CN101052604A - 对映体富集底物的去富集方法 - Google Patents

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CN101052604A CNA2005800374723A CN200580037472A CN101052604A CN 101052604 A CN101052604 A CN 101052604A CN A2005800374723 A CNA2005800374723 A CN A2005800374723A CN 200580037472 A CN200580037472 A CN 200580037472A CN 101052604 A CN101052604 A CN 101052604A
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Abstract

提供了一种对映体富集组合物去富集的方法,该方法包括在催化剂体系和任选的反应促进剂存在下,使对映体富集组合物反应来制得一种产物组合物,所述对映体富集组合物包括含有碳-杂原子键的底物的至少第一对映体或非对映体,其中碳是手性中心,杂原子是VI族杂原子,所述产物组合物包括具有碳-杂原子键的底物的第一和第二对映体或非对映体,产物组合物中第二与第一对映体或非对映体的比例高于对映体富集组合物中第二与第一对映体或非对映体的比例。优选的底物包括通式(1)的化合物,其中:X表示O、S;R1、R2各自独立地表示任选取代的烃基、全卤化的烃基、任选取代的杂环基;或者R1 &R2任选地连接,以这样的方式形成任选取代的一个或多个环;条件是选择R1、R2使得*是手性中心。在优选的方法中,可以获得通式(2)的化合物,其中:X表示O、S;R1、R2各自独立地表示任选取代的烃基、全卤化的烃基、任选取代的杂环基;或者R1 & R2任选地连接,以这样的方式形成任选取代的一个或多个环;条件是R1和R2不同。

Description

对映体富集底物的去富集方法
本发明涉及一种对映体富集底物尤其是醇和硫化物的去富集(de-enrichment)方法。
根据本发明的第一方面,提供一种对映体富集组合物的去富集方法,该方法包括在催化剂体系和任选的反应促进剂存在下,使对映体富集组合物反应来制得一种产物组合物,所述对映体富集组合物包括含有碳-杂原子键的底物的至少第一对映体或非对映体,其中碳是手性中心,杂原子是VI族杂原子,所述产物组合物包括具有碳-杂原子键的底物的第一和第二对映体或非对映体,产物组合物中第二与第一对映体或非对映体的比例高于对映体富集组合物中第二与第一对映体或非对映体的比例。
优选产物组合物是含有碳-杂原子键的底物的第一和第二对映体的外消旋混合物,其中碳是手性中心。
可以通过本发明的方法得到对映体去富集的底物包括位于手性仲碳原子(chiral secondary carbon atom)的醇和手性位于仲碳原子的硫化物。
优选,在本发明的方法中,含有碳-杂原子键的底物是通式(1)的化合物,碳原子是手性中心:
Figure A20058003747200061
其中:
X表示O、S;
R1、R2各自独立地表示任选取代的烃基、全卤化的烃基、任选取代的杂环基;或者
R1 & R2任选地连接,以这样的方式形成任选取代的一个或多个环;
条件是选择R1和R2使得*是手性中心。
可以用R1-2表示的烃基独立地包括烷基、烯基和芳基及其任意组合,如芳烷基和烷芳基,例如苯甲基。
可以用R1-2表示的烷基包括含有至多20个碳原子的直链和支链烷基,特别是1至7个碳原子,优选1至5个碳原子。当烷基是支链时,基团通常含有至多10个支链碳原子,优选至多4个支链碳原子。特定实施方案中,烷基可以是环状的,最大的环通常含有3至10个碳原子并且任选具有一个或多个桥环特征。可以用R1-4表示的烷基实例包括甲基、乙基、丙基、2-丙基、丁基、2-丁基、叔丁基和环己基。
可以用R1-2表示的烯基包括C2-20烯基,优选C2-6烯基。可以存在一个或多个碳-碳双键。烯基可以带有一个或多个取代基,特别是苯基取代基。烯基的实例包括乙烯基、苯乙烯基和茚基。当R1或R2表示烯基时,碳-碳双键优选位于碳-杂原子部分的β位。
可以用R1-2表示的芳基可以含有1个环或2个或更多个稠环,其包括环烷基、芳基或杂环。可以用R1-2表示的芳基实例包括苯基、甲苯基、氟代苯基、氯代苯基、溴代苯基、三氟甲苯基、茴香基、萘基和二茂铁基。
可以用R1-2表示的全卤化烃基独立地包括全卤化的烷基和芳基及其任意组合,如芳烷基和烷芳基。可以用R1-2表示的全卤化烷基实例包括-CF3和-C2F5
可以用R1-2表示的杂环基独立地包括芳香族的、饱和的和部分不饱和的环状系统,并可以构成1个环或2个或更多个稠环,其可以包括环烷基、芳基或杂环。杂环基含有至少一个杂环,其中最大的通常含有3至7个环原子,其中至少一个原子是碳并且至少一个原子是N、O、S或P中的任意一个。当R1或R2表示或含有杂环基时,R1或R2中与碳-杂原子基结合的原子优选是碳原子。可以用R1-2表示的杂环基实例包括吡啶基、嘧啶基、吡咯基、噻吩(thiophenyl)基、呋喃基、吲哚基、喹啉基、异喹啉基、咪唑基和三唑基。
当R1-2任一是取代的烃基或杂环基时,取代基(一个或多个)应当是对反应的速率或者立体选择性不会产生负面影响的基团。任选的取代基包括卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、巯基、酰基、烃基、全卤化的烃基、杂环基、烃基氧基、单或双烃基氨基、烃基硫代、酯、碳酸根、酰胺、磺酰基和磺酰氨基,其中烃基和以上R1的定义一样。可以存在一个或多个取代基。
当R1 & R2以与通式(1)化合物的碳原子和/或原子X一起形成环的方式连接时,优选这些环是5、6或7元环,并且任选含有一个或多个环杂原子,优选O、S或N环原子。通式(1)中这样化合物的实例包括2-甲基环己醇。
特定的优选实施方案中,R1和R2都不同并且选择两个是不同的C1-6烷基、两个是不同的芳基,特别其中一个是苯基,或者选择一个是芳基,特别是苯基,一个是C1-6烷基。可以存在取代基,当R1和R2之一或两个都是取代的苯基时,优选取代基与C-X基团相对。
