CN103080118A - 钌-二胺络合物和生产光学活性化合物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于不对称还原的催化剂,所述催化剂可通过便利且安全的生产方法进行生产,并具有强的催化活性和出色的立体选择性。本发明涉及:下式(1)所示的钌络合物(其中,R1表示烷基基团等,Y表示氢原子,X表示卤素原子等,j和k各自表示0或1,R2和R3各自表示烷基基团等,R11-R19各自表示氢原子或烷基基团等,Z表示氧或硫,n1表示1或2,n2表示1-3的整数);生产钌络合物的方法;由钌络合物形成的用于不对称还原的催化剂;以及使用不对称还原催化剂选择性地生产光学活性醇和光学活性胺的方法。

Description

钌-二胺络合物和生产光学活性化合物的方法
技术领域
本发明涉及新的钌-二胺络合物和通过使用所述络合物作为催化剂选择性地生产光学活性醇和光学活性胺的方法,所述光学活性醇和光学活性胺作为合成医药产品和功能性材料的前体很重要。
背景技术
已经开发出包括不对称还原在内的许多不对称反应,并且已有许多关于使用不对称金属络合物的不对称反应的报道,所述金属络合物具有光学活性膦配体,并且作为催化剂用于这些不对称反应中。另一方面,经常报道,例如将其中光学活性氮化合物配位至过渡金属(如钌、铑或铱)的络合物作为用于不对称合成反应的催化剂具有出色的性能。因此,迄今已开发出多种光学活性氮化合物来增强这种催化剂的性能(非专利文献1、非专利文献2、非专利文献3和非专利文献4)。
其中,M.Wills等已报道了如下络合物:其中,对钌络合物进行配位的芳香族化合物(芳烃)部分和二胺部分经由碳链连接;并且已知这些络合物相比于传统催化剂显示出更高的活性(非专利文献5、非专利文献6、非专利文献7、非专利文献8、非专利文献9和非专利文献10)。
引用列表
非专利文献
NPL1:Chem Rev.(1992)p.1051
NPL2:J.Am.Chem.Soc.117(1995)p.7562
NPL3:J.Am.Chem.Soc.118(1996)p.2521
NPL4:J.Am.Chem.Soc.118(1996)p.4916
NPL5:J.Am.Chem.Soc.127(2005)p.7318
NPL6:J.Org.Chem.71(2006)p.7035
NPL7:Org.Biomol.Chem.5(2007)p.1093
NPL8:Org.Lett.9(2007)p.4659
NPL9:J.Organometallic.Chem.693(2008)p.3527
NPL10:Dalton.Trans.39(2010)p.1395
发明内容
技术问题
然而,在使用这些络合物的传统方法中,取决于目的反应或反应底物,催化活性和对映体过量可能不足,并期望开发出新的络合物。此外,合成这些络合物的方法也很复杂或者产率低下,因此所述方法中的许多都在工业应用等中造成了问题。
作出本发明是为了解决此类问题。
技术方案
为了解决上述问题,本发明的发明人关注到连接芳香族化合物(芳烃)部位和二胺部分的链状部分,所述芳香族化合物(芳烃)部位和二胺部分配位至具有光学活性二胺的钌络合物;并且本发明人发现当将链状部分构建成具有杂原子的链状部分时,获得了新的钌-二胺络合物,所述钌-二胺络合物具有高催化活性和令人满意的对映体过量,并且所述钌-二胺络合物可通过简单的方法进行生产并适合于工业用途。
也就是说,本发明涉及由如下所示的式(1)表示的钌络合物、所述钌络合物的生产方法、由所述钌络合物形成的用于不对称还原的催化剂、以及使用所述不对称还原催化剂选择性地生产光学活性醇和光学活性胺的方法。
本发明包括下述主题。
[1]由下式(1)所示的钌络合物:
[化学式1]
其中,符号*表示不对称碳原子;
R1表示:具有1-10个碳原子的烷基基团;具有1-10个碳原子的卤代烷基基团;10-樟脑基基团;氨基基团,所述氨基基团可用一个或两个具有1-10个碳原子的烷基基团进行取代;芳基基团,所述芳基基团可用具有1-10个碳原子的烷基基团、具有1-10个碳原子的卤代烷基基团、卤素原子、氰基基团(-CN)、氨基基团、烷基化的氨基基团(-NR20R21)、5元或6元环状氨基基团、酰化的氨基基团(-NH-CO-R20)、羟基基团、烷氧基基团(-OR20)、酰基基团(-CO-R20)、羧基基团、烷氧基羰基基团(-COOR20)、苯氧基羰基基团、巯基基团、烷硫基基团(-SR20)、甲硅烷基基团(-SiR20R21R22)或硝基基团(-NO2)进行取代;R20、R21和R22各自独立地表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有3-10个碳原子的环烷基基团。
Y表示氢原子;
X表示三氟甲烷磺酰基氧基基团、对甲苯磺酰基氧基基团、甲烷磺酰基氧基基团、苯磺酰基氧基基团、氢原子或卤素原子;
j和k各自表示0或1,但j+k不为1;
R2和R3各自独立地表示:氢原子;具有1-10个碳原子的烷基基团;苯基基团,所述苯基基团可用具有1-10个碳原子的烷基基团、具有1-10个碳原子的烷氧基基团或卤素原子进行取代;或具有3-8个碳原子的环烷基基团;或者R2和R3可连接在一起形成环;
R11、R12、R13、R14和R15各自独立地表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团或者具有1-10个碳原子的烷氧基基团;
R16、R17、R18和R19各自独立地表示氢原子、羟基基团、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有1-10个碳原子的烷氧基基团;或者R16与R17连同被R16和R17所取代的碳原子可形成羰基基团,和/或R18与R19连同被R18和R19所取代的碳原子可形成羰基基团;
Z表示氧原子或硫原子;并且
n1表示1或2,n2表示1-3的整数。
[2]由下式(2)所示的钌络合物:
[化学式2]
Figure BDA00002843963400041
其中,符号*表示不对称碳原子;
R1表示:具有1-10个碳原子的烷基基团;具有1-10个碳原子的卤代烷基基团;10-樟脑基基团;氨基基团,所述氨基基团可用一个或两个具有1-10个碳原子的烷基基团进行取代;芳基基团,所述芳基基团可用具有1-10个碳原子的烷基基团、具有1-10个碳原子的卤代烷基基团、卤素原子、氰基基团(-CN)、氨基基团、烷基化的氨基基团(-NR20R21)、5元或6元环状氨基基团、酰化的氨基基团(-NH-CO-R20)、羟基基团、烷氧基基团(-OR20)、酰基基团(-CO-R20)、羧基基团、烷氧基羰基基团(-COOR20)、苯氧基羰基基团、巯基基团、烷硫基基团(-SR20)、甲硅烷基基团(-SiR20R21R22)或硝基基团(-NO2)进行取代;R20、R21和R22各自独立地表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有3-10个碳原子的环烷基基团;
Y表示氢原子;
R2和R3各自独立地表示:氢原子;具有1-10个碳原子的烷基基团;苯基基团,所述苯基基团可用具有1-10个碳原子的烷基基团、具有1-10个碳原子的烷氧基基团或卤素原子进行取代;或具有3-8个碳原子的环烷基基团;或者R2和R3可连接在一起形成环;
R11、R12、R13、R14和R15各自独立地表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团、或具有1-10个碳原子的烷氧基基团;
R16、R17、R18和R19各自独立地表示氢原子、羟基基团、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有1-10个碳原子的烷氧基基团;或者R16与R17连同被R16和R17所取代的碳原子可形成羰基基团,和/或R18与R19连同被R18和R19所取代的碳原子可形成羰基基团;
Z表示氧原子或硫原子;
Q表示抗衡阴离子(counter anion);并且
n1表示1或2,n2表示1-3的整数。
[3]由下式(3)所示的钌络合物:
[化学式3]
其中,符号*表示不对称碳原子;
R1表示:具有1-10个碳原子的烷基基团;具有1-10个碳原子的卤代烷基基团;10-樟脑基基团;氨基基团,所述氨基基团可用一个或两个具有1-10个碳原子的烷基基团进行取代;芳基基团,所述芳基基团可用具有1-10个碳原子的烷基基团、具有1-10个碳原子的卤代烷基基团、卤素原子、氰基基团(-CN)、氨基基团、烷基化的氨基基团(-NR20R21)、5元或6元环状氨基基团、酰化的氨基基团(-NH-CO-R20)、羟基基团、烷氧基基团(-OR20)、酰基基团(-CO-R20)、羧基基团、烷氧基羰基基团(-COOR20)、苯氧基羰基基团、巯基基团、烷硫基基团(-SR20)、甲硅烷基基团(-SiR20R21R22)或硝基基团(-NO2)进行取代;R20、R21和R22各自独立地表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有3-10个碳原子的环烷基基团。
Y表示氢原子;
R2和R3各自独立地表示:氢原子;具有1-10个碳原子的烷基基团;苯基基团,所述苯基基团可用具有1-10个碳原子的烷基基团、具有1-10个碳原子的烷氧基基团或卤素原子进行取代;或具有3-8个碳原子的环烷基基团;或者R2和R3可连接在一起形成环;
R11、R12、R13、R14和R15各自独立地表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有1-10个碳原子的烷氧基基团;
R16、R17、R18和R19各自独立地表示氢原子、羟基基团、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有1-10个碳原子的烷氧基基团;或者R16与R17连同被R16和R17所取代的碳原子可形成羰基基团,和/或R18与R19连同被R18和R19所取代的碳原子可形成羰基基团;
Z表示氧原子或硫原子;
V表示卤素原子;并且
n1表示1或2,n2表示1-3的整数。
[4]生产还原产物的方法,通过在氢供体和[1]-[3]中任一项所述的钌络合物存在的情况下,对有机化合物进行还原来生产还原产物。
[5]生产光学活性醇的方法,所述方法包括在氢供体和[1]-[3]中任一项所述的钌络合物存在的情况下,对羰基化合物的羰基基团进行还原。
[6]生产光学活性胺的方法,所述方法包括在氢供体和[1]-[3]中任一项所述的钌络合物存在的情况下,对亚胺化合物的亚氨基基团进行还原。
[7]根据[4]-[6]中任一项所述的方法,其中,所述氢供体选自:甲酸、碱金属甲酸盐和在羟基基团取代的α位碳原子上具有氢原子的醇。
[8]根据[4]-[6]中任一项所述的方法,其中,所述氢供体为氢。
[9]用于还原的催化剂,所述催化剂包含[1]-[3]中任一项所述的钌络合物。
[10]根据[9]所述的用于还原的催化剂,其中,所述用于还原的催化剂为用于不对称还原的催化剂。
有益效果
本发明提供了链状部分中引入有杂原子的新的钌-二胺络合物,所述链状部分连接着配位至钌的芳香族化合物(芳烃)部位和二胺部分。本发明的钌-二胺络合物具有高的催化活性,可用于还原羰基基团部位、亚氨基基团部位和酯基基团部位,可用作多种氢化反应的催化剂。同时,本发明络合物在立体选择性方面很出色,并产生了高的对映体过量值,本发明络合物中的配体为光学活性物质。传统络合物中的芳烃部位和二胺部位只经由碳链进行连接,是高度活化的;然而,传统络合物具有如下问题:络合物的合成方法复杂;络合物的合成利用了Birch还原,不可避免地使用有毒的氨气或低温装置;必须使用Swern氧化,其中作为副产物产生的二甲基硫醚的恶臭味、一氧化碳的危害和对低温装置的需要等使得在以工业规模施用该氧化工艺存在问题;以及在一些反应中络合物产率低。然而,当根据本发明所述将杂原子引入链状部分时,通过使用合适的钌-芳烃二聚物和合适的二胺、并通过在形成络合物的同时进行硫醚化反应或醚化反应,可更加便利且高效地合成具有连接芳烃部位和二胺部位的侧链的络合物。
