毫摩尔）反式-α-乙酰氨基-4-乙酰氧基-3-甲氧基-肉桂酸、200ml乙醇、60.7mg（0.6毫摩尔）三乙胺、81.2mg（0.20毫摩尔）[Rh（COD）2]BF4、121.8mg（0.22毫摩尔）BPPM和71.mg）（0.20毫摩尔）四丁铵三氟乙酸盐。在30℃和50巴Hz的条件下，氢化3小时。蒸发反应溶液，剩留物（5.6g）溶解于40ml4.5%的NaHCO水溶液中。水相用甲苯洗，用浓Hcl把pH调整到3，用NaCl饱和，用氯仿萃取。有机相用Na2SO4干燥，蒸发，得到4.85g（83%）3-（4-乙酰氧基-3-甲氧苯基）-N-乙酰基-D-丙氨酸的浅黄色晶体，熔点174°-175℃，〔α〕20 D＝-36.7°（C＝1，CH3OH）旋光纯度90.6%。
实施例24
在手套箱（O2含量低于1ppm）中的一个500ml钢制高压釜内装入40.0g（0.31摩尔）酮泛内酯、205ml四氢呋喃、180，6mg（0.389毫摩尔）[Rh（COD）2]PF6、215.2mg（0.389毫摩尔）BPPM和138.3mg四丁铵三氟乙酸盐。按照类似于实施例18的方法进行氢化。经过1小时的反应后，按照类似于实施例2的方式，对该混合物进行处理，得到纯的（R）一泛内酯。〔α〕20 D＝-47.8°，旋光纯度92.7%。
实施例25
按照类似于实施例1的方法，用29mg（0.0625毫摩尔）[Rh（COD）2]PF6、45.3mg（0.0625毫摩尔）mCH3-POPPM和41.4mg（0.0625毫摩尔）四丁铵全氟辛酸盐，制备催化剂溶液（100ml）。
实施例26
按照实施例4中所述的方法，用10ml根据实施例25制备的催化剂溶液，对40.0g（0.31摩尔）酮泛内酯进行氢化。经过3小时氢化后，按照类似于实施例2的方式，对该混合物进行处理，得到纯（R）一泛内酯。〔α〕20 D＝-48.3°，旋光纯度93.6%。
实施例27
在手套箱（O2的含量低于1ppm）中的一个500ml钢制高压釜中装入40.0g（0.31摩尔）酮泛内酯、210ml甲苯、180.6mg（0.389毫摩尔）[Rh（COD）2]PF6、215.2mg（0.389毫摩尔）BPPM和176.4mg（0.389毫摩尔）四丁铵五氟代苯甲酸盐。在40巴H的恒压下、温度为30℃以及充分搅拌的条件下，进行氢化。依靠这一放热反应，温度升高至40℃。经过3小时氢化后，按照实施例2中所述的方式，将该混合物进行处理，得到（R）-泛内酯。〔α〕20 D＝-45.8°旋光纯度88.8%。
实施例28
在一手套箱中（O2的含量低于1ppm）的一个100ml的容量瓶中，加入40.1mg（0.062毫摩尔）40%的氢氧化四丁铵水溶液、22.0mg（0.062毫摩尔）全氟庚酸、25.1mg（0.062毫摩尔）双（1，5-环辛二烯）铑（Ⅰ）四氟硼酸盐和44.7mg（0.062毫摩尔）mCH3-POPPM。然后，在容量瓶中加入约100ml无O2甲苯到100ml刻度。将所得到的悬浮液在22℃下搅拌24小时，从而形成一个橙色的、几乎清彻的溶液。
实施例29
在手套箱中的一个500ml高压釜内装入40g（0.31毫摩尔）酮泛内酯、200ml甲苯和10ml根据实施例28制备的催化剂溶液。在40℃、40巴H2的恒压下以及充分搅拌的条件下，进行氢化。1小时后转化率达99。共经2.5小时后，按照类似于实施例2的方式，对该混合物进行处理，得到纯（R-泛内酯。〔α〕20 D＝-47.5°，旋光纯度92.0%。
实施例30
按照类似于实施例28的方法，用40.1mg（0.062毫摩尔）40%的氢氧化四丁铵水溶液、29.0mg（0.062毫摩尔）全氟壬酸、25.1mg（0.062毫摩尔）双（1，5-环辛二烯）铑（Ⅰ）四氟硼酸盐和44.7mg（0.062毫摩尔）
mCH3-POPPM，制备催化剂溶液（100ml）。
实施例31