通式(1)化合物的实例包括1-苯基乙-1-醇、1-(2-萘基)乙-1-醇,1-(1-萘基)乙-1-醇、1-苯基乙-1-硫醇,1-(2-萘基)乙-1-硫醇,和1-(1-萘基)乙-1-硫醇。
催化剂体系优选包括过渡金属催化剂和任选的配体。
任选存在的配体包括胺、醇和硫化物。
当使用配体时,与底物反应之前,可以任选将配体和过渡金属催化剂预先混合或者预先配位。这样预先配位的配体和过渡金属催化剂的实例包括公开号为WO97/20789、WO98/42643、WO02/44111国际专利申请中所公开的那些催化剂,在此将每篇引入作为参考。
过渡金属催化剂包括过渡金属卤化物、过渡金属卤化物复合物和过渡金属复合物,其中通过可替换的配体来任选地复合过渡金属。
可替换的配体包括膦,如三烃基膦,例如Ph3P,碳烯,如咪唑碳烯,腈,如乙腈,一氧化碳,三氟甲基磺酸盐,烯烃和二烯烃。其中通过可替换的配体任选地复合过渡金属的过渡金属复合物的实例包括通式MnLoXpYr的复合物:
其中
M为过渡金属;
L为可替换的配体;
X为卤化物;
Y为中性的任选取代的烃基复合基团、中性的任选取代的全卤化烃基复合基团,或者任选取代的环戊二烯基复合基团;和n为整数;和
o、p和r各自为0或者整数,只要o+p+r为整数。
优选,过渡金属催化剂是过渡金属卤化物或过渡金属卤化物复合物,基于过渡金属是元素周期表中的VIII族元素,尤其是钌、铑或铱。
更优选,过渡金属催化剂是通式MnXpYr的过渡金属卤化物复合物:
其中
M为过渡金属;
X为卤化物;
Y为中性的任选取代的烃基复合基团、中性的任选取代的全卤化烃基复合基团,或者任选取代的环戊二烯基复合基团;和n、p和r为整数。
尽管认为过渡金属催化剂基本上如上述通式所示,但是在一些情况中,过渡金属催化剂也可能会以二聚物,三聚物或一些其它聚合物质的形态存在。
M表示的金属包括能够催化转移氢化作用的金属。优选金属包括过渡金属,更优选元素周期表中的VIII族金属,(铁、钴、镍、钌、铑、钯、锇、铱和铂),更优选是钌、铑或铱,最优选铱。
通常,选择整数n、p、r使得过渡金属卤化物复合物总体上是中性物质。因此,n、p、r的选择和金属的价态、卤化物存在的数量和复合基团Y的性质直接相关。例如,当Y是带负电的环戊二烯基复合基团时,需要与金属价态相平衡的带负电荷的卤化物的数目将比当Y是中性烃基复合基团时要少。
当金属是钌时,优选以二价态存在。当金属为铑或铱时,当Y为中性的任选取代的烃基或者中性的任选取代的全卤化烃基配体时,其优选以一价态存在,当Y为任选取代的环戊二烯基配体时,其优选以三价态存在。尤其优选的金属是铱。
可以用Y表示的中性任选取代的烃基或者全卤化的烃基复合基团包括任选取代的芳基和烯基复合基团。
可以用Y表示的任选取代的芳基复合基团包括1个环或2个或更多个稠环,其包括环烷基、芳基或者杂环。优选,复合基团含有6元芳香环。芳基复合基团的一个或多个环通常由烃基取代。取代的方式和取代基的数目不同并可以受到存在的环数量影响,但是通常存在1-6个取代基。取代基可以包括卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、硫醇、酰基、烃基、全卤化的烃基、杂环基、烃基氧基、单或双-烃基氨基、烃基硫代、酯、碳酸根、酰胺、磺酰基和磺酰氨,其中的烃基与以上R1的定义相同。通常,1-6个取代基各自独立地是烃基,优选是2、3或6个烃基,更优选6个烃基。优选烃基取代基包括甲基、乙基、异丙基、薄荷基、新薄荷基和苯基。尤其是当芳基复合基团是单环时,复合基团优选是苯或取代的苯。当复合基团是全卤化的烃基时,优选是全卤化的苯,例如六氯苯或六氟苯。当烃基取代基含有对映体和/或非对映体中心时,优选使用对映体和/或非对映体的纯化形式。苯基、对伞花基、均三甲苯和六甲苯是尤其优选的复合基团。
可以用Y表示的任选取代的烯基复合基团包括C2-30,优选C6-12烯烃或环烯烃,优选具有两个或更多个碳-碳双键,优选只有两个碳-碳双键。碳-碳双键可以任选地与其它可能存在的不饱和体系共轭,但是优选它们彼此共轭。烯烃或环烯烃优选由烃基取代基取代。当烯基仅有一个双键时,任选取代的烯基复合基团可以含有两种分开的烯烃。优选烃基取代基包括甲基、乙基、异丙基和苯基。任选取代的烯基复合基团实例包括环-八-1,5-二烯和2,5-降冰片二烯。尤其优选环-八-1,5-二烯。
可以用Y表示的任选取代的环戊二烯基复合基团包括能够η-5结合的环戊二烯基。环戊二烯基通常由1-5个取代基取代。取代基可以包括卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、硫醇、酰基、烃基、全卤化的烃基、杂环基、烃基氧基、单或双-烃基氨基、烃基硫代、酯、碳酸根、酰胺、磺酰基和磺酰氨,其中的烃基与以上R1的定义相同。优选,环戊二烯基由1-5个烃基取代,更优选由3-5个烃基取代并且最优选由5个烃基取代。优选的烃基取代基包括甲基、乙基和苯基。当烃基取代基含有对映体和/或非对映体的中心时,使用这些的对映体和/或非对映体的纯化形式是有利的。任选取代的环戊二烯基复合基团的实例包括环戊二烯基、五甲基-环戊二烯基、五苯基环戊二烯基、四苯基环戊二烯基、乙基四甲基戊二烯、薄荷基四苯基环戊二烯基、新薄荷基四苯基环戊二烯基、薄荷基环戊二烯基、新薄荷基环戊二烯基、四氢茚基、薄荷基四氢茚基和新薄荷基四氢茚基。尤其优选五甲基环戊二烯基。
优选通式MnXpYr的过渡金属卤化物复合物,其中M是Rh或Ir,并且Y是任选取代的环戊二烯基。最优选通式MnXpYr的过渡金属卤化物复合物,其中M是Ir并且Y是任选取代的环戊二烯基。
过渡金属卤化物复合物的实例包括Ru2Cl4(伞花基)2、Rh2Cl4(Cp*)2、Rh2Br4(Cp*)2、Rh2I4(Cp*)2、Ir2Cl4(Cp*)2、Ru2I4(伞花基)2、RhCl2Cp*、RhBr2Cp*、RhI2Cp*和Ir2I4(Cp*)2,其中Cp*是五甲基环戊二烯基。