此外,相比于在相应的链状部分中不具有杂原子、且其中的链状部分仅由碳链组成的传统络合物,本发明的钌络合物具有引入链状部分中的杂原子,具有较高的催化活性。当使用本发明的钌络合物时,通过氢转移反应或氢化反应可获得具有高光学纯度和高产率的目标物质。尤其是,本发明的络合物用作不对称还原的催化剂,该络合物中的配体为光学活性物质。
当使用本发明的钌-二胺络合物时,可选择性地生产光学活性醇或光学活性胺,所述光学活性醇或光学活性胺被用作功能材料和医药产品的原材料。
具体实施方式
式(1)、式(2)和式(3)所示的本发明钌络合物为如下钌络合物,其特征在于,芳香族化合物(芳烃)部位配位至钌原子,并且链状部分具有向其中引入的杂原子、如氧原子或硫原子,所述链状部分连接所述芳香族化合物(芳烃)部位和二胺部分。
此外,式(1)和式(2)所示的钌络合物其特征在于,二胺配体的2个氮原子经由共价键合作用或配位键合作用结合至钌原子,结合至所述二胺的芳香族化合物(芳烃)部位还具有配位至所述钌原子的三齿配体,并且链状部分具有向其中引入的杂原子、如氧原子或硫原子,所述链状部分连接芳香族化合物(芳烃)部位和二胺部分。
式(1)、式(2)和式(3)中的符号*表示附有符号*的碳原子可任选成为不对称碳原子。当所述碳原子成为不对称碳原子时,所得到的产物可为钌络合物的光学活性物质、可为光学活性物质的混合物、或者可为外消旋体(包括外消旋化合物)。在本发明的优选实施方式中,当这些碳原子成为不对称碳原子时,所得到的产物可为钌络合物的光学活性物质。
此外,式(2)所示的钌络合物为式(1)所示的钌络合物中的Ru-X键变成Ru+-Q-离子键时的钌络合物。
式(3)所示的钌络合物为掺杂有卤素原子V的二聚体,并且为其中的芳香族化合物(芳烃)部位配位至钌原子的络合物。式(3)所示的钌络合物不仅被用作式(1)或式(2)所示的钌络合物生产中的中间体,而且本身还作为还原催化剂具有活性。
关于本发明的式(1)、式(2)和式(3),由R1所示的具有1-10个碳原子的烷基基团可为具有1-10个碳原子、优选1-5个碳原子的直链或支链烷基基团。烷基基团的具体实例包括甲基基团、乙基基团、正丙基基团、异丙基基团、正丁基基团、异丁基基团、仲丁基基团、叔丁基基团、正戊基基团、正己基基团、正庚基基团、正辛基基团、正壬基基团以及正癸基基团。
关于本发明的式(1)、式(2)和式(3),由R1所示的具有1-10个碳原子的卤代烷基基团为如下具有1-10个碳原子的烷基基团,其中,上述的直链或支链烷基基团(如甲基基团、乙基基团、正丙基基团、异丙基基团、正丁基基团或正己基基团)被一个或多个卤素原子(如氟原子、氯原子和溴原子)取代。卤代烷基基团的实例包括全氟烷基基团,如三氟甲基基团、五氟乙基基团和七氟丙基基团。
关于本发明的式(1)、式(2)和式(3),由R1所示的任选被如下基团取代的芳基基团的芳基可为具有1-20个碳原子、优选6-12个碳原子的单环芳基、多环芳基或稠环芳基(如苯基或萘基):具有1-10个碳原子的烷基基团、具有1-10个碳原子的卤代烷基基团、卤素原子、氰基基团(-CN)、氨基基团、烷基化的氨基基团(-NR20R21)、5元或6元环状氨基基团、酰化的氨基基团(-NH-CO-R20)、羟基基团、烷氧基基团(-OR20)、酰基基团(-CO-R20)、羧基基团、烷氧基羰基基团(-COOR20)、苯氧基羰基基团、巯基基团、烷硫基基团(-SR20)、甲硅烷基基团(-SiR20R21R22)或硝基基团(-NO2)。具有1-10个碳原子的烷基基团可为与如上定义相同的烷基基团。具有1-10个碳原子的卤代烷基基团可为与如上定义相同的卤代烷基基团,例如全氟烷基基团。所述卤素原子可为氟原子或氯原子等。
烷基化的氨基基团由式-NR20R21表示,其中,R20和R21各自独立地表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有3-10个碳原子的环烷基基团。烷基化的氨基基团的实例包括单烷基氨基基团或二烷基氨基基团,如N-甲基氨基、N,N-二甲基氨基、N,N-二乙基氨基、N,N-二异丙基氨基或N-环己基氨基基团等。
5元或6元环状氨基基团为5元或6元的、饱和或不饱和的杂环基团,所述杂环基团具有一个或两个碱性氮原子。所述5元或6元环状氨基基团的实例包括吡咯烷基基团、哌啶基基团或吗啉代基团等。
酰基基团由式-CO-R20表示,其中,R20表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有3-10个碳原子的环烷基基团。所述酰基基团的实例包括甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、特戊酰基(pivaloyl)、戊酰基或己酰基等。
酰化的氨基基团由式-NH-CO-R20表示,其中,R20表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有3-10个碳原子的环烷基基团。所述酰化的氨基基团的实例包括甲酰基氨基、乙酰基氨基、丙酰基氨基、特戊酰基氨基、戊酰基氨基或己酰基氨基等。
烷氧基基团由式-OR20表示,其中,R20表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有3-10个碳原子的环烷基基团,例如:甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、2-甲基丁氧基、3-甲基丁氧基、2,2-二甲基丙基氧基、正己基氧基、2-甲基戊基氧基、3-甲基戊基氧基、4-甲基戊基氧基、5-甲基戊基氧基或环己基氧基基团等。
烷氧基羰基基团由式-COOR20表示,其中,R20表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有3-10个碳原子的环烷基基团,例如,甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、异丙氧基羰基、正丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、戊基氧基羰基、己基氧基羰基或2-乙基己基氧基羰基等。
烷硫基基团由式-SR20表示,其中,R20表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有3-10个碳原子的环烷基基团,例如:甲基硫基、乙基硫基、正丙基硫基、异丙基硫基、正丁基硫基、仲丁基硫基、异丁基硫基、叔丁基硫基、戊基硫基、己基硫基或环己基硫基基团等。
甲硅烷基基团由式-SiR20R21R22表示,其中,R20、R21和R22各自独立地表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有3-10个碳原子的环烷基基团,例如:三甲基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基或三苯基甲硅烷基基团等。
具有3-10个碳原子的环烷基基团为具有3-10个碳原子的、单环或多环或稠环的、饱和或不饱和的3元-7元环烷基基团。
此类芳基基团的实例包括:苯基基团;邻甲苯基基团、间甲苯基基团或对甲苯基基团;邻乙基苯基基团、间乙基苯基基团或对乙基苯基基团;邻异丙基苯基基团、间异丙基苯基基团或对异丙基苯基基团;邻叔丁基苯基基团、间叔丁基苯基基团或对叔丁基苯基基团;2,4,6-三甲基苯基基团;3,5-二甲苯基基团;2,4,6-三异丙基苯基基团;邻三氟甲基苯基基团、间三氟甲基苯基基团或对三氟甲基苯基基团;邻氟苯基基团、间氟苯基基团或对氟苯基基团;邻氯苯基基团、间氯苯基基团或对氯苯基基团;以及五氟苯基基团。
关于本发明的式(1)、式(2)和式(3),由R2和R3所示的具有1-10个碳原子的烷基基团可为具有1-10个碳原子、优选1-5个碳原子的直链或支链烷基基团。烷基基团的具体实例包括甲基基团、乙基基团、正丙基基团、异丙基基团、正丁基基团、异丁基基团、仲丁基基团、叔丁基基团、正戊基基团、正己基基团、正庚基基团、正辛基基团、正壬基基团以及正癸基基团。
关于本发明的式(1)、式(2)和式(3),由R2和R3所示的被如下基团取代的苯基基团的烷基基团可为例如与如上定义相同的烷基基团:具有1-10个碳原子的烷基基团、具有1-10个碳原子的烷氧基基团或卤素原子。所述卤素原子的实例包括氟原子、氯原子和溴原子。
具有1-10个碳原子的烷氧基基团可为具有1-10个碳原子、优选1-5个碳原子的直链或支链烷氧基基团。烷氧基基团的具体实例包括甲氧基基团、乙氧基基团、正丙氧基基团、异丙氧基基团、正丁氧基基团、异丁氧基基团、仲丁氧基基团、叔丁氧基基团、正戊基氧基基团、正己基氧基基团、正庚基氧基基团、正辛基氧基基团、正壬基氧基基团以及正癸氧基基团。
关于本发明的式(1)、式(2)和式(3),由R2和R3所示的具有3-8个碳原子的环烷基基团可为具有3-8个碳原子、优选5-8个碳原子的单环环烷基基团、多环环烷基基团或桥接环烷基基团。环烷基基团具体的实例包括环丙基基团、环丁基基团、环戊基基团、环己基基团、环庚基基团和环辛基基团。这些环烷基基团可用烷基基团(如甲基基团、异丙基基团或叔丁基基团等)进行取代。
此外,当R2和R3连在一起形成环时,R2和R3连接形成具有2-10个碳原子、优选3-10个碳原子的直链或支链亚烷基基团,并且所得到的亚烷基基团连同相邻的碳原子形成4元-8元环烷烃环、优选5元-8元环烷烃环。环烷烃环的优选实例包括环戊烷环、环己烷环和环庚烷环,并且这些环各自可具有烷基基团(如甲基基团、异丙基基团或叔丁基基团)作为取代基。
关于本发明式(1)、式(2)和式(3)所示的芳烃部分,R11、R12、R13、R14和R15各自独立地表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有1-10个碳原子的烷氧基基团。烷基基团可为与如上定义相同的烷基基团,烷基基团的具体实例包括甲基基团、乙基基团、正丙基基团、异丙基基团、正丁基基团、异丁基基团、仲丁基基团、叔丁基基团、正戊基基团、正己基基团、正庚基基团、正辛基基团、正壬基基团以及正癸基基团。
烷氧基基团可为与如上定义相同的直链或支链烷氧基基团,烷氧基基团的具体实例包括甲氧基基团、乙氧基基团、正丙氧基基团、异丙氧基基团、正丁氧基基团、异丁氧基基团、仲丁氧基基团、叔丁氧基基团、正戊基氧基基团、正己基氧基基团、正庚基氧基基团、正辛基氧基基团、正壬基氧基基团以及正癸基氧基基团。
R16、R17、R18和R19表示在链状部分的碳原子上进行取代的取代基,所述链状部分连接式(1)、式(2)和式(3)所示的芳烃部分和二胺部分,所述R16、R17、R18和R19各自独立地表示氢原子、羟基基团、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有1-10个碳原子的烷氧基基团。烷基基团可为与如上定义相同的烷基基团,其具体实例包括甲基基团、乙基基团、正丙基基团、异丙基基团、正丁基基团、异丁基基团、仲丁基基团、叔丁基基团、正戊基基团、正己基基团、正庚基基团、正辛基基团、正壬基基团以及正癸基基团。