按照实施例29中所述的方法，用100ml、根据实施例30制备的催化剂溶液，对40.0g酮泛内酯进行氢化。经过2.5小时氢化后，按照类似于实施例2的方法，对充混合物进行处理，得到纯的（R）-泛内酯。〔α〕20 D＝-47.5°，旋光纯度92.0%。
实施例32
按照类似于实施例28的方法，用40.1mg（0.062毫摩尔）40%的氢氧化四丁铵水溶液、31.8mg（0.062毫摩尔）全氟癸酸、25.1mg（0.062毫摩尔）双（1，5-环辛二烯）铑（Ⅰ）四氟硼酸盐和44.7mg（0.062毫摩尔）mCH3-POPPM，制备催化剂溶液（100ml）。
实施例33
按照实施例29中所述的方法，用10ml根据实施例32制备的催化剂溶液，对40.0酮泛内酯进行氢化。经过2.5小时氢化后，按照类似于实施例2的方法，对该混合物进行处理，得到纯（R）-泛内酯。〔α〕20 D＝-47.8°，旋光纯度92.7%。
实施例34
按照类似实施例28的方法，用127.1mg（0.195毫摩尔）40%的氢氧化四丁铵水溶液、32.3mg（0.195毫摩尔）α-氟代肉桂酸、78.5mg（0.195毫摩尔）双（1，5-环辛二烯）铑（Ⅰ）四氟硼酸盐和140.9mg（0.195毫摩尔）mCH3-POPPM，制备催化剂溶液（50ml）。
实施例35
按照实施例29中所述的方法，用50ml根据实施例34制备的催化剂溶液，对20.0g酮泛内酯（溶解于55ml甲苯中）进行氢化。经过1小时氢化后，按照类似于实施例2的方法，对该混合物进行处理，得到纯（R）-泛内酯。〔α〕m＝-46.4°，旋光纯度89.9%。
实施例36
按照类似于实施例28的方法，用254.2mg（0.0389毫摩尔）40%的氢氧化四丁铵水溶液、65.4mg（0.389毫摩尔）2-氟-3-苯基丙酸、157.8mg（0.389毫摩尔）双（1，5-环辛二烯）铑（Ⅰ）四氟硼酸盐和281.0mg（0.389毫摩尔）mCH3-POPPM，制备催化剂溶液（100ml）。
实施例37
按照实施例29中所述的方法，用100ml根据实施例36制备的催化剂溶液，对40.0g酮泛内酯（溶解于110ml甲苯中）进行氢化。经2小时氢化后，按照类似于实施例2的方法，对该混合物进行处理，得到纯（R）-泛内酮。〔α〕20 D＝-47.9°旋光纯度92.8%。
实施例38
在手套箱（O2的含量低于1ppm）中的一个500ml钢制高压釜内装入10.2g（0.1摩尔）丙酮酸甲酯、200ml苯、32.1mg（0.0496毫摩尔）二-μ-三氟乙酸基-双（1，5-环辛二烯）二-铑和56.0mG（0.0991毫摩尔）BPPM。在20巴H2的恒压下，温度为21℃以及充分搅拌的条件下，进行氢化。4小时后转化率达到98.4%。蒸发反应溶液，剩留物在大气压下进行蒸馏，得到甲基（R）-（+）-乳酸盐（沸点143-145°）。为了用气相色谱来测定对映体过量，将其样品定量地转变成茨烷酸酯。对映体过量：80.1%。
实施例39
作为对比，按照类似于实施例38的方法，用24.5mg（0.0496毫摩尔）〔Rh（COD）Cl〕2代替铑三氟乙酸盐络合物，对10.2g丙酮酸甲酯进行氢化，得到甲基R-（+）-乳酸盐（沸点143-145℃）。对对映体过量：70.6%。对于这一氢化，文献中给出在相同条件下的旋光产率是66.3%（I.Ojima，T.Kogure and K.Achiwa，J.Chem.Soc，Chem，Commun;1977，428）。
实施例40
按照类似于实施例38的方法，将11.6g（0.摩尔）丙酮酸乙酯进行氢化。在23小时之后，转化率为99.2%。得到乙基（R）-（+）-乳酸盐（沸点152°-154℃）。对映体过量：79.5%。
实施例41
按照类似于实施例39的方法，对11.6g丙酮酸乙酯进行氧化，得到乙基（R）-（+）-乳酸盐（沸点151-154℃）。对映体过量：71.2%。对于在相同的条件下进行氢化，文献中给出的旋光产率是65.3%（K.Achiwa，Tetrahedron Lett.1977，3735）。
实施例42