特定的优选实施方案中,催化剂体系优选是将通式MnXpYr的过渡金属卤化物复合物与通式(1)的醇或者硫化物配体接触而获得的组合物,其中M是过渡金属;X是卤化物;Y是中性的任选取代的烃基复合基团、中性的任选取代的全卤化烃基复合基团、或者任选取代的环戊二烯基复合基团;并且n、p和r是整数。
至少部分在固体载体上或作为包封系统来引入催化体系是有利的。在催化体系存在于固体载体上或作为包封系统的情况中,这样的负载型的催化体系可以有助于进行可能需要的分离操作,并且可以有助于方便原料在各个步骤之间的循环,尤其是设想重复操作时。WO03/006151和WO05/016510中描述了可以用于负载或包封催化体系的固体载体或包封技术的实例。
可以任选存在的反应促进剂包括卤化物盐,例如金属卤化物。优选的反应促进剂包括溴化物,尤其是碘化物盐。更优选碘化钾和碘化铯。
优选地,本发明的方法在碱存在下进行。碱的实例包括碳酸钾和碳酸钠。
本发明的另一个方面中,可以通过通式(1)的起始醇或硫化物去质子化衍生来生产通式(2)中对应的酮或硫酮:
Figure A20058003747200111
其中:
X表示O、S;
R1、R2各自独立地表示任选取代的烃基、全卤化的烃基、任选取代的杂环基;或者
R1 & R2任选地连接,以这样的方式形成任选取代的一个或多个环;
条件是R1和R2不同。
当希望抑制或促进通过通式(1)的起始醇或硫化物去质子化衍生通式(2)中对应的酮或硫酮的产生时,使用氢受体和/或氢供体是有利的。
本发明的方法中可以存在的氢受体包括来自酸、氧、醛和酮、亚胺和亚铵(imminium)、易于氢化的烃、染料、纯氧化剂(clean oxidizingagent)、碳酸盐、碳酸氢盐及其任意组合的质子。
质子可以从任何方便的和相容的酸如甲酸、乙酸、碳酸氢盐、硫酸氢盐以及铵盐或烷基铵盐中放射出来。质子可以从底物自身中便利地放射出来。
可以用作氢受体的醛和酮中通常含有1-20个碳原子,优选含有2-15个碳原子,更优选含有3-5个碳原子。醛和酮包括烷基、芳基、杂芳基醛和酮,和具有混合的烷基、芳基、杂芳基的酮。可以表示为氢受体的醛和酮的实例包括甲醛、丙酮、甲基乙基酮和二苯甲酮。当氢供体是醛或酮时,尤其优选丙酮。
可以用作氢受体的易于氢化的烃包括易于接受氢的烃,或易于形成还原体系的烃。可以用作氢供体的易于氢化的烃的实例包括醌、二氢芳烃和四氢芳烃。
可以表示氢受体的纯氧化剂包括具有高还原电势的还原剂,特别是具有相对于标准氢电极的氧化电势高约0.1ev的那些,通常高约0.5ev,优选高约1ev。可以表示氢受体的纯氧化剂的实例包括氧化金属和氧。
染料包括玫瑰红、原黄素、溴化乙啶、伊红和酚酞。
碳酸盐和碳酸氢盐包括碱金属、碱土金属、碳酸盐和碳酸氢盐的铵和季胺盐。
最优选的氢受体是来自酸、丙酮、氧、底物胺和碳酸盐和碳酸氢盐的质子。
氢供体包括氢、伯醇和仲醇、伯胺、仲胺和叔胺、羧酸及其酯和胺盐、易于脱氢的烃、纯还原剂(clean reducing agent)及其任意组合。
可以用作氢供体的伯醇和仲醇通常含有1至10个碳原子,优选2至7个碳原子,更优选3或4个碳原子。可以代表氢供体的伯醇和仲醇的实例包括甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、环戊醇、环己醇、苯甲醇和薄荷醇。当氢供体是醇时,优选仲醇,尤其是2-丙醇和2-丁醇。
可以用作氢供体的伯胺、仲胺和叔胺通常含有1至20个碳原子,优选2至14个碳原子,更优选3或8个碳原子。可以表示氢供体的伯胺、仲胺和叔胺的实例包括乙胺、丙胺、异丙胺、丁胺、异丁胺、己胺、二乙胺、二丙胺、二-异丙胺、二丁胺、二-异丁胺、二己胺、苄胺、二苄胺、哌啶、(R)或(S)6,7-二甲氧基-1-甲基二氢异喹啉、三乙胺。当氢供体是胺时,优选伯胺,尤其是含有仲烷基的伯胺,特别是异丙胺和异丁胺。
可以用作氢供体的羧酸或其酯或盐通常含有1至10个碳原子,优选含有1至3个碳原子。特定的实施方案中,羧酸有利地是β-羟基-羧酸。酯可以由羧酸和C1-10醇生成。可以用作氢供体的羧酸的实例包括甲酸、乳酸、抗坏血酸和扁桃酸。当羧酸用作氢供体时,至少一些羧酸优选以盐的形式存在。可以形成胺盐。可以用于形成这样盐的胺的实例包括芳香胺和非芳香胺,以及伯胺、仲胺和叔胺并且通常含有1至20个碳原子。优选叔胺,尤其三烷基胺。可以用于形成盐的胺的实例包括三甲胺、三乙胺、二-异丙基乙胺和哌啶。最优选的胺是三乙胺。当至少一些羧酸是作为胺盐存在时,尤其是使用甲酸和三乙胺的混合物时,酸对胺的摩尔比通常约为5∶2。在反应的过程中通过加入任一种成分,但是通常通过加入羧酸来保持这一比例。其它优选的盐包括钠、钾、镁。
可以用作氢供体的易于脱氢的烃包括易于芳香化的烃或易于形成高共轭体系的烃。可以用作氢供体的易于脱氢的烃的实例包括环己二烯、环己烯、四氢萘、二氢呋喃和萜。
可以表示氢供体的纯还原剂包括具有高还原电势的还原剂,特别是具有相对于标准氢电极高约-0.1eV的还原电势的那些,通常高约-0.5eV,优选高约-1eV。可以表示氢供体的纯还原剂的实例包括肼和羟胺。
最优选的氢供体是(R)或(S)6,7-二甲氧基-1-甲基二氢异喹啉、2-丙醇、2-丁醇、甲酸三乙胺、甲酸钠、甲酸钾以及甲酸三乙胺和甲酸的混合物。
尽管也可以存在气态氢,但是工艺通常在气态氢不存在的情况下进行,因为其看上去是不必要的。
通常,可使用惰性气体喷射。
合适地,该方法在-78至+150℃的温度范围内进行,优选-20至+110℃,更优选在-10至+40℃。
底物,通式(1)化合物,的初始浓度,合适地在0.05至1.0的范围内,并且,为了便于大规模操作,可以例如至多6.0,更优选0.75至2.0,以摩尔为基础。底物和催化剂体系的摩尔比合适地为不小于50∶1并且可以至多50000∶1,优选250∶1至5000∶1且更优选500∶1至2500∶1之间。
如果存在反应促进剂,优选以超过底物的摩尔过量来使用反应促进剂,尤其是1至5倍,或者,如果方便使其更高,例如至多20倍。
如果存在氢供体和/或氢受体,优选以超过底物的摩尔过量来使用氢供体和/或氢受体,尤其是5至20倍,如果方便使其更高,例如至多500倍。