烷氧基基团可为与上述定义相同的直链或支链烷氧基基团,烷氧基基团的具体实例包括甲氧基基团、乙氧基基团、正丙氧基基团、异丙氧基基团、正丁氧基基团、异丁氧基基团、仲丁氧基基团、叔丁氧基基团、正戊基氧基基团、正己基氧基基团、正庚基氧基基团、正辛基氧基基团、正壬基氧基基团以及正癸基氧基基团。
-(-C(R16)R17-)n1-基团的优选实例包括-CH2-基团、-CH(CH3)-基团和-CO-基团,但是-(-C(R16)R17-)n1-基团并非仅限于这些基团。
式(1)、式(2)和式(3)中的Z表示氧原子(-O-)或硫原子(-S-)。
式(1)中的k和j各自表示0或1的整数,且j+k之和不等于1。即,当k为1时,j也为1;当k为0时,j也为0。当k为1时,Y表示氢原子。
当式(1)中的j为1时,X可为氢原子或卤素原子,但X优选为卤素原子。具体而言,X的优选实例为氯原子。
式(1)、式(2)和式(3)中的Y的氢原子和式(1)中的X的氢原子可为普通的氢原子,也可为氢原子的同位素。所述同位素的优选实例为氘原子。
式(2)中的Qθ表示抗衡阴离子。抗衡阴离子的具体实例包括烷基磺酰基氧基离子或芳烃磺酰基氧基离子,如三氟甲烷磺酰基氧基离子(TfO-)、对甲苯磺酰基氧基离子(TsO-)、甲烷磺酰基氧基离子(MsO-)和苯磺酰基氧基离子(BsO-);以及下述离子,如BF4 -、SbF6 -、CF3COO-、CH3COO-、PF6 -、NO3 -、ClO4 -、SCN-、OCN-、ReO4 -、MoO4 -、BPh4 -、B(C6F5)4 -和B(3,5-(CF3)2C6F3)4 -
由式(3)中的V所示的卤素原子表示氯原子、溴原子或碘原子,并且所有的V可表示相同的卤素原子、或者可表示不同卤素原子的组合。
本发明的络合物可通过例如下述方案1的方法进行合成。
[化学式4]
方案1
在方案1中,R1、R2、R3、R11-R15和R16-R19分别表示与如上定义相同的取代基;Y表示氢原子或氘原子;Z表示氧原子或硫原子。钌-芳烃二聚体(a)中的W表示卤素原子、或者烷烃磺酰基氧基或任选取代的芳烃磺酰基氧基基团;V表示卤素原子。n1表示1或2的整数,并且n2表示1-3的整数。
如方案1中所示,在合适的碱存在的情况下,当钌-芳烃二聚体(a)与二胺(b)反应时,硫醚化反应或醚化反应与络合化由此同时进行,所述钌-芳烃二聚体(a)在芳烃取代基的末端具有卤素原子等,所述二胺(b)在链状部位(被由磺酰基团取代的氮原子以外的氮原子取代)的末端具有羟基基团或硫醇基团,目标络合物钌-二胺络合物(d)可直接合成或经由酰胺基络合物(c)作为中间体来合成。当将酰胺络合物(c)用作中间体时,通过向络合物(c)中加入合适的酸,所述酰胺基络合物可转变成二胺络合物(d)或阳离子二胺络合物(g)。
钌-芳烃二聚体(a)中的W表示的卤素原子或烷烃磺酰基氧基或任选取代的芳烃磺酰基氧基基团的实例包括氯原子、溴原子、碘原子、甲烷磺酰基氧基基团、对甲苯磺酰基氧基基团、苯磺酰基氧基基团和三氟甲烷磺酰基氧基基团。此外,由V所示的卤素原子可为氯原子、溴原子或碘原子,并且所有的V可表示相同的卤素原子、或者可表示不同卤素原子的组合。
二胺(b)中的Z表示氧原子或硫原子。此外,Y表示氢原子。
在合成酰胺基络合物(c)时所使用的碱的实例包括:无机碱,如LiOH、NaOH、KOH、K2CO3和Cs2CO3;以及金属醇盐,如甲醇钠和甲醇钾。相对于钌原子的量,所加入的碱的量为2摩尔以上。对在这种情况下使用的溶剂没有特别限定,但优选醚(如二乙醚和四氢呋喃)、芳香族烃(如甲苯和二甲苯)、含卤素的烃溶剂(如二氯甲烷和1,2-二氯乙烷)以及非质子极性溶剂(如乙腈和N,N-二甲基甲酰胺)等;而且尤其优选二氯甲烷和甲苯。此外,通过使用水作为除有机溶剂外的其它溶剂,这一反应可作为双层体系反应来进行。在这种情况下,可使用相转移催化剂进行所述反应。在这种情况下所使用的相转移催化剂的实例包括四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、四乙基氯化铵、四乙基溴化铵、四乙基碘化铵、三乙基苄基氯化铵、三乙基苄基溴化铵和三乙基苄基碘化铵。
当将酰胺基络合物(c)转变成二胺络合物(d)时,所使用的酸(X-Y)的实例包括盐酸、氢溴酸和氢碘酸。
类似地,还可将酰胺基络合物(c)转变成阳离子二胺络合物(g)。在该情况下所使用的酸(Q-H)的实例包括三氟甲烷磺酸(TfOH)、甲烷磺酸(MsOH)、对甲苯磺酸(TsOH)、苯磺酸(BsOH)、HBF4、HSbF6、CF3COOH、CH3COOH、HPF6、HNO3、HClO4、HSCN、HOCN、HReO4和HMoO4
对用于进行这一反应的溶剂没有特别限定;然而,合成上述酰胺基络合物(c)后,在体系内存在相同溶剂的情况下,所述酰胺基络合物(c)可直接进行反应而不用对所述络合物进行分离,从而转变成二胺络合物(d)或(g);或者,可对酰胺基络合物(c)进行分离,然后使用合适且不同的溶剂使其进行反应,从而转变成二胺络合物(d)或阳离子二胺络合物(g)。
作为直接合成二胺络合物(d)的情况下所使用的碱,优选有机叔胺,如三甲胺、三乙胺、三异丙胺和二异丙基乙胺,并且三乙胺和二异丙基乙胺尤其合适。在该情况下,相对于钌原子的量,碱的加入量为等摩尔以上。
对用于这种情况下的溶剂没有特别限定,但优选醚(如二乙醚和四氢呋喃)、醇(如甲醇、乙醇和异丙醇)、芳香族烃(如甲苯和二甲苯)、卤素溶剂(如二氯甲烷和1,2-二氯乙烷)以及非质子极性溶剂(如乙腈和N,N-二甲基甲酰胺)等;而且尤其优选二氯甲烷和异丙醇。
此外,如下述方案2所示,作为合成本发明络合物的方法,还可将钌-芳烃二聚体(e)和二胺(f)用作原材料,所述钌-芳烃二聚体(e)在芳烃取代基的末端具有羟基基团或硫醇基团,所述二胺(f)在链状部位(被由磺酰基基团取代的氮原子以外的氮原子取代)的末端具有卤素原子等。
[化学式5]
方案2
Figure BDA00002843963400161
(方案2中的相应符号具有与如方案1中定义相同的含义)。
在方案2中,羟基基团或硫醇基团与离去基团(如卤素原子)的位置与方案1中所使用的组合相反。然而,类似地,目标络合物钌-二胺络合物(d)或阳离子二胺络合物(g)均可被直接合成或经由酰胺基络合物(c)合成:在合适的碱存在的情况下,通过使羟基基团或硫醇基团与离去基团反应,并使硫醚化反应或醚化反应与络合作用同时进行。当将酰胺基络合物(c)用作中间体时,通过向所述络合物(c)中加入合适的酸,可使该酰胺基络合物转变成二胺络合物(d)或阳离子二胺络合物(g)。在该反应中使用的碱和溶剂等分别具有与如上定义相同的含义。
此外,本发明的络合物还可通过如下述方案3中所示的方法进行生产。
[化学式6]
方案3
Figure BDA00002843963400171
(I)通过使用狄尔斯-阿尔德反应(Diels-Alder reaction)来合成具有1,4-环已二烯骨架的化合物(h)。
(II)使第(I)项中获得的化合物(h)进行甲苯磺酰化等,从而合成在末端具有离去基团的化合物(i)。
(III)使所述化合物(i)与TsDPEN(N-(对甲苯磺酰基)-1,2-二苯基乙二胺)反应,从而合成具有环己二烯的二胺(j)。
(IV)使由此获得的二胺(j)与三氯化钌进行反应,从而获得钌二聚体(k)作为中间体,由此获得目标单体络合物。
通过这一方法,可生产本发明式(1)和式(3)所示的钌络合物。
此外,本发明式(2)所示的钌络合物还可通过下述方案4中所示的方法进行生产。
[化学式7]
方案4
Figure BDA00002843963400181
如方案4中所示,阳离子二胺络合物(g)还可通过使其中的X为卤素原子的二胺络合物(d)与式M-Q所示的金属盐反应来获得。式M-Q中的金属M的实例包括银(Ag)、钠(Na)、钾(K)和锂(Li)。部分Q的实例包括:烷烃磺酰基氧基或芳烃磺酰基氧基化合物,如三氟甲烷磺酰基氧基(TfO)、对甲苯磺酰基氧基(TsO)、甲烷磺酰基氧基(MsO)和苯磺酰基氧基(BsO);以及BF4、SbF6、CF3COO、CH3COO、PF6、NO3、ClO4、SCN、OCN、ReO4、MoO4、BPh4、B(C6F5)4和B(3,5-(CF3)2C6F3)4
式M-Q所示的金属盐的实例包括:AgOTf、AgOTs、AgOMs、AgOBs、AgBF4、AgSbF6、CF3COOAg、CH3COOAg、AgPF6、AgNO3、AgClO4、AgSCN、AgOCN、AgReO4、AgMoO4、NaOTf、NaBF4、NaSbF6、CF3COONa、CH3COONa、NaPF6、NaNO3、NaClO4、NaSCN、KOTf、KBF4、KSbF6、CF3COOK、CH3COOK、KPF6、KNO3、KClO4、KSCN、KBPh4、KB(C6F5)4、KB(3,5-(CF3)2C6F3)4、LiOTf、LiBF4、LiSbF6、CF3COOLi、CH3COOLi、LiPF6、LiNO3、LiClO4、LiSCN、LiBPb4、LiB(C6F5)4和LiB(3,5-(CF3)2C6F3)4
相对于钌原子的量,在合成阳离子二胺络合物(g)时所使用的金属盐M-Q的量为等摩尔以上。对该情况下使用的溶剂没有特别限定,但所述溶剂的实例包括:醇,如甲醇、乙醇和异丙醇;芳香族烃,如甲苯和二甲苯;卤代烃,如二氯甲烷和1,2-二氯乙烷;非质子极性溶剂,如乙腈和N,N-二甲基甲酰胺;以及醚,如二乙醚和四氢呋喃。在这些溶剂中,优选甲醇。
由此,本发明钌络合物(具有向链状部分中引入的杂原子)可通过使硫醚化反应或醚化反应与络合物的形成同时进行,使用合适的钌-芳烃二聚体和合适的二胺进行合成,由此可合成具有连接芳烃部位和二胺部位的侧链的络合物。理论上在该反应中,可通过使钌-芳烃二聚体以基于二胺等摩尔的量(就钌而言)进行反应来生产所述络合物,因此,该反应非常高效。同时,由于用于这一合成方法中的反应全都是在常温至加热条件的条件下进行的反应,所以不需要使用低温装置,并且不会生成有害气体等。因此,当以工业规模进行合成时,这一方法是非常简单、安全且便利的合成方法。
通过使钌络合物与氢供体接触,可将其中X为卤素原子的本发明钌络合物容易地转变成其中X为氢原子的络合物。
在此,作为氢供体,可使用在金属氢化物的氢转移型还原反应中常用作氢供体的化合物,例如氢硼化物化合物、甲酸或其盐和异丙醇等。相对于催化剂的量,所使用的氢供体的量(就氢化物而言)可为等摩尔量以上。此外,还可将氢气用作氢供体。
此外,用于获得碱性条件的碱的实例包括:有机叔胺,如三甲胺、三乙胺和三异丙胺;无机碱,如LiOH、NaOH、KOH和K2CO3;以及金属醇盐,如甲醇钠和甲醇钾。
此外,对于本发明钌络合物中的X而言,由卤素原子向氢原子的转化可在反应体系进行不对称还原反应之前预先进行,或者也可在不对称还原反应的中间进行。
本发明钌络合物的生产通常在120℃以下、优选在100℃以下进行。
不对称还原反应可通过使用由对酰胺基络合物(c)、二胺络合物(d)、阳离子二胺络合物(g)或钌二聚体(k)进行分离而获得的化合物作为催化剂来进行,或者还可通过直接使用由络合物生产所得的反应液而不用分离络合物来进行(原位法)。
反应完成后,通过一般的沉淀技术、如浓缩反应液或添加不良溶剂,可对想要的钌络合物进行分离。此外,如果在上述生产期间产生卤化氢盐作为副产品,可根据需要进行水洗操作。