在手套箱（O2的含量低于1ppm）中，向
20ml含有4.02mg（0.006毫摩尔〔Rh（COD）CF3COO〕2的甲苯溶液中，加入57.6mg共聚物（磷含量为1.33%），这一共聚物是由（2S，4S）-4-（二苯基膦基）-2-〔（二苯基膦基）甲基〕-1-（4-戊烯酰基）-吡咯烷和异丁烯酸2-羟乙基酯制备成的。将所得到的悬浮液在22℃下搅拌24小时。
实施例43
按照实施例29所述的方法，但是在60℃下，用根据实施例42制备的催化剂悬浮液，对20.0g酮泛内酯进行氢化。经过24小时氢化后，按照类似于实施例2的方式，对该混合物进行处理，得到纯（R）-泛内酯。〔α〕20 D＝-43.6°，旋光纯度84.4%。
Claims (7)
1、不对称氢化方法，其特征在于，它们是在0至100℃的温度和/至100巴的压力下，在有铑-二膦络合物作为催化剂的情况下进行的，所说的铑-二膦络合物的通式为
式中，X可以任意固定到一载体上，代表Z-COO-式的基团，其中Z表示基团
全氟苯基、全氟联苯基或下式的基团
式中R1、R2和R3表示卤素、低碳烷基、全氟苯基、全氟-C1-20烷基、氢或基团-COA或AOC-(CF2)n-，其中A表示基团-OR或-NR1 2，但其条件是：取代基R1、R2和R3中至少有一个表示氟；R表示氢、低碳烷基或一个阳离子；R1表示氢或低碳烷基；n表示1-20；Y代表通式Ⅱ的手性二膦配位体
式中，R4代表芳基，R5代表基团-CO-R6、-SO2-R6、-PO(R6)2或-PS(6)2，其中R6表示芳基、低碳烷基、二-芳氨基、二-低碳烷氨基、芳氧基或低碳烷氧基；L代表容易互换的中性配位体如烯烃、腈或反应中所用的溶剂；铑和配位体Y的含量比为每摩尔配位体Y含0.05-5摩尔铑，铑和基团X的含量比为每摩尔基团X含0.01-20摩尔铑，铑与要加氢处理的化合物的比为0.00001-5(重量)%。
2、按权利要求1的方法，其中，在有铑-二膦络合物存在下对酮泛内酯（Ketopantolactone）进行不对称氢化，制备R-（-）-泛内酯（Pantolactone），所说的铑-二膦络合物通式为
式中，x可以任意固定到一载体上，代表Z-COO-基团，其中Z表示基团
全氟苯基、全氟联苯基或下式的基团
式中R1、R2和R3表示卤素、低碳烷基、全氟苯基、全氟-C1-20-烷基、氢或基团-COA或AOC-（CF2）n-，其中A表示基团-OR或-NR1 2，但其条件是：取代基R1、R2和R3中至少有一个表示氟;R表示氢、低碳烷基或一个阳离子;R1表示氢或低碳烷基;n表示1-20;Y代表一个手性二膦配位体，其通式为
式中，R4代表芳基，R5代表基团-CO-R6、-SO2-R6、-PO（R6）2，或-PS（R6）2，其中R6表示芳基、低碳烷基、二-芳氨基、二-低碳烷氨基、芳氧基或低碳烷氧基;L代表容易互换的中性配位体如烯烃、腈或反应中所用的溶剂。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所说的不对称氢化是在有Ⅰ式的铑-二膦络合物存在下进行的，其中Z代表基团
式中R1，R2和R3如权利要求1定义。
4、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所说的不对称氢化是在有Ⅰ式的铑-二膦络合物存在下进行的，式中取代基R1、R2和R3中至少有两个代表氟。
5、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所说的不对称氢化是在有Ⅰ式的铑-二膦络合物存在下进行的，式中X代表基团CF3-COO-或全氟-C1-20-烷基。
6、根据权利要求1或2所述的方法，其中铑-二膦络合物中的R5代表基团-PO（R6）2。
7、根据权利要求1或2所述的方法，其中铑-二膦铬合物中的R4代表间-甲苯基，R6代表苯基。
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