反应时间通常为1.0min至24h,尤其是至多8h,方便地约为3h。反应后,通过标准程序来处理混合物。
可以存在反应溶剂,例如二甲基甲酰胺、乙腈、四氢呋喃、甲苯、氯仿、二氯甲烷,或方便地当底物醇或硫化物在反应温度下是液态时,反应溶剂是底物醇或硫化物。通常优选在水基本上不存在下进行,但是水并没有显示出不适当地抑制反应。如果底物胺或反应溶剂与水不互溶且期望的产物是水溶性的,期望水作为第二相存在。可以选择底物的浓度来最佳化反应时间、收率和对映体过量的去富集。
在本发明的另一个方面中,随后含有使对映体富集组合物反应产生的通式(2)的酮或硫酮的组合物,该对映体富集组合物包括含有碳-杂原子键的底物的至少第一对映体或非对映体,其中碳是手性中心并且杂原子是VI族杂原子,在催化剂体系和任选的反应促进剂存在下接触转移氢化催化剂和氢供体来获得产物组合物,该产物组合物含有具有碳-杂原子键的底物的第一和第二对映体或非对映体,产物组合物中第二和第一对映体或非对映体的比例高于对映体富集组合物中第二和第一对映体或非对映体的比例。
氢供体为前述的氢供体。
优选使用立体选择还原系统来完成通式2化合物的还原。最优选立体选择还原使用手性配位的过渡金属催化的转移氢化反应。这样的方法和其中所用的催化剂、反应物和反应条件的实例包括国际专利申请公开号为WO97/20789、WO98/42643和WO02/44111中公开的那些,在此将每篇引入作为参考。优选本发明的方法中使用的转移氢化催化剂具有通式(a):
Figure A20058003747200151
其中:
R3表示中性的任选取代的烃基、中性的任选取代的全卤化烃基、或者任选取代的环戊二烯基配体;
A表示任选取代的氮;
B表示任选取代的氮、氧、硫或磷;
E表示连接基团;
M表示能催化转移氢化作用的金属;并且
Y表示阴离子基团、碱性配体或空位(vacant site);
条件为A或B中的至少一个含有取代的氮并且取代基至少有一个手性中心;和
条件为Y不是空位时,A或B中的至少一个带有氢原子。
特别优选的转移氢化催化剂是WO97/20789、WO98/42643和WO02/44111中所述的那些钌、铑或铱催化剂类型,其含有任选取代的二胺配体,例如任选取代的乙二胺配体,其中任选取代的二胺配体中至少一个氮原子被取代,优选该配体具有含有手性中心的基团,和中性的芳香基配体例如对甲基异丙基苯,或者任选的取代环戊二烯基配体例如五甲基环戊二烯。
高度优选的用于本发明的方法中的转移氢化催化剂是通式(A):
Figure A20058003747200161
        通式(A)
其中:
R3表示中性的任选取代的烃基、中性的任选取代的全卤化烃基或任选取代的环戊二烯基配体;
A表示-NR4-、-NR5、-NHR4、-NR4R5或-NR4R5,其中R4是H、C(O)R6、SO2R6、C(O)NR6R10、C(S)NR6R10、C(=NR10)SR11或C(=NR10)OR11,R5和R6各自独立地表示任选取代的烃基、全卤化烃基或任选取代的杂环基,R10和R11各自独立地是氢或R6定义的基团;
B表示-O-、-OH、OR7、-S-、-SH、SR7、-NR7-、-NR8-、-NHR8、-NR7R8、-NR7R9、-PR7-或-PR7R9,其中R8是H、C(O)R9、SO2R9、C(O)NR9R12、C(S)NR9R12、C(=NR12)SR13或C(=NR12)OR13,R7和R9各自独立地表示任选取代的烃基、全卤化烃基或任选取代的杂环基,R12和R13各自独立地是氢或R9定义的基团;
E表示连接基团;
M表示能够催化转移氢化作用的金属;和
Y表示阴离子基团,碱性配体或空位;和
条件是Y不是空位时,A或B中的至少一个带有氢原子。
高度优选的是通式(A)的转移氢化催化剂,其中A或B中的至少一个含有取代的氮,且取代基含有至少一个手性中心。
认为催化物质基本上如以上通式所示的。其可以被引入到固体载体上。
用R5-7或R9-11表示的任选取代的烃基包括烷基、烯基、炔基和芳基及其任意组合,如芳烷基和烷芳基,例如苯甲基。
可以用R5-7或R9-11表示的烷基包括含有1至20个碳原子的直链和支链烷基,特别是1至7个碳原子,优选1至5个碳原子。特定实施方案中,烷基可以是环状的,通常在最大的环中含有3至10个碳原子并且任选的特征是一个或多个桥环。可以用R5-7或R9-11表示的烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、2-丙基、丁基、2-丁基、叔丁基和环己基。
可以用R5-7或R9-11中的一个或多个表示的烯基包括C2-20烯基,优选C2-6烯基。可以存在一个或多个碳-碳双键。烯基可以带有一个或多个取代基,特别是苯基取代基。
可以用R5-7或R9-11中的一个或多个表示的炔基包括C2-20炔基,优选C2-10炔基。可以存在一个或多个碳-碳三键。炔基可以带有一个或多个取代基,特别是苯基取代基。炔基的实例包括乙炔基、丙炔基和苯乙炔基。
可以用R5-7或R9-11中的一个或多个表示的芳基可以含有一个环或2个或更多个稠环或桥环,其包括环烷基、芳基或杂环。可以用R5-7或R9-11表示的芳基的实例包括苯基、甲苯基、氟代苯基、氯代苯基、溴代苯基、三氟甲苯基、茴香基、萘基和二茂铁基。
可以用R5-7或R9-11中的一个或多个表示的全卤化烃基独立地包括全卤化烷基和芳基及其任意组合,如芳烷基和烷芳基。可以用R5-7或R9-11表示的全卤化烷基的实例包括-CF3和-C2F5
可以用R5-7或R9-11中的一个或多个表示的杂环基独立地包括芳香族的、饱和的和部分不饱和的环体系,并可以包括1个环或2个或更多个稠环,其可以包括环烷基、芳基或杂环。杂环基团含有至少一个杂环,最大的杂环通常含有3至7个环原子,其中至少一个原子是碳并且至少一个原子是N、O、S或P中的任意一个。可以用R5-7或R9-11表示的杂环基的实例包括吡啶基、嘧啶基、吡咯基、硫代苯基、呋喃基、吲哚基、喹啉基、异喹啉基、咪唑基和三唑基。