在氢供体共存的情况下,本发明的不对称还原反应通过使式(1)所示的钌络合物与羰基化合物或亚胺发生反应来进行。对氢供体没有特别限定,只要它是常用于甲酸或其盐和异丙醇(在羟基基团取代的α-位碳原子上具有氢原子的醇)等的氢转移还原反应中的氢供体。此外,还可将氢气用作氢供体。同时,不对称还原反应优选在碱存在的情况下进行。碱的实例包括:有机叔胺,如三甲胺、三乙胺、三异丙胺、l,4-二氮杂双环[2,2,2]辛烷(DABCO)和l,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳-7-烯(DBU);以及无机碱,如LiOH、NaOH、KOH和K2CO3。合适的碱为三乙胺。相对于钌络合物的量,以过量、例如以摩尔计1-100,000倍的量来使用碱。在使用三乙胺的情况下,优选以相对于催化剂的量1-10,000倍的量使用碱。
在氢供体和碱的组合中,当氢供体为甲酸时,优选使用胺作为碱。在这种情况下,可将甲酸和胺分别加入反应体系中,但也可预先制备甲酸和胺的共沸混合物并加以使用。甲酸和胺的共沸混合物的优选实例可为甲酸-三乙胺(5:2)共沸混合物等。
所述反应通常如此进行:当氢供体为液体时,可将氢供体用作反应溶剂。然而,为了溶解原材料,非供氢溶剂(如甲苯、四氢呋喃、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、丙酮或二氯甲烷)也可单独使用或作为辅助溶剂在混合物中使用。在使用甲酸盐等时,将水用作辅助溶剂与有机溶剂一起来溶解甲酸盐,并且反应可在双层体系中进行。在这种情况下,可同时使用相转移催化剂以加速反应。此外,在使用氢气的情况下,优选醇溶剂,如甲醇、乙醇、异丙醇、三氟乙醇或六氟-2-丙醇。
选择钌络合物作为催化剂的使用量,以使底物(羰基化合物或亚胺)(S)相对于钌金属原子(C)的摩尔比(S/C)为10-1,000,000、优选100-15,000。
关于氢供体的量(相对于羰基化合物或亚胺的量),通常以等摩尔量以上使用,尤其是当氢供体为甲酸或其盐时,氢供体的量优选为1.5倍摩尔量以上。此外,以20倍摩尔分子量以下、优选10倍摩尔分子量以下的量来使用氢供体。另一方面,当氢供体为异丙醇等时,从反应平衡的观点来看,氢供体以基于底物的大过量加以使用,并且氢供体通常以1000倍摩尔量以下的量加以使用。
所选择反应的温度为-20℃至100℃、优选0℃至70℃。
反应压力未加以特别限定,并且反应通常在0.05-0.2MPa下、优选在常压下进行。
此外,在使用氢气的情况下,压力通常为5MPa以下。
反应时间可根据催化率而变化,但是反应时间为1-100小时、并且通常为2-50小时。
反应后,可将由此生产的光学活性物质通过一般的操作如蒸馏、萃取、色谱和重结晶进行分离和纯化。
实施例
在下文中,将通过实施例对本发明进行详细的描述,但是本发明并不限于此。
使用由Varian Technologies Japan,Ltd.制造的Mercury Plus3004N型装置、或者使用Bruker BioSpin Avance III500系统测定NMR谱,所述NMR谱在下述实施例中用于络合物的鉴定和纯度的测定。此外,使用Chirasil-DEX CB(0.25mm×25m,0.25um)(由Varian,Inc.制造)和InertCapPure-WAX(0.25mm×30m,0.25um)(GL Sciences Inc.)进行GC分析,使用CHIRALCEL OJ-H(0.46mm×25cm)(由Daicel ChemicalIndustries,Ltd.制造)进行HPLC分析。
实施例中的代号具有如下含义:
MsDPEN:N-甲烷磺酰基-1,2-二苯基乙二胺
TsDPEN:N-(对甲苯磺酰基)-1,2-二苯基乙二胺
o-TFTsDPEN:N-(2-三氟甲苯磺酰基)-1,2-二苯基乙二胺
TIPPsDPEN:N-(2,4,6-三异丙基苯磺酰基)-1,2-二苯基乙二胺
MESsDPEN:N-(2,4,6-三甲基苯磺酰基)-1,2-二苯基乙二胺
TsCYDN:N-(对甲苯磺酰基)-1,2-环己烷二胺
MIBK:甲基异丁基酮
dppe:二苯基膦基乙烷
DEPEA:二异丙基乙胺
然而,络合物中的二胺表示二胺的一个或两个氢原子已被移除。
术语S/C表示比值(底物的摩尔数/催化剂的摩尔数)。
<实施例1>
N-((1R,2R)-1,2-二苯基-2-(2-(四氢-2H-吡喃-2-基氧基)乙基氨基)乙基)-4-甲基苯磺酰胺的生产
目标化合物(B)通过如下所示的反应进行生产。
[化学式8]
Figure BDA00002843963400221
在50ml的Schlenk管中,将5.0g(13.65mmol)(R,R)-TsDPEN和2.85g(2.07ml)(13.65mmol)烷基溴(A)与10ml的DMSO进行混合,并使混合物在60℃下反应29小时。接着,向反应混合物中引入50ml二氯甲烷和50ml的NaHCO3饱和水溶液,然后,将所得到的混合物进行搅拌。接着,将有机层进行分离,并用50ml的NaHCO3饱和水溶液洗涤2次以上。回收二氯甲烷,并将残留物通过硅胶柱色谱进行纯化。从而获得4.94g(产率72%)的期望化合物(B)。
1H-NMR(CDCl3,300ΜΗz)δ:
1.43-1.80(m,6H),2.32(s,3H),2.42-2.70(m,2H),3.40-3.55(m,2H),3.70-3.85(m,2H),3.77(d,1H),4.30(m,1H),4.45(d,1H),6.93-7.38(m,14H)<实施例2>
N-((1R,2R)-2-(2-羟基乙基氨基)-1,2-二苯基乙基)-4-甲基苯磺酰胺
目标二胺(C)通过如下所示的反应进行生产。
[化学式9]
向上述实施例1中所获得的5.69g化合物(B)中,加入135ml乙醇和34.5ml的1M HCl水溶液,并使混合物在40℃下反应2小时。接着,向反应混合物中加入3.45g的NaHCO3以中和溶液,然后向其中加入75ml水和150ml二乙醚。将反应混合物进行分离。接着,加入50ml水,并用蒸发仪去除醚。白色晶体由此沉淀。将反应混合物进行冰冷却并过滤。将滤饼用水进行洗涤,然后在减压下于70℃进行干燥。从而获得4.33g(产率92%)的期望二胺(C)。
1H-NMR(CDCl3,300ΜΗz)δ:
2.31(s,3H),2.50-2.62(m,2H),3.58-3.75(m,2H),3.79(d,1H),4.40(d,1H),6.82-7.41(m,14H)
<实施例3>
N-((1S,2S)-1,2-二苯基-2-(2-(四氢-2H-吡喃-2-基氧基)乙基氨基)乙基)甲烷磺酰胺的生产
目标化合物(D)通过如下所示的反应进行生产。
[化学式10]
Figure BDA00002843963400231
在50ml的Schlenk管中,将7.0g(24.1mmol)(S,S)-MsDPEN和5.04g(3.64ml,24.1mmol)烷基溴(A)与17.6ml的DMSO进行混合,并使混合物在60℃下反应30小时。接着,向反应混合物中引入50ml二氯甲烷和50ml的NaHCO3饱和水溶液,然后将所得到的混合物进行搅拌。接着,将有机层进行分离,并用50ml的NaHCO3饱和水溶液洗涤2次以上。回收二氯甲烷,并将残留物通过硅胶柱色谱进行纯化。从而获得5.06g(产率50%)的期望化合物(D)。
1H-NMR(CDCl3,300ΜΗz)δ:
1.42-1.90(m,6H),2.20(d,3H),2.50-2.75(m,2H),3.40-3.50(m,2H),3.70-3.83(m,2H),3.90(d,1H),4.45(m,1H),4.50(d,1H),7.10-7.30(m,10H)<实施例4>
N-((lS,2S)-2-(2-羟基乙基氨基)-l,2-二苯基乙基)甲烷磺酰胺的生产
目标二胺(E)通过如下所示的反应进行生产。
[化学式11]
Figure BDA00002843963400241
向上述实施例3中所获得的5.06g化合物(D)中,加入142ml乙醇和38.7ml的1M HCl水溶液,并使混合物在40℃下反应2小时。接着,向反应混合物中加入3.63g的NaHCO3以中和溶液,然后向其中加入147ml水和200ml二乙醚。分离醚层。将水层用醚萃取两次,并将由此获得的醚层进行合并,用Na2SO4进行干燥,然后在蒸发仪中进行浓缩。从而获得3.62g(产率90%)的期望二胺(E)。
1H-NMR(CDCl3,300ΜΗz)δ:
2.40(s,3H),2.50-2.72(m,2H),3.60-3.75(m,2H),3.93(d,1H),4.57(d,1H),7.10-7.24(m,10H)
<实施例5>
(4-甲基环己-l,4-二烯基)甲醇的生产
目标化合物(F)通过如下所示的反应进行生产。
[化学式12]
Figure BDA00002843963400242
向500ml的4颈烧瓶中引入1.73g(7.93mmol)CoBr2、8.4g(26.3mmol)ZnI2、3.47g(8.8mmol)dppe和370ml二氯甲烷,然后将烧瓶用氮气进行吹扫,并将混合物在30℃下搅拌30分钟。接着,向烧瓶中注入78ml(53.1g,780mmol)异戊二烯、41ml(39.3g,701mmol)丙炔醇和2.2g(8.53mmol)Bu4NBH4,并使所得到的混合物在30℃下反应7小时。接着,将二氯甲烷溶液进行回收并在减压下于160℃进行蒸馏。从而获得27.7g(产率32%)的期望二烯混合物(F)。根据气相色谱(GC)测定,在该混合物中目标二烯的纯度约为98%。
1H-NMR(CDCl3,300ΜΗz)δ:
1.67(s,z,3H),2.55-2.70(m,4H),4.02(s,2H),5.44(m,1H),5.68(m,1H)<实施例6>
[RuCl2(1-(溴甲基)-4-甲基苯)]2的生产
目标络合物化合物(G)通过如下所示的反应进行生产。
[化学式13]
Figure BDA00002843963400251
将上述实施例5中所获得的4.75g(38.2mmol)二烯(F)、2.0g(7.65mmol)三氯化钌三水合物和0.643g(7.65mmol)NaHCO3溶于40ml的2-甲氧基乙醇和4ml水中,并使溶液在130℃下反应1.5小时。接着,在蒸发仪中蒸去溶剂,并向残留物中加入52ml浓的氢溴酸水溶液和4ml浓硫酸。将所得到的混合物在100℃下搅拌4小时。将反应后获得的溶液与二氯甲烷、水和2-甲氧基乙醇进行混合,并将混合物进行搅拌,然后静置。对由此沉淀的晶体进行过滤,从而获得1.9g(产率79%)的期望的络合物(G)。
1H-NMR(DMSO-d6,300ΜΗz)δ:
2.23(s,3H),4.40(s,2H),5.84(d,2H),6.15(d,2H)
<实施例7>
RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)的生产
目标络合物RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)通过如下所示的反应进行生产。
[化学式14]
将上述实施例6中所获得的1.6g(2.24mmol)芳烃二聚物(G)、实施例2中所生产的1.53g(3.73mmol)二胺(C)、1.19g(3.73mmol)三乙基苄基碘化铵(Et3BnNI)、52.8ml二氯甲烷和52.8ml水进行混合,并将混合物在35℃下进行搅拌。向混合物中加入1.78g(26.9mmol)KOH,并使所得到的混合物反应3小时。有机层变为紫色溶液。将反应混合物静置,然后将水层移除。向有机层中加入50ml水,对混合物进行搅拌,然后静置,然后将水层移除。重复该操作3次,然后向有机层中加入65ml的0.1M HCl水溶液。将混合物搅拌30分钟。之后,向其中加入0.034g的NaHCO3以中和溶液,然后将混合物静置。只收集二氯甲烷层,并干燥成固体。将该固体用硅胶柱进行纯化(洗脱液:CHCl3/MeOH=20/1),从而获得1.1g(产率45%)的期望络合物RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)(纯度经液相色谱(HPLC)测定为约95%)。
1H-NMR(CD2Cl2,300ΜΗz)δ:
2.25(s,3H),2.52(s,3H),3.13(m,1H),3.60(m,1H),3.80-4.00(m,4H),4.48(d,J=15.0Hz,1H),4.52(brs,1H),4.95(d,J=15.0Hz,1H),5.45(d,J=5.2Hz,1H),5.75(d,J=6.2Ηz,1Η),6.05(d,J=5.2Ηz,1Η),6.60(d,J=6.9Hz,2H),6.65-6.70(m,4H),6.88(d,J=8.0Hz,2H),7.08-7.18(m,4H),7.23(d,J=8.0Hz,2H)
HRMS(ESI):
作为C31H33N2O3RuS,
计算值:[M-C1]+615.1258
实测值:615.1258
<实施例8>
使用络合物RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)(S/C=2000)进行的乙酰苯的不对称氢转移反应
在50ml的Schlenk管中,将上述实施例7中所生产的6.5mg(0.01mmol)络合物RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)、2.32ml(2.40g,20mmol)乙酰苯和10ml甲酸-三乙胺(5:2)共沸混合物进行混合,并将Schlenk管用氮气进行吹扫。接着,使混合物在60℃下反应24小时。通过GC对反应液进行分析,并发现,以97.5%的转化率生产出96.3%ee的(R)-1-苯基乙醇。
<实施例9>
RuCl((S,S)-O-HT-Msdpen)的生产
目标络合物RuCl((S,S)-O-HT-Msdpen)通过如下所示的反应进行生产。
[化学式15]
Figure BDA00002843963400271
将实施例6中所生产的1.7g(2.38mmol)芳烃二聚物(G)、实施例4中所生产的1.325g(3.96mmol)二胺(E)、1.26g(3.96mmol)三乙基苄基碘化铵(Et3BnNI)、56ml二氯甲烷和56ml的水进行混合。当将混合物在35℃下进行搅拌时,向所述混合物中加入1.78g(26.9mmol)KOH,并使所得到的混合物反应3小时。有机层变成紫色溶液。将反应混合物静置后,移除水层,向其中加入50ml水,并搅拌混合物。接着,将混合物静置,并移除水层。重复该操作3次,然后向有机层中加入68ml的0.1M HCl水溶液。将所得到的混合物搅拌30分钟。之后,加入1.88g的NaHCO3以中和溶液,然后将混合物静置。只对二氯甲烷层进行收集并干燥至固体。将这一固体用硅胶柱进行纯化(洗脱液:CHCl3/MeOH=20/1),从而获得0.98g(产率43%)的期望络合物RuCl((S,S)-O-HT-Msdpen)(纯度经HPLC测定为约95%)。
1H-NMR(CD2Cl2,300ΜΗz)δ:
2.42((s,3H(Ms的CH3)),(s,3H(甲苯基的CH3))),3.17-3.25(m,1H),3.32-3.40(m,1H),4.00(d,1H),3.90-4.02(m,2H),4.10(d,1H),4.20-4.30(br,1H),4.62-4.75(br,2H),5.50(d,J=6.0Hz,1H),5.63(br,1H),5.75(br,1H),5.88(d,J=6.0Hz,1H),6.84-6.88(m,2H),6.98-7.03(m,2H),7.10-7.20(m,6H)
HRMS(ESI):
作为C26H29N2O3RuS,
计算值:[M-C1]+539.0942
实测值:539.0946
<实施例10>
使用RuCl((S,S)-O-HT-Msdpen)(S/C=5000)进行的乙酰苯的不对称氢转移反应
在50ml的Schlenk管中,将上述实施例9中所生产的2.2mg(0.0039mmol)的RuCl((S,S)-O-HT-Msdpen)、2.24ml(2.31g,19.3mmol)的乙酰苯和9.7ml的甲酸-三乙胺(5:2)共沸混合物进行混合,并将Schlenk管用氮气进行吹扫。接着,使混合物在60℃下反应24小时。通过GC对反应液进行分析,并发现,以95.6%的转化率生产出94.7%ee的(S)-1-苯基乙醇。
<实施例11>
Ru((R,R)-O-HT-Tsdpen)的生产和使用络合物进行的乙酰苯的氢转移反应(原位法)
络合物Ru((R,R)-O-HT-Tsdpen)通过如下所示的反应进行生产,并使用该络合物原位进行乙酰苯的氢转移反应(原位法)。
[化学式16]
Figure BDA00002843963400281
将实施例6中所生产的18.0mg(0.025mmol)芳烃二聚物(G)、实施例2中生产的17.2mg(0.042mmol)二胺(C)、13.4mg(0.042mmol)三乙基苄基碘化铵(Et3BnNI)、0.6ml二氯甲烷和0.6ml水进行混合,并在将混合物在35℃下进行搅拌时,向混合物中加入0.02g(0.3mmol)KOH。使所得到的混合物反应6小时。有机层变成紫色溶液。将反应液静置,并从有机层中抽出36μl反应液以用于催化剂比例为S/C=2000的还原。向15ml的Schlenk管中加入催化剂溶液,并向其中引入0.58ml(0.6g,5.0mmol)乙酰苯和2.5ml甲酸-三乙胺(5:2)共沸混合物。将Schlenk管用氮气进行吹扫,然后使混合物在60℃下反应24小时。通过GC对反应液进行分析,并发现,以转化率96.5%生产出96.2%ee的(R)-1-苯基乙醇。
<实施例12>
N-((1R,2R)-2-(2-巯基乙基氨基)-1,2-二苯基乙基)-4-甲基苯磺酰胺的生产
目标巯基二胺(H)通过如下所示的反应进行生产。
[化学式17]
Figure BDA00002843963400291
在50ml的玻璃高压釜中,将5.0g(13.6mmol)的(R,R)-TsDPEN、0.758g(0.75ml)(13.6mmol)环硫乙烷和25ml甲苯进行混合,并使混合物在120℃下反应48小时。接着,回收甲苯,并将残留物通过硅胶柱色谱进行纯化。从而获得3.2g(产率55%)的期望巯基二胺(H)。
1H-NMR(CD2Cl2,300ΜΗz)δ:
0.58(br,2H),1.94(s,3H),2.10-2.33(m,4H),3.53(d,1H),4.59(d,1H),6.36(br,1H),6.69(d,2H),6.79(m,8H),6.93-7.00(m,8H),7.64(d,2H)
<实施例13>
络合物RuCl((R,R)-S-HT-Tsdpen)的生产
目标络合物RuCl((R,R)-S-HT-Tsdpen)通过如下所示的反应进行生产。
[化学式18]
Figure BDA00002843963400301
将实施例6中所生产的0.1g(0.234mmol)芳烃二聚物(G)、实施例12中所生产的0.1g(0.14mmol)巯基二胺(H)、0.121g(163μl,0.936mmol)DIPEA(Hunig’s Base)和2ml二氯甲烷进行混合,并使混合物在45℃下反应。接着,进行三次加水操作,搅拌混合物,接着将混合物静置,将有机层进行洗涤,并将所述有机层干燥至固体。从而获得含有期望络合物RuCl((R,R)-S-HT-Tsdpen)的固体混合物。
HRMS(ESI):
作为C31H33N2O2RuS2
计算值:[M-Cl]+631.1028
实测值:631.1012
<实施例14>
使用络合物RuCl((R,R)-S-HT-Tsdpen)进行的乙酰苯的不对称氢转移反应
在60℃下,以S/C=600在甲酸-三乙胺(5:2)共沸物中进行乙酰苯的氢转移反应。在反应进行16小时后,通过GC对反应液进行分析,并发现,以67.0%的转化率生产出77.9%ee的(R)-1-苯基乙醇。
<实施例15>
使用络合物RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)进行的苯丙酮的不对称氢转移反应
在15ml的Schlenk管中,将3.3mg(0.005mmol)的RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)、0.67ml(0.67g,5.0mmol)苯丙酮和2.5ml甲酸-三乙胺(5:2)共沸混合物进行混合,并将Schlenk管用氮气进行吹扫。接着,使混合物在60℃下反应24小时。通过GC对反应液进行分析,并发现,以99.7%的转化率生产出93.7%ee的(R)-1-苯基丙-1-醇。
<实施例16>
使用络合物RuCl((S,S)-O-HT-Msdpen)进行的苯丙酮的不对称氢转移反应
在15ml的Schlenk管中,将2.9mg(0.005mmol)的RuCl((S,S)-O-HT-Msdpen)、0.67ml(0.67g,5.0mmol)苯丙酮和2.5ml甲酸-三乙胺(5:2)共沸混合物进行混合,并将Schlenk管用氮气进行吹扫。接着,使混合物在60℃下反应24小时。通过GC对反应液进行分析,并发现,以95.9%的转化率生产出92.1%ee的(S)-1-苯基丙-1-醇。
<参考例1>
使用已知络合物RuCl((R,R)-Tsdpen)(均三甲苯)进行的苯丙酮的不对称氢转移反应
在15ml的Schlenk管中,将6.2mg(0.01mmol)的RuCl((R,R)-Tsdpen)(均三甲苯)、0.67ml(0.67g,5.0mmol)苯丙酮和2.5ml甲酸-三乙胺(5:2)共沸混合物进行混合,并将Schlenk管用氮气进行吹扫。接着,使混合物在60℃下反应24小时。通过GC对反应液进行分析,并发现,以52.3%的转化率生产出93.0%ee的(R)-1-苯基丙-1-醇。
<实施例17>
使用RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)以与实施例15中相同的方式、或使用RuCl((S,S)-O-HT-Msdpen)以与实施例10中相同的方式,分别进行下表1和表2中给出的酮(1)-酮(14)的不对称氢转移反应。各反应以表中所示的催化剂比例(S/C)和温度进行,以使底物浓度为2mol/L的量来将甲酸-三乙胺(5:2)共沸混合物用作氢源。在预设的时间后,通过GC对反应液进行分析,并由此测定转化率和光学纯度。
此外,作为比较,将使用已知络合物RuCl((R,R)-Tsdpen)(均三甲苯)以与参考例1相同的方式获得的反应结果也在各表格的右列中给出。在下文给出的表格中,缩写“conv.”是指底物酮的转化率;“selc.”是指目标产物的选择比;“%ee”表示光学纯度;“S/C”表示(底物酮的摩尔数/催化剂的摩尔数)的比值。
[表1]
[表2]
Figure BDA00002843963400331
表1和表2的最左列示出了用作底物的酮的种类,接下来右边一列示出了使用本发明的络合物RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)时所获得的结果。接下来的右边一列示出了使用本发明的络合物RuCl((S,S)-O-HT-Msdpen)时所获得的结果,最右一列示出了当将已知络合物RuCl((R,R)-Tsdpen)(均三甲苯)用作比较例的时所获得的结果。