当R5-7或R9-11中的任意一个是取代的烃基或杂环基时,取代基(一个或多个)应当对反应的速率或立体选择性没有不利影响。任选的取代基包括卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、亚胺、硫醇、酰基、烃基、全卤化的烃基、杂环基、烃基氧基、单或双-烃基氨基、烃基硫代、酯、羧基、碳酸根、酰胺、磺酰基和磺酰氨基,其中的烃基与以上R5-7或R9-11定义相同。可以存在一个或多个取代基。R5-7或R9-11可以各自含有一个或多个手性中心。
可以用R3表示的中性的任选取代的烃基或全卤化的烃基配体包括任选取代的芳基和烯基配体。
可以用R3表示的任选取代的芳基配体可以含有1个环或2个或更多个稠环,其包括环烷基、芳基或杂环。优选地,配体含有六元芳香环。芳基配体的一个或多个环通常由烃基取代。取代基的取代方式和数目不同并可以受到存在的环数量的影响,但是通常存在1至6个烃基取代基,优选2、3或6个烃基,更优选6个烃基。优选的烃基取代基包括甲基、乙基、异丙基、薄荷基、新薄荷基和苯基。特别地,当芳基配体是单环时,配体优选为苯或取代的苯。当配体是全卤化烃基的时,配体优选为全卤化的苯,例如六氯苯或六氟苯。当烃基取代基含有对映体和/或非对映体中心时,优选使用这些的对映体和/或非对映体的纯化形式。苯、对伞花基、均三甲苯和六甲基苯是尤其优选的配体。
可以用R3表示的任选取代的烯基配体包括C2-30烯烃或环烯烃,优选C6-12,优选具有两个或多个碳-碳双键,优选仅有两个碳-碳双键。碳-碳双键可以任选地和其它可能存在的不饱和体系共轭,但是优选它们彼此共轭。烯烃或环烯烃优选由烃基取代基取代。当烯烃只含有一个双键时,任选取代的烯基配体可以含有两个分开的烯烃。优选烃基取代基包括甲基、乙基、异丙基和苯基。任选取代的烯基配体的实例包括环-八-1,5-二烯和2,5-降冰片二烯。尤其优选环-八-1,5-二烯。
可以用R3表示的任选取代的环戊二烯基包括能够η-5结合的环戊二烯基。环戊二烯基通常由1至5个烃基取代,优选3至5个烃基,更优选5个烃基。优选的烃基取代基包括甲基、乙基和苯基。当烃基取代基含有对映体和/或非对映体的中心时,优选使用这些的对映体和/或非对映体的纯化形式。任选取代的环戊二烯基的实例包括环戊二烯基、五甲基环戊二烯基、五苯基环戊二烯基、四苯基环戊二烯基、乙基四甲基戊二烯、薄荷基四苯基环戊二烯基、新薄荷基四苯基环戊二烯基、薄荷基环戊二烯基、新薄荷基环戊二烯基、四氢茚基、薄荷基四氢茚基、新薄荷基四氢茚基。尤其优选五甲基环戊二烯基。
当A或B是由-NR4-、-NHR4、NR4R5、-NR8-、-NHR8或NR7R8表示的酰胺基团时,其中R5和R7与前面的定义相同,并且其中R4或R8是由-C(O)R6或-C(O)R9表示的酰基,R6和R9通常独立地是直链或支链C1-7烷基、C1-8环烷基或芳基,例如苯基。可以用R6或R10表示的酰基的实例包括苯甲酰基、乙酰基和卤代乙酰基,尤其是三氟代乙酰基。
当A或B作为由-NR4-、-NHR4、NR4R4、-NR8-、-NHR8或NR7R8表示的磺酰胺基存在时,其中R5和R7与前面的定义相同,且其中R4或R8是由-S(O)2R6或-S(O)2R9表示的磺酰基,R6和R9通常独立地是直链或支链C1-12烷基、C1-12环烷基或芳基,例如苯基。优选的磺酰基包括甲磺酰基、三氟代甲磺酰基,更优选对甲苯磺酰基和萘基磺酰基,尤其是樟脑磺酰基。
当A或B作为由-NR4-、-NHR4、NR4R5、-NR8-、-NHR8或NR7R8表示的基团存在时,其中R5和R7与前面的定义相同,且其中R4或R8是由C(O)NR6R10、C(S)NR6R10、C(=NR10)SR11、C(=NR10)OR11、C(O)R9R12、C(S)NR9R12、C(=NR12)SR13或C(=NR12)OR13表示的基团,R6和R9通常独立地是直链或支链的C1-8烷基,如甲基、乙基、异丙基、C1-8环烷基或芳基,例如苯基,基团和R10-13通常各自独立地表示氢或直链或支链的C1-8烷基,如甲基、乙基、异丙基、C1-8环烷基或芳基,例如苯基。
当B作为由-OR7、-SR7、-PR7-或-PR7R9表示的基团存在时,R7和R9通常独立地是直链或支链C1-8烷基,例如甲基、乙基、异丙基、C1-8环烷基或芳基,例如苯基。
认识到A和B的确切性质由以下条件决定:A和/或B是否在形式上结合金属或经由孤对电子与金属配位。
基团A和B通过连接基团E相连。连接基团E获得A和B合适的构象使得A和B都可以和金属M结合或与金属M配位。A和B通常通过2、3或4个原子连接。连接A和B的E中的原子可以带有一个或多个取代基。E中的原子,尤其是对于A或B的α原子,可以以形成杂环的方式与A或B连接,优选饱和环,特别是5、6或7元环。这样的环可以和一个或多个其它的环稠合。通常连接A和B的原子是碳原子。优选地,连接A和B的一个或多个碳原子除了A或B之外还带有取代基。取代基包括如上定义的可以取代R5-7或R9-11的那些。有利地,选择任一这样的取代基来作为不与金属M配位的基团。优选的取代基包括如上所述的卤素、氰基、硝基、磺酰基、烃基、全卤化的烃基和杂环基。最优选的取代基是C1-6烷基和苯基。最优选,A和B是通过两个碳原子连接,尤其是任选取代的乙基部分。当A和B通过两个碳原子连接时,连接A和B的两个碳原子可以构成芳香环或脂肪环基团的一部分,特别是5、6或7元环。所述的环可以与一个或多个其它这样的环稠合。特别优选的实施方案是其中E表示2个碳原子间隔,且碳原子中的一个或两个带有如上所限定的任选取代的芳基,或者E表示2个碳原子间隔,其构成任选与苯环稠合的环戊烷或环己烷环。
E优选构成具有至少一个立构定向中心(stereospecific centre)的化合物的一部分。其中连接A和B的2、3或4个原子中的任何一个或全部被取代,从而限定这些原子中一个或多个上的至少一个立构定向中心,优选至少一个立构定向中心位于与基团A或B相邻的原子上。当存在至少一个这样的立构定向中心时,有利地以对映体纯化状态存在。
当B表示-O-或-OH,并且E中相邻原子是碳时,优选B不形成羧基的一部分。
可以用A-E-B表示或通过去质子化作用衍生A-E-B的化合物通常是氨基醇,包括4-氨基-1-烷醇、1-氨基-4-烷醇、3-氨基-1-烷醇、1-氨基-3-烷醇,尤其是2-氨基-1-烷醇、1-氨基-2-烷醇、3-氨基-2-烷醇和2-氨基-3-烷醇,特别是2-氨基乙醇或3-氨基丙醇,或者是二胺,包括1,4-二氨基链烷、1,3-二氨基链烷,尤其是1,2-或2,3-二氨基链烷,特别是乙二胺。可以用A-E-B表示的进一步的氨基醇是2-氨基环戊醇和2-氨基环己醇,优选与苯环稠合。可以用A-E-B表示的进一步的二胺是1,2-二氨基环戊烷和1,2-二氨基环己烷,优选与苯环稠合。氨基可以有利地为N-甲苯磺酸化的。当用A-E-B表示二胺时,优选至少一个氨基是N-甲苯磺酸化的。氨基醇或二胺有利地是被取代的,特别是在连接基E上,由至少一个烷基,如C1-4烷基,特别是甲基,或至少一个芳基,特别是苯基来取代。
可以用A-E-B表示的化合物和可以从其衍生的质子化等价物的特定实例是:
Figure A20058003747200211
优选,使用这些对映体和/或非对映体纯化形式。实例包括(1S,2R)-(+)-降麻黄碱、(1R,2S)-(+)-顺-1-氨基-2-茚满醇、(1S,2R)-2-氨基-1,2-二苯基乙醇、(1S,2R)-(-)-顺-1-氨基-2-茚满醇、(1R,2S)-(-)-降麻黄碱、(S)-(+)-2-氨基-1-苯基乙醇、(1R,2S)-2-氨基-1,2-二苯基乙醇、N-甲苯磺酰基-(1R,2R)-1,2-二苯基乙二胺、N-甲苯磺酰基-(1S,2S)-1,2-二苯基乙二胺、(1R,2S)-顺-1,2-茚满二胺、(1S,2R)-顺-1,2-茚满二胺、(R)-(-)-2-吡咯烷甲醇和(S)-(+)-2-吡咯烷甲醇。
可以用M表示的金属包括能催化转移氢化作用的金属。优选的金属包括过渡金属,更优选元素周期表中的VIII族金属,尤其是钌,铑或铱。当金属是钌时,优选以二价态存在。当金属是铑或铱时,且R3是中性的任选取代的烃基或中性的任选取代的全卤化烃基配体时,优选以一价态存在;当R3是任选取代的环戊二烯基配体时,优选以三价态存在。
优选M金属是三价态存在的铑并且R3是任选取代的环戊二烯基配体。
可以用Y表示的阴离子基团包括氢化物、羟基、烃基氧基、烃基氨基和卤素基团。优选用Y表示卤素时,该卤素是氯。当用Y表示烃基氧基或烃基氨基时,基团可以源自反应中所用的氢供体的去质子化。
可以用Y表示的碱性配体包括水、C1-4醇、C1-8伯胺或仲胺、或者反应体系中存在的氢供体。用Y表示的优选碱性配体是水。
最优选,选择A-E-B、R3和Y,使得催化剂是手性的。在这样的情况中时,优选使用对映体和/或非对映体的纯化形式。这样的催化剂最有利地用于不对称转移氢化方法中。在许多实施方案中,催化剂的手性源自于A-E-B的性质。
尤其优选通式B(i-iv)的催化剂:
Figure A20058003747200221
可以通过结合配体和金属复合物预先或原位制得转移氢化催化剂,配体优选为手性二配位基氮配体,金属复合物例如为含有中性任选取代的烃基复合基团、任选取代的全卤化烃基复合基团或任选取代的环戊二烯基复合基团的钌,铑,铱金属复合物。优选地该操作中存在溶剂。所用的溶剂可以是任何一种没有不利影响催化剂形成的物质。这些溶剂包括乙腈、乙酸乙酯、甲苯、甲醇、四氢呋喃、乙基甲基酮。优选溶剂为甲醇。
有利地,本发明的方法可以实现重复利用从手性过程如手性分离、化学和酶手性拆分等中获得的不需要的异构体的用途。通常,在手性分离或拆分中,将外消旋混合物进行物理、化学或生物化学处理,这导致期望的对映体或非对映体产物的分离,而通常留下未反应或不期望的对映体或对映体副产物。本发明的过程提供了将未反应的对映体转化成含有所需对映体的可用原料的方法。
通过以下实施例来说明本发明。
实施例1
方法
Rxn 1:标准条件+0.5当量(eq)2,4-二甲基-3-戊醇
向10ml的圆底烧瓶中加入(S)-1-苯乙醇(246.8mg 99%,244.3mg,2.0mmol)、氯化五甲基环戊二烯铱(III)二聚物(16.6mg 96%,15.9mg,0.02mmol)、十三烷(372.4mg 99%,368.7mg,2.0mmol)、碘化钾(335.4mg 99%,332.0mg,2.0mmol)、2,4-二甲基-3-戊醇(117.4mg99%,116.2mg,1.0mmol)、碳酸钾(279.2mg 99%,276.4mg,2.0mmol)和甲苯(4ml),形成浅橙色溶液。连接水冷凝器,将反应容器置于80℃油浴中并且启动计时器,反应溶液在油浴中一分钟内变成暗橙色,并且逐渐变黑在2hr后成为黑棕色,然后至终保持这种颜色。定期取出样品(约100μl),猝灭进入二氯甲烷(2ml)和0.5M氢氧化钠溶液(2ml),分离有机层,用硫酸钠干燥,过滤并通过非手性和手性g.c.分析。
Rxn 2:标准条件+1.0当量2,4-二甲基-3-戊醇
向10ml的圆底烧瓶中加入(S)-1-苯乙醇(246.8mg 99%,244.3mg,2.0mmol)、氯化五甲基环戊二烯铱(III)二聚物(16.6mg 96%,15.9mg,0.02mmol)、十三烷(372.4mg 99%,368.7mg,2.0mmol)、碘化钾(335.4mg 99%,332.0mg,2.0mmol)、2,4-二甲基-3-戊醇(234.7mg99%,232.4mg,2.0mmol)、碳酸钾(279.2mg 99%,276.4mg,2.0mmol)和甲苯(4ml),形成浅橙色溶液。连接水冷凝器,将反应容器置于80℃油浴中并且启动计时器,反应溶液在油浴中一分钟内变成暗橙色,并且逐渐变黑在2hr后成为黑棕色,然后至终保持这种颜色。定期取出样品(约100μl),猝灭进入二氯甲烷(2ml)和0.5M氢氧化钠溶液(2ml),分离有机层,用硫酸钠干燥,过滤并通过非手性和手性g.c.分析。
分析
非手性g.c.
Chrompac 7680 CP SIL 5CB柱。柱长=25.0m,直径320μm,膜厚=5.0μm。
压力=8.0psi
流速=1.1ml/min
温度=250℃ 22.5min,然后以20℃/min的速度升高到300℃。
1-苯乙醇=13.1min
苯乙酮=13.7min
十三烷=27.5min
2,4-二甲基-3-戊醇=5.7min
手性g.c.