就这点而言,链状部分中引入有杂原子的本发明钌络合物显示出了非常高的活性和选择性,并且所述钌络合物通过对环酮(如,至今尚不能用氢化催化剂等有效还原的酮(9)-酮(12))进行还原可生产出光学活性环醇,或通过对具有羟基基团的酮(如酮(7))进行还原可生产出光学活性二醇。类似地,所述钌络合物通过将具有卤素取代基的酮(尤其是在α位具有卤素取代基的酮)(如酮(14))进行氢化可生产出具有卤素取代基的光学活性醇,所述酮对碱不稳定、因此不容易用传统氢化催化剂等进行还原。因此,本发明的钌络合物非常有用。
<实施例18>
使用络合物RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)(S/C=2000)进行的联苯酰的不对称氢转移反应
根据下述反应式对联苯酰进行不对称还原。
[化学式19]
Figure BDA00002843963400341
在50ml的Schlenk管中,将3.5mg(0.005mmol)的RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)、2.1g(10mmol)联苯酰、5ml甲酸-三乙胺(5:2)共沸混合物和10ml的DMF进行混合,并将Schlenk管用氮气进行吹扫。接着,使混合物在60℃下反应5小时。通过GC和HPLC对反应液进行分析,并发现,以90.0%的转化率生产出((S,S)形式:(R,R)形式:内消旋形式=88.1:0.9:11.0)比例的氢化苯偶姻(hydrobenzoin)。在该情况下,(S,S)形式和(R,R)形式的对映体过量为98.0%ee。
<实施例19>
(E)-N-(3,4-二氢萘-1(2H)-亚基)-1-苯基甲胺的不对称氢转移反应
在50ml的Schlenk管中,将3.3mg(0.005mmol)(S/C=300)的RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)、0.35g(1.5mmol)所示的亚胺、3ml二氯甲烷和0.75ml甲酸-三乙胺(5:2)共沸混合物进行混合,并使混合物在30℃下反应24小时。通过GC分析对产物的产率和光学纯度进行测量,结果,以70.0%的产率和70%ee的光学纯度获得作为目标胺的光学活性N-苄基-1-(1,2,3,4-四氢萘基)胺。
<实施例20>
4-苯并二氢吡喃酮(chromanone)的不对称氢化
在50ml的高压釜中,放入3.3mg(0.005mmol,S/C=1000)的RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen),并将高压釜用氮气进行吹扫。接着,向其中加入0.74g(5.0mmol)4-苯并二氢吡喃酮和4.4ml甲醇,并用氢气将压力升至3.0MPa。接着,将混合物在60℃下搅拌18小时。将反应液进行GC分析,结果,以98.6%的转化率获得光学纯度为99.1%ee的(R)-4-苯并二氢吡喃醇。
<实施例21>
α-四氢萘酮的不对称氢化
在50ml的高压釜中,放入3.3mg(0.005mmol,S/C=1000)的RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen),并将高压釜用氮气进行吹扫。接着,向其中加入0.73g(5.0mmol)α-四氢萘酮和4.4ml甲醇,然后将氢气充至3.0MPa。接着,将混合物在60℃下搅拌20小时。将反应液进行GC分析,结果,以52.0%的转化率获得光学纯度为99.3%ee的(R)-1-四氢萘酚。
<实施例22>
1-茚满酮的不对称氢化
在50ml的高压釜中,放入3.3mg(0.005mmol,S/C=1000)的RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen),并将高压釜用氮气进行吹扫。接着,向其中加入0.66g(5.0mmol)1-茚满酮和4.4ml甲醇,然后将氢气充至3.0MPa。接着,将混合物在60℃下搅拌20小时。将反应液进行GC分析,结果,以58.6%的转化率获得光学纯度为97.8%ee的(R)-1-茚满醇。
<实施例23>
使用RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)进行的苯甲酸甲酯的氢化
在50ml的高压釜中,放入13.5mg(0.020mmol,S/C=50)的RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen),并将高压釜用氮气进行吹扫。接着,向其中加入1.8ml四氢呋喃和0.14g(l.0mmol)苯甲酸甲酯、0.2ml(0.20mmol)叔丁醇钾的1.0M四氢呋喃溶液,然后将氢气充至5.0MPa。接着,将混合物在60℃下搅拌15小时。将反应液进行GC分析,结果,以90.4%的转化率获得选择性为78.9%的苄基醇。
<参考例2>
为了研究杂原子在链状部分中引入有杂原子的新型钌-二胺络合物中的作用(所述链状部分连接配位至钌的二胺部分和芳香族化合物(芳烃)部位)(在本发明中新发现了这一作用),分别合成下列不具有任何杂原子且其链状部分仅由碳原子组成的络合物,并进行活性比较。
[化学式20]
Figure BDA00002843963400361
该络合物通过参考非专利文献5(J.Am.Chem.Soc.127(2005),p.7318)中所述的生产方法来进行生产。以下将这一新生产的络合物称为RuCl(p-Tol-C4-teth-Tsdpen)。
1H-NMR(CDCl3,300ΜΗz)δ:
1.82-2.04(m,2H),2.04-2.31(m,5H),2.26(s,3H),2.53(s,3H),2.89-2.71(m,2H),3.10-3.16(m,1H),3.47-3.56(m,1H),3.80(dd,J=11.1,12.1Hz,1H),3.99(d,J=11.1Hz,1H),4.77(m,1H),5.32(d,J=5.5Hz,2H),5.38(d,J=6.3Hz,2H),5.55(d,J=6.3Hz,1H),6.20(d,J=5.5Hz,1H),6.61(d,J=7.2Hz,1H),6.59-6.62(m,2H),6.71-6.81(m,4H),6.83-6.91(m,3H),7.03-7.12(m,3H),7.18(d,J=8.4Hz,2H);
HRMS(ESI):
作为C32H35N2O2SRu,
计算值:[M-C1]+613.1457
实测值:613.1473
<实施例24>
为了研究侧链部分中具有杂原子的络合物RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)和参考例2中所生产的、侧链部分仅由碳原子组成的络合物RuCl(p-Tol-C4-teth-Tsdpen)的活性,以如下表所示的催化剂比例进行乙酰苯的氢转移反应。以使底物浓度为2mol/L的量将甲酸-三乙胺(5:2)共沸混合物用作氢源,在60℃下,以下表3中所示的催化剂比例进行反应。在预设的时间后,通过GC对反应液体进行分析,并由此测定转化率和光学纯度。
结果在下表3中给出。
[表3]
Figure BDA00002843963400371
就这点而言,相比于传统的氢转移型络合物,侧链部分中具有杂原子的络合物RuCl(O-HT-Tsdpen)和侧链部分仅由碳原子组成的络合物RuCl(p-Tol-C4-teth-Tsdpen)在乙酰苯还原反应中均显示出高的活性,并且在催化剂比例直至S/C=5000的反应中,所述两种络合物均产生了同样令人满意的结果。然而,当催化剂比例增至S/C=10,000时,使用本发明络合物RuCl(O-HT-Tsdpen)进行的反应基本完全,但是在使用络合物RuCl(p-Tol-C4-teth-Tsdpen)的反应中,转化率仅约40%,同时由于催化剂失活使得反应停止。此外,当催化剂比例增至S/C=15,000时,使用本发明络合物RuCl(O-HT-Tsdpen)进行的反应同样基本完全,但是当使用络合物RuCl(p-Tol-C4-teth-Tsdpen)时,反应几乎没有进行。因此,当在这两种络合物(分别具有等长度的、连接芳烃上的骨架或连接芳烃和二胺部位的侧链,但所述侧链由不同的元素(如氧原子和碳原子)构成)间进行比较时,发现即使以非常小的量加以使用时,本发明的络合物RuCl(O-HT-Tsdpen)(在构成侧链的原子中具有氧原子)也显示出了非常高的催化活性。
<实施例25>
Ru(BF4)((R,R)-O-HT-Tsdpen)的生产
在150ml的Schlenk管中,将0.52g(0.8mmol,1eq)的RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)、0.187g(0.96mmol,1.2eq)AgBF4、15ml二氯甲烷和15ml甲醇进行混合,并将混合物在室温下搅拌1小时。将反应溶液通过Celite进行过滤,并将滤液干燥至固体。从而获得0.55g(产率98%)的期望络合物RuBF4((R,R)-O-HT-Tsdpen)。
1H-NMR(CD3OD,300ΜΗz)δ:
2.12(s,3H),2.46(s,3H),3.35-3.60(m,4H),3.60-3.80(m,1H),3.95-4.10(m,3H),4.70-4.80(m,1H),5.84(d,1H),5.89(d,1H),5.99(d,1H),6.20(d,1H),6.46-7.50(m,14H)
HRMS(ESI):
作为C31H33BF4N2O3RuS,
计算值:[M-BF4]+615.1250
实测值:615.1271
<实施例26>
Ru(OTf)((R,R)-O-HT-Tsdpen)的生产
在150ml的Schlenk管中,将0.52g(0.8mmol,1eq)的RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)、0.247g(0.96mmol,1.2eq)AgOTf、15ml二氯甲烷和15ml甲醇进行混合,并将混合物在室温下搅拌1小时。将反应溶液通过Celite进行过滤,并将滤液干燥至固体。从而获得0.59g(产率96%)的期望络合物RuOTf((R,R)-O-HT-Tsdpen)。
1H-NMR(CD3OD300ΜΗz)δ:
2.13(s,3H),2.47(s,3H),3.35-3.60(m,4H),3.60-3.80(m,1H),3.95-4.10(m,3H),4.70-4.80(m,1H),5.84(d,1H),5.89(d,1H),5.99(d,1H),6.20(d,1H),6.46-7.50(m,14H)
HRMS(ESI):
作为C32H33F3N2O6RuS2
计算值:正离子侧[M-TfO]+615.1250
负离子侧[TfO]-148.9526
实测值:正离子侧[M-TfO]+615.1258
负离子侧[TfO]-148.9521
<实施例27>
Ru(SbF6)((R,R)-O-HT-Tsdpen)的生产
在150ml的Schlenk管中,将0.52g(0.8mmol,1eq)的RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)、0.330g(0.96mmol,1.2eq)的AgSbF6、15ml二氯甲烷和15ml甲醇进行混合,并将混合物在室温下搅拌1小时。将反应溶液通过Celite进行过滤,并将滤液干燥至固体。从而获得0.65g(产率95%)的期望络合物RuSbF6((R,R)-O-HT-Tsdpen)。
1H-NMR(CD3OD,300ΜΗz)δ:
2.16(s,3H),2.42(s,3H),3.30-3.60(m,4H),3.60-3.80(m,1H),4.00-4.15(m,3H),4.70-4.80(m,1H),5.83(d,1H),5.91(d,1H),5.97(d,1H),6.19(d,1H),6.48-7.25(m,14H)
HRMS(ESI):
作为C31H33F6N2O3RuSSb
计算值:[M-SbF6]+615.1250
实测值:615.1251
<实施例28>
Ru(CF3COO)((R,R)-O-HT-Tsdpen)的生产
在150ml的Schlenk管中,将0.52g(0.8mmol,1eq)的RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)、0.212g(0.96mmol,1.2eq)CF3COOAg、15ml二氯甲烷和15ml甲醇进行混合,并将混合物在室温下搅拌1小时。将反应溶液通过Celite进行过滤,并将滤液干燥至固体。从而获得0.58g(产率99%)的期望络合物Ru(CF3COO)((R,R)-O-HT-Tsdpen)。
HRMS(ESI):
作为C33H33F3N2O6RuS,
计算值:[M-CF3COO]+615.1250
实测值:615.1243
<实施例29>
Ru(CH3COO)((R,R)-O-HT-Tsdpen)的生产
在150ml的Schlenk管中,将0.52g(0.8mmol,1eq)的RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)、0.16g(0.96mmol,1.2eq)CH3COOAg、15ml二氯甲烷和15ml甲醇进行混合,并将混合物在室温下搅拌1小时。将反应溶液通过Celite进行过滤,并将滤液干燥至固体。从而获得0.50g(产率92%)的期望络合物Ru(CF3COO)((R,R)-O-HT-Tsdpen)。
1H-NMR(d6-DMSO,300ΜΗz)δ:
1.89(s,3H),2.18(s,3H),2.26(s,3H),3.00-4.00(m,4H),3.85(d,1H),4.03(t,1H),4.62(d,1H),4.85(d,1H),4.03(t,1H),5.53(m,2H),5.97(m,2H),6.48-7.60(m,14H),10.07(m,1H),
HRMS(ESI):
作为C33H36N2O5RuS,
计算值:[M-CH3COO]+615.1250
实测值:615.1240
<实施例30>
Ru(B(C6F5)4)((R,R)-O-HT-Tsdpen)的生产
在150ml的Schlenk管中,将0.40g(0.61mmol,1eq)的RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)、0.5g(0.74mmol,1.2eq)LiB(C6F5)4、11ml二氯甲烷和11ml甲醇进行混合,并将混合物在室温下搅拌1小时。将反应溶液通过Celite进行过滤,并将滤液干燥至固体。从而获得0.74g(产率93%)的期望络合物Ru(B(C6F5)4)((R,R)-O-HT-Tsdpen)。
1H-NMR(CD3OD,300ΜΗz)δ:
2.15(s,3H),2.39(s,3H),3.10-3.23(m,2H),3.40-3.58(m,2H),3.70-4.00(m,2H),3.90(t,1H),4.15(d,1H),4.62(m,1H),5.60-5.95(m,4H),6.52-7.25(m,14H)
19F-NMR(CD3OD)δ:
-168.8,-164.9,-133.0
HRMS(ESI):
作为C55H33N2O3RuS
计算值:正离子侧[M-B(C6F5)4]+615.1250
负离子侧[B(C6F5)4]-678.9776
实测值:正离子侧[M-B(C6F5)4]+615.1254
负离子侧[B(C6F5)4]-678.9774
<实施例31>
使用络合物Ru(BF4)((R,R)-O-HT-Tsdpen)(S/C=1000)进行的乙酰苯的不对称氢转移反应
在15ml的Schlenk管中,将上述实施例25中所生产3.5mg(0.005mmol)的络合物Ru(BF4)((R,R)-O-HT-Tsdpen)、0.58ml(0.6g,5mmol)乙酰苯和2.5ml甲酸-三乙胺(5:2)共沸混合物进行混合,并将Schlenk管用氮气进行吹扫。接着,使混合物在60℃下反应5小时。通过GC对反应液进行分析,并发现,以96.5%的转化率生产出96.2%ee的(R)-1-苯基乙醇。
<实施例32>
使用络合物Ru(BF4)((R,R)-O-HT-Tsdpen)进行的2-甲基喹啉的不对称氢化反应
在100ml的高压釜中,放入17.5mg(0.025mmol)Ru(BF4)((R,R)-O-HT-Tsdpen),并将高压釜用氮气进行吹扫。接着,向其中加入0.34ml(0.36g,2.5mmol)2-甲基喹啉和1.4ml的HFIP(六氟-2-丙醇),然后将氢气充至5.0MPa。接着,将混合物在40℃下搅拌19小时。将反应液进行GC分析,结果发现,以93.8%的转化率生产出光学纯度为86%ee的还原形式的1,2,3,4-四氢喹哪啶(1,2,3,4-tetrahydroquinaldine)。
<实施例33>
[化学式21]
Figure BDA00002843963400411
通过分别将Ru(BF4)((R,R)-O-HT-Tsdpen)、Ru(OTf)((R,R)-O-HT-Tsdpen)、Ru(SbF6)((R,R)-O-HT-Tsdpen)、Ru(CF3COO)((R,R)-O-HT-Tsdpen)、Ru(CH3COO)((R,R)-O-HT-Tsdpen)或Ru(B(C6F5)4)((R,R)-O-HT-Tsdpen)用作催化剂,并将HFIP或甲醇用作溶剂,以与实施例32相同的方式进行不对称氢化反应。将2-甲基喹啉用作反应的底物,并且反应分别进行19小时。结果于下表4中给出。
[表4]
Figure BDA00002843963400421
<实施例34>
使用络合物Ru(BF4)((R,R)-O-HT-Tsdpen)进行的2-甲基喹喔啉的不对称氢化反应
在100ml的高压釜中,放入17.5mg(0.025mmol)Ru(BF4)((R,R)-O-HT-Tsdpen),并将高压釜用氮气进行吹扫。接着,向其中加入0.32ml(0.36g,2.5mmol)2-甲基喹喔啉和1.4ml的HFIP(六氟-2-丙醇),然后将氢气充至5.0MPa。接着,将混合物在50℃下搅拌20小时。将反应液进行GC分析,结果发现,以68.5%的转化率生产出光学纯度为48%ee的还原形式的2-甲基-1,2,3,4-四氢喹喔啉。
<实施例35>
[化学式22]
Figure BDA00002843963400422
通过分别将Ru(BF4)((R,R)-O-HT-Tsdpen)、Ru(OTf)((R,R)-O-HT-Tsdpen)、Ru(SbF6)((R,R)-O-HT-Tsdpen)用作催化剂,在HFIP溶剂中,以与实施例34相同的方式进行不对称氢化反应。将2-甲基喹喔啉用作反应底物,并将反应分别进行20小时。结果在下表5中给出。
[表5]
Figure BDA00002843963400431
<实施例36>
2-((4-甲基环己-l,4-二烯基)甲氧基)乙醇和2-((5-甲基环己-1,4-二烯基)甲氧基)乙醇的生产
[化学式23]
Figure BDA00002843963400432
向460ml的THF中加入7.74g(0.019mol)1,2-双(二苯基膦基)乙烷、4.05g(0.019mol)溴化钴、11.82g(0.037mol)碘化锌和2.42g(0.037mol)锌,并将溶液在70℃下搅拌15分钟。将溶液冷却至室温,并向其中加入74.89g(1.10mol)的异戊二烯。接着,在水浴中,向混合物中缓慢滴加92.70g(0.93mol)炔基醇。将所得到的混合物在35℃下搅拌1小时,然后在减压下蒸去溶剂。向由此获得的残留物中加入460ml甲苯和460ml水(搅拌10分钟,并静置10分钟)。在氮气气氛中,将混合物通过Celite进行过滤,然后将由此获得的溶液的有机层进行分离。在减压下蒸去溶剂,并将由此获得的粗产物通过Claisen蒸馏(在3torr下,101℃-113℃)进行纯化。从而获得106.6g无色油状二烯醇。产率为68.5%(l,4-型/l,5-型=91/9)。
1H-NMR(CDCl3,300ΜΗz)δ:
1.68(s,3H),2.31(brs,1H),2.64(brs,4H),3.48-3.52(m,2H),3.70-3.75(m,2H),3.93(s,2H),5.43-5.45(m,1H),5.70-5.71(m,1H);
HRMS(ESI):
作为C10H16O2
计算值:[M+H]+167.1430
实测值:167.1432
<实施例37>
2-((4-甲基环己-1,4-二烯基)甲氧基)乙基4-甲基苯磺酸酯和2-((5-甲基环己-1,4-二烯基)甲氧基)乙基4-甲基苯磺酸酯的生产
[化学式24]
将实施例36中所获得的100.00g(0.59mol)二烯醇、90.29g(0.89mol)三乙胺和73.20g(0.89mol)1-甲基咪唑溶于400ml甲苯中。在冰浴中,向溶液中缓慢滴加130.33g(0.68mol)对甲苯磺酰氯的甲苯溶液(400ml),然后将所得到的混合物在室温下搅拌1小时。向其中加入水,并将有机层进行分离。将所获得的有机层依次用15%硫酸、水和碳酸氢钠饱和水溶液进行洗涤。在减压下蒸去溶剂,从而获得188.01g无色油状的期望的甲苯磺酸酯。产率为98.1%(1,4-型/1,5-型=91/9)。
1H-NMR(CDCl3,300ΜΗz)δ:
1.67(s,3H),2.44(s,3H),2.58(brs,4H),3.58-3.55(m,2H),3.84(s,2H),4.18-4.14(m,2H),5.41-5.40(m,1H),5.64-5.63(m,1H),7.33(d,J=8.3Hz,1H),7.80(d,J=8.3Hz,1H);
HRMS(ESI):
作为C17H22O4S
计算值:[M+H]+323.1312
实测值:323.1325
<实施例38>
4-甲基-N-((1R,2R)-2-(2-((4-甲基环己-1,4-二烯基)甲氧基)乙基氨基)-1,2-二苯基乙基)苯磺酰胺盐酸盐和4-甲基-N-((1R,2R)-2-(2-((5-甲基环己-1,4-二烯基)甲氧基)乙基氨基)-1,2-二苯基乙基)苯磺酰胺盐酸盐的生产
[化学式25]
Figure BDA00002843963400451
将实施例37中所获得的2.2g(6.9mmol)甲苯磺酸酯溶于10ml甲苯中,并向溶液中加入0.90g(6.9mmol)的DIPEA和2.53g(6.9mmol)的(R,R)-TsDPEN。将所得到的混合物在135℃下搅拌27小时。向其中加入水,并将有机层进行分离。将所获得的有机层用水进行洗涤,然后向其中加入20%盐酸。将所得到的混合物在室温下搅拌1小时,然后在冰冷却下进行沉淀。将由此沉淀的结晶通过过滤进行收集,从而获得3.14g白色固体状的期望的二胺盐酸盐。产率为82.3%。
1H-NMR(CDCl3,300MHz)δ:
1.43-1.80(m,6H),2.32(s,3H),2.42-2.70(m,2H),3.40-3.55(m,2H),3.70-3.85(m,2H),3.77(d,1H),4.30(m,1H),4.45(d,1H),6.93-7.38(m,14H);
HRMS(ESI):
作为C31H37N2O3S