CP-Chirasil-Dex-CB柱。柱长=25.0m,直径=250μm,膜厚=0.25μm。
压力=10.0psi
流速=0.7ml/min
温度=110℃ 40min,然后以20℃/min的速度升高到190℃并保持5min。
(R)-1-苯乙醇=23.7min
(S)-1-苯乙醇=26.0min
苯乙酮=10.0min
十三烷=21.0min
2,4-二甲基-3-戊醇=4.6min
使用甲苯中的[IrCp*Cl2]2/KI+1当量K2CO3在80℃下将1-苯乙醇外消旋化
Rxn1+0.5当量2,4-二甲基-3-戊醇
时间 面积醇 面积酮   面积十三烷Std %醇 %酮 %std (R)面积 (S)面积 %ee
  0 100  0   0   100.0     0.0   0.0   0   100   100.0
  10 1163.67  23.761   2237.92   98.0     2.0   65.3   1.298   391.097   99.3
  30 1019.62  24.127   2014.6   97.7     2.3   65.9   1.124   343.047   99.3
  60 944.357  31.175   1832.72   96.8     3.2   65.3   2.436   317.466   98.5
  120 1028.81  93.275   2110.7   91.7     8.3   65.3   24.911   296.958   84.5
  185 957.324  239.739   2282.01   80.0     20.0   65.6   47.163   233.936   66.4
  240 733.704  298.108   1955.44   71.1     28.9   65.5   49.046   171.742   55.6
  305 518.397  353.609   1641.57   59.4     40.6   65.3   49.494   117.522   40.7
  365 586.707  663.707   2378.319   46.9     53.1   65.5   64.354   111.557   26.8
  425 465.977  771.361   2361.16   37.7     62.3   65.6   70.318   98.47   16.7
  1440 371.226  928.745   2467.85   28.6     71.4   65.5   49.098   60.26   10.2
Rxn2+1.0当量2,4-二甲基-3戊醇
时间 面积醇 面积酮   面积十三烷Std   %醇 %酮 %std (R)面积 (S)面积 %ee
  0  100   0   0   100.0     0.0   0.0   0   100   100.0
  10  1149.75   24.886   2200.81   97.9     2.1   65.2   1.641   421.902   99.2
  30  926.296   23.157   1812.66   97.6     2.4   65.6   1.351   312.695   99.1
  60  892.692   28.24   1727.72   96.9     3.1   65.2   1.986   347.031   98.9
  120  1030.14   93.317   2110.7   91.7     8.3   65.3   24.279   296.685   84.9
  185  952.602   182.593   2156.04   83.9     16.1   65.5   60.163   279.616   64.6
  240  739.385   243.95   1888.64   75.2     24.8   65.8   56.662   180.176   52.2
  305  397.693   223.874   1197.56   64.0     36.0   65.8   35.522   85.438   41.3
  365  371.698   321.486   1326.93   53.6     46.4   65.7   44.073   79.6   28.7
  425  404.798   551.429   1834.782   42.3     57.7   65.7   60.164   82.946   15.9
  1440  317.004   898.786   2365.34   26.1     73.9   66.1   47.624   53.189   5.5
实施例2
方法
Rxn2:+碳酸钾
向10ml的圆底烧瓶中加入(S)-1-苯乙醇(246.8mg 99%,244.3mg,2.0mmol)、氯化五甲基环戊二烯铱(III)二聚物(16.6mg 96%,15.9mg,0.02mmol)、十三烷(372.4mg 99%,368.7mg,2.0mmol)、碘化钾(335.4mg 99%,332.0mg,2.0mmol)、碳酸钾(279.2mg 99%,276.4mg,2.0mmol)和甲苯(4ml),形成浅橙色溶液。连接水冷凝器,将反应容器置于80℃油浴中并且启动计时器,反应溶液在油浴中一分钟内变成暗橙色,并且逐渐变黑在2hr后成为黑棕色,然后至终保持这种颜色。定期取出样品(约100μl),猝灭进入二氯甲烷(2ml)和2.5M氢氧化钠溶液(2ml),分离有机层,用硫酸钠干燥,过滤并通过非手性和手性g.c.分析。
分析
非手性g.c.
Chrompac 7680 CP SIL 5CB柱。柱长=25.0m,柱直径320μm,膜厚=5.0μm
压力=8.0psi
流速=1.1ml/min
温度=250℃ 22.5min,然后以20℃/min的速度升高到300℃。
1-苯乙醇=13.1min
苯乙酮=13.7min
十三烷=27.5min
手性g.c.
CP-Chirasil-Dex-CB柱。柱长=25.0m,直径=250μm,膜厚=0.25μm。
压力=10.0psi
流速=0.7ml/min
温度=110℃ 40min,然后以20℃/min的速度升高到190℃并保持5min。
(R)-1-苯乙醇=23.7min
(S)-1-苯乙醇=26.0min
苯乙酮=10.0min
十三烷=21.0min
Rxn2标准条件+1当量K2CO3
时间 面积醇 面积酮   面积十三烷Std %醇 %酮 %std (R)面积 (S)面积 %ee
  0   100   0   0     100.0     0.0   0.0   0.000     324.281   100.0
  12   1385.06   48.979   2681.29     96.6     3.4   65.2   2.096     396.069   98.9
  30   1076.38   42.302   2104.06     96.2     3.8   65.3   1.662     334.271   99.0
  60   1505.995   76.598   2992.3     95.2     4.8   65.4   3.767     393.765   98.1
  122   1052.644   102.146   2206.188     91.2     8.8   65.6   13.431     199.745   87.4
  180   1002.368   142.23   2156     87.6     12.4   65.3   68.342     366.146   68.5
  240   1032.22   273.729   2434.783     79.0     21.0   65.1   77.619     243.057   51.6
  300   918.881   409.19   2521.09     69.2     30.8   65.5   82.965     189.190   39.0
  375   479.918   471.136   1804.79     50.5     49.5   65.5   55.711     95.038   26.1
  1380   0   1178.13   2215.49     0.0     100.0   65.3   0
实施例3
催化剂的制备和苯乙酮的还原
反应物              所用的Wt          Mol.Wt        Mol比
[Rh(Cp*)Cl2]2 ** 0.0254g           618.08    1.0      41.2μmol
(1S,2R)-(+)-
降麻黄碱            0.0209g           151.21    3.36     138.2μmol
2-丙醇(无水的)      100ml             60.10     31677    1.305mol
2-丙醇中的
0.1M KOH            3.3ml             56.11     4.01     0.33mmol
苯乙酮              2.06g             120.15    209      17mmol
注:**购自STREM Chemicals
反应前,将溶剂脱气:
用注射器将100ml的无水2-丙醇加入到密封的干净的干圆底烧瓶中,然后在低于20℃在真空中脱气30min。
(a)催化剂的制备
将(+)-降麻黄碱和铑化合物称重加入到干净的干Schlenk烧瓶中。烧瓶用‘Suba-密封件’(RTM)塞住。将烧瓶中的内含物抽空,然后在室温下用15倍(change)的氮气排空。然后用套管将2-丙醇(20ml)加入。关上烧瓶塞,旋转烧瓶直到最初的固体溶解。形成橙色的上清液和黑色的固体。再次打开烧瓶塞,通入氮气流,将烧瓶内的物质在60℃下加热2h 5min。以30min的间隔检查催化剂。在每次间隔检查时,都是黑褐色溶液,底部有黑色固体。
(b)氢化作用
将苯乙酮溶解于2-丙醇(80ml)中,然后脱气40min。将该溶液通过导管加入含有催化剂的烧瓶中,接着通过注射器将KOH的0.1M2-丙醇溶液脱气。将混合物置于室温,不时地取出样品并且通过气相色谱来检测。在小规模的操作时,没有用氮气喷射反应混合物,但是在较大规模生产的时候应当使用喷射。1h后,获得(R)-1-苯乙醇,转化率为92%,84%ee。
实施例4
反应物            所用的Wt      Mol.Wt        Mol比
[Rh(Cp*)Cl2]2 6.3mg         618.08        1.0    10.2μmol
(1S,2R)-(-)-  顺
-1-氨基-2茚满     3.1mg         149.19        2.0    20.8μmol
苯乙酮            1.29g         120.15        1039   10.6mmol
2-丙醇                                        63857
(a)催化剂的制备
将铑化合物悬浮于50ml的2-丙醇中,并通过3次真空和氮气冲洗循环脱气。将混合物被加热到温和回流,直到固体溶解,然后冷却到环境温度。将(1S,2R)-(-)-顺-1-氨基-2-茚满醇边搅拌边加入到溶液中。通过真空和氮气冲洗的循环将混合物脱气,并且在30℃下温热30min。
将所得到的催化剂橙红色溶液转到下一阶段,但是应在氩气或氮气下保存。
(b)氢化作用
将苯乙酮加入催化剂溶液中。将混合物在环境温度下搅拌1h。加入2-丙氧化钠(新鲜制备的0.25ml 0.1M的2-丙醇溶液)。搅拌混合物2h并取样;57%的苯乙酮反应生成79%ee的(R)-1-苯乙醇。
实施例5
反应物                   所用的Wt    Mol.Wt    Mol比
[Ir(Cp*)Cl2]2        32.8mg      796.67    1.0    41.2μmol
(1S,2R)-(+)-降麻黄碱    20mg        151.21    3.2    132μmol
苯乙酮                   2ml         120.15    413    17mmol
2-丙醇                   100ml
(a)催化剂的制备
将铱化合物物和(+)-降麻黄碱在氮气下悬浮于脱气的2-丙醇(20ml)中,并氮气吹扫反应30min。将混合物加热至60℃ 90min,然后冷却到环境温度。将所得到的催化剂溶液转到下一阶段,但是可在氩气或氮气下贮存。
(b)氢化作用
将苯乙酮(2ml,17mmol)溶解在2-丙醇(80ml)中并用氮气吹扫。然后加入催化剂溶液,接着加入氢氧化钾溶液(3.3ml 0.1M的2-丙醇溶液)。将混合物在氮气下在环境温度搅拌10h。这获得了1-苯乙醇。收率68%,ee49%。

Claims (18)

1.一种对映体富集组合物去富集的方法,该方法包括在催化剂体系和任选的反应促进剂存在下,使对映体富集组合物反应来制得产物组合物,所述对映体富集组合物包括含有碳-杂原子键的底物的至少第一对映体或非对映体,其中碳是手性中心,杂原子是VI族杂原子,所述产物组合物包括具有碳-杂原子键的底物的第一和第二对映体或非对映体,产物组合物中第二与第一对映体或非对映体的比例高于对映体富集组合物中第二与第一对映体或非对映体的比例。
2.根据权利要求1的方法,其中含有碳-杂原子键的底物是通式(1)的化合物,碳原子是手性中心:
Figure A2005800374720002C1
其中:
X表示O、S;
R1、R2各自独立地表示任选取代的烃基、全卤化的烃基、任选取代的杂环基;或者
R1&R2任选地连接,以这样的方式形成任选取代的一个或多个环;
条件是选择R1和R2使得*是手性中心。
3.根据权利要求1或权利要求2的方法,其中催化剂体系含有过渡金属催化剂和任选的配体。
4.根据权利要求3的方法,其中过渡金属催化剂是通式MnXpYr的过渡金属卤化物复合物:
其中
M为过渡金属;
X为卤化物;
Y为中性的任选取代的烃基复合基团、中性的任选取代的全卤化烃基复合基团或任选取代的环戊二烯基复合基团;和
n、p和r为整数。
5.根据权利要求4的方法,其中M是Rh或Ir,并且Y是任选取代的环戊二烯基。
6.根据权利要求5的方法,其中M是Ir,X是I,并且Y是任选取代的环戊二烯基,优选五甲基环戊二烯基。
7.根据权利要求6的方法,其中过渡金属催化剂是通式M2X4Y2的过渡金属卤化物复合物,其中M是Ir,X是I,并且Y是任选取代的环戊二烯基,优选五甲基环戊二烯基。
8.根据权利要求1至7任一项的方法,其中存在反应促进剂。
9.根据权利要求8的方法,其中反应促进剂是卤化物盐。
10.根据权利要求9的方法,其中卤化物盐是金属卤化物。
11.根据权利要求10的方法,其中金属卤化物是碘化钾或碘化铯。
12.根据权利要求1至10任一项的方法,其中存在碱,优选碳酸钾或碳酸钠。
13.根据权利要求1至12任一项的方法,其中获得了通式(2)的化合物:
Figure A2005800374720003C1
其中:
X表示O、S;
R1、R2各自独立地表示任选取代的烃基、全卤化的烃基、任选取代的杂环基;或者
R1&R2任选地连接,以这样的方式形成任选取代的一个或多个环;
条件是R1和R2不同。
14.根据权利要求13的方法,其中随后由对映体富集组合物的反应而获得的通式(2)的酮或硫酮,在催化剂系统和任选的反应促进剂存在下接触转移氢化催化剂和氢供体来获得产物组合物,该对映体富集组合物包括含有碳-杂原子键的底物的至少第一对映体或非对映体,其中碳是手性中心并且杂原子是VI族杂原子的杂原子,该产物组合物含有具有碳-杂原子键的底物的第一和第二对映体或非对映体,产物组合物中第二和第一对映体或非对映体的比例高于对映体富集组合物中第二和第一对映体或非对映体的比例。
15.根据权利要求14的方法,其中转移氢化催化剂是通式(a)中的催化剂:
Figure A2005800374720004C1
其中:
R3表示中性的任选取代的烃基、中性的任选取代的全卤化烃基或任选取代的环戊二烯基配体;
A表示任选取代的氮;
B表示任选取代的氮、氧、硫或磷;
E表示连接基团;
M表示能催化转移氢化作用的金属;和
Y表示阴离子基团、碱性配体或空位;
条件是A或B中的至少一个含有取代的氮并且取代基具有至少一个手性中心;和
条件是Y不是空位时,A或B中的至少一个带有氢原子。
16.根据权利要求1至15任一项的方法,其中包括含有碳-杂原子键的底物的至少第一对映体或非对映体的对映体富集组合物是来自手性分离、或化学或酶手性拆分过程中获得的未反应的对映体或副产物。
17.一种组合物,其可通过将通式MnXpYr的过渡金属卤化物复合物接触通式(1)的醇或硫化物配体和任选的碱而获得,其中M是过渡金属;X是卤化物;Y是中性的任选取代的烃基复合基团、中性的任选取代的全卤化烃基复合基团,或者任选取代的环戊二烯基复合基团;并且n,p,r是整数;
Figure A2005800374720005C1
其中:
X表示O、S;
R1、R2各自独立地表示任选取代的烃基、全卤化的烃基、任选取代的杂环基;或
R1&R2任选地连接,以这样的方式形成任选取代的一个或多个环;
条件是选择R1和R2,使得*是手性中心。
18.根据权利要求17的组合物,其中使用碱并且该碱是碳酸钾或碳酸钠。
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