计算值:[M-C1]+517.2519
实测值:517.2523
<实施例39>
RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)的生产
[化学式26]
Figure BDA00002843963400461
将实施例38中所生产的25.15g(45.20mmol)二胺盐酸盐溶于375ml的3-甲氧基丙醇和75ml水中。向溶液中加入10.74g(41.09mmol)三氯化钌三水合物和3.45g(41.09mmol)碳酸氢钠,并将所得到的混合物在120℃下搅拌45分钟。将3-甲氧基丙醇进行回收,然后向反应液中加入425ml的MIBK和16.63g(164.4mmol)三乙胺,并将混合物在60℃下搅拌1小时。向用0.3M盐酸洗涤过的残留物中加入庚烷,并将残留物进行结晶。从而获得22.26g的期望钌络合物。产率为83.3%。
1H-NMR(CDCl3,500ΜΗz)δ:
2.26(s,3H),2.52(s,3H),3.14-3.10(m,1H),3.60-3.56(m,1H),3.98-3.91(m,4H),4.58-4.45(m,2H),4.96-4.92(m,1H),5.46(brd,J=3.6Hz,1H),5.62(d,J=6.3Hz,1H),5.75(d,J=6.3Hz,1H),6.05(brd,J=3.6Hz,1H),6.60(d,J=7.3Hz,2H),6.75-6.69(m,4H),7.21(d,J=8.0Hz,2H),6.84(d,J=7.3Hz,1H),6.88(d,J=8.0Hz,2H),7.17-7.08(m,4H);
HRMS(ESI):
作为C31H34ClN2O3RuS
计算值:[M+H]+651.1057
实测值:651.1008
<实施例40>
RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)-二聚体的生产
[化学式27]
Figure BDA00002843963400471
将实施例38中所生产的0.50g(0.904mmol)二胺盐酸盐溶于7.5ml的2-甲氧基丙醇和1.5ml水中。向溶液中加入0.23g(0.86mmol)三氯化钌三水合物和0.072g(0.86mmol)碳酸氢钠,并将所得到的混合物在120℃下搅拌90分钟。将2-甲氧基丙醇进行回收,然后向残留物中加入15ml乙醚。将由此沉淀的结晶通过过滤进行收集,从而获得0.60g的期望Ru络合物。产率为96.5%。
1H-NMR(DMSO-d6,300ΜΗz)δ:
2.10-2.15(m,3H),2.20(s,3H),2.70-3.00(m,2H),3.60-3.90(m,2H),4.35-4.42(m,2H),4.70(m,1H),4.85(m,1H),5.75-6.10(m,4H),6.88-7.35(m,14H),8.90(brd,1H),8.95-9.15(m,2H),10.00(brd,1H);
<实施例41>
使用络合物RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)-二聚体(S/C=1000)进行的乙酰苯的不对称氢转移反应
在50ml的Schlenk管中,将上述实施例40中所生产的3.6mg(0.005mmol)络合物RuCl((R,R)-O-HT-Tsdpen)-二聚体、0.58ml(0.60g,5mmol)乙酰苯和2.5ml甲酸-三乙胺(5:2)共沸混合物进行混合,并将Schlenk管用氮气进行吹扫。接着,使混合物在60℃下反应5小时。通过GC对反应液进行分析,并发现,以97.5%的转化率生产出96.2%ee的(R)-1-苯基乙醇。
<实施例42>
N-((1R,2R)-2-(2-((4-甲基环己-1,4-二烯基)甲氧基)乙基氨基)-1,2-二苯基乙基)-2-(三氟甲基)苯磺酰胺盐酸盐的生产
[化学式28]
将实施例37中所获得的8.07g(26.1mmol)甲苯磺酸酯溶于31.6ml甲苯中,并向溶液中加入3.38g(26.2mmol)DIPEA、10.00g(23.8mmol)的(R,R)-o-TFTsDPEN和4.34g(26.2mmol)的碘化钾。将所得到的混合物在135℃下搅拌6小时。将反应液进行浓缩,并通过硅胶柱色谱进行纯化。从而获得10.1g二胺J。产率为74.5%。接着,向10.1g(17.7mmol)二胺J中加入110ml二氯甲烷和65.3ml的HCl-甲醇溶液(1N),并将所得到的混合物搅拌0.5小时。然后,移除溶剂,从而获得11.1g的期望二胺盐酸盐K。产率为93.9%。
1H-NMR(DMSO-d6,300ΜΗz)δ:
1.62(m,3H),2.60(s,3H),2.78-3.12(m,2H),3.52-3.70(m,2H),3.86(s,2H),4.75(m,1H),4.92(m,1H),5.40(m,1H),5.68(m,1H),6.75-7.35(m,10H),7.40(t,1H),7.50(t,1H),7.60(d,1H),7.75(d,1H),8.90(m,1H),8.98(brd,1H),9.92(brd,1H);
19F-NMR(DMSO-d6)δ:
-57.16
HRMS(ESI):
作为C31H33N2O3F3S·HCl
计算值:[M-C1]+571.2237
实测值:571.2244
<实施例43>
RuCl((R,R)-O-HT-o-TFTsdpen)的生产
[化学式29]
Figure BDA00002843963400491
将实施例42中所生产的5.0g(8.25mmol)二胺盐酸盐溶于66ml的3-甲氧基丙醇和22ml的水中。向溶液中加入1.79g(6.86mmol)三氯化钌三水合物和0.58g(6.86mmol)碳酸氢钠,并将所得到的混合物在120℃下搅拌2小时。将50ml的3-甲氧基丙醇进行回收,然后向残留物中加入75ml的MIBK和2.78g(27.45mmol)三乙胺,并将混合物在60℃下搅拌1小时。向其中加入0.3M盐酸,并将有机层进行分离。将所获得的有机层用水洗涤两次。洗涤后,回收约60ml的溶剂,并向残留物中加入85ml庚烷。将混合物进行结晶。将由此沉淀的结晶通过过滤进行收集,从而获得4.60g的期望Ru络合物。产率为95.2%。
1H-NMR(CD2Cl2,300ΜΗz)δ:
2.50(s,3H),3.15-3.20(m,1H),3.70-3.82(m,2H),4.00(m,2H),4.15(m,1H),4.40(m,1H),4.80(m,1H),5.10(d,1H),5.45(d,1H),5.62(d,1H),5.70(d,1H),6.38(d,1H),6.50-7.50(m,14H);
19F-NMR(DMSO-d6)δ:
-58.45
HRMS(ESI)
作为C31H30ClN2O3F3RuS
计算值:[M+H]+705.7034
实测值:705.0758
<实施例44>
使用络合物RuCl((R,R)-O-HT-o-TFTsdpen)(S/C=1000)进行的乙酰苯的不对称氢转移反应
在50ml的Schlenk管中,将上述实施例43中所生产的3.5mg(0.005mmol)络合物RuCl((R,R)-O-HT-o-TFTsdpen)、0.58ml(0.60g,5mmol)乙酰苯和2.5ml甲酸-三乙胺(5:2)共沸混合物进行混合,并将Schlenk管用氮气进行吹扫。接着,使混合物在60℃下反应5小时。通过GC对反应液进行分析,并发现,以98.9%的转化率生产出97.5%ee的(R)-1-苯基乙醇。
<实施例45>
2,4,6-三异丙基-N-((1S,2S)-2-(2-((4-甲基环己-1,4-二烯基)甲氧基)乙基氨基)-1,2-二苯基乙基)苯磺酰胺的生产
[化学式30]
Figure BDA00002843963400501
将上述实施例37中所获得的6.03g(18.82mmol)甲苯磺酸酯溶于25ml甲苯中,并向溶液中加入2.43g(18.82mmol)DIPEA和9.00g(18.80mmol)的(S,S)-TIPPsDPEN。将混合物在135℃下搅拌13小时。接着,在减压下蒸去溶剂,并将由此获得的残留物通过硅胶柱色谱(甲苯/乙酸乙酯=20/1→15/1)进行纯化。从而获得10.53g无色油状的题述化合物。产率为89.0%。
1H-NMR(CDCl3,300ΜΗz)δ:
1.06(d,J=6.9Hz,3H),1.21(d,J=6.9Hz,3H),1.87(brs,1H),1.68(s,3H),2.60(brs,4H),2.71-2.48(m,2H),3.52-3.34(m,2H),3.55(d,J=8.9Hz,1H),3.77(s,2H),3.95(septet,J=6.7Hz,3H),4.40(d,J=8.9Hz,1H),5.44(m,1H),5.64(m,1H),6.52(brs,1H),6.74-7.28(m,12H);
HRMS(ESI):
作为C39H53N2O3S
计算值:[M+H]+629.3771
实测值:629.3771
<实施例46>
RuCl((S,S)-O-HT-TIPPsdpen)的生产
[化学式31]
将上述实施例45中所获得的2.02g(3.21mmol)磺酰胺溶于8ml甲醇中。在冰冷却下,向溶液中加入0.67g(6.42mmol)的盐酸的1M甲醇溶液,并将混合物在室温下搅拌20分钟。接着,在减压下蒸去溶剂,并将由此获得的残留物溶于30ml的3-甲氧基丙醇和18ml水中。向溶液中加入0.72g(2.75mmol)三氯化钌三水合物,并将混合物在120℃下搅拌1小时。在减压下蒸去溶剂,并向由此获得的残留物中加入35ml的IPA和0.72g(7.15mmol)三乙胺。将所得到的混合物在60℃下搅拌1小时。在减压下蒸去溶剂,并将由此获得的残留物通过硅胶柱色谱(氯仿/甲醇=97/3→20/1)进行纯化。从而获得1.28g的期望Ru络合物。产率为52.3%。
1H-NMR(CD2Cl2,500ΜΗz)δ:
1.0-1.2(m,18H),1.70(m,1H),2.41(s,3H),2.60(m,1H),3.05(m,1H),3.35(m,1H),3.68(m,1H),3.75(t,1H),3.85(m,2H),4.18(d,1H),4.25(d,1H),4.85(brs,1H),5.02(d,1H),5.30(d,1H),5.48(d,1H),5.63(d,1H),6.35(d,1H),6.40-6.70(m,10H),6.90-7.05(m,3H);
HRMS(ESI):
作为C39H50N2O3SClRu
计算值:[M+H]+763.2269
实测值:763.2257
<实施例47>
使用络合物RuCl((S,S)-O-HT-TIPPsdpen)(S/C=1000)进行的乙酰苯的不对称氢转移反应
在50ml的Schlenk管中,将上述实施例46中生产的2.8mg(0.005mmol)络合物RuCl((S,S)-O-HT-TIPPsDPEN)、0.58ml(0.60g,5mmol)乙酰苯和2.5ml甲酸-三乙胺(5:2)共沸混合物进行混合,并将Schlenk管用氮气进行吹扫。接着,使混合物在60℃下反应10小时。通过GC对反应液进行分析,并发现,以38.5%的转化率生产出95.8%ee的(S)-1-苯基乙醇。
<实施例48>
4-(4,5-二甲基环己-1,4-二烯基)丁-1-醇的生产
[化学式32]
向40ml的THF中加入800mg(2.00mmol)l,2-双(二苯基膦基)乙烷、437mg(2.00mmol)溴化钴、1.28g(4.00mmol)碘化锌和260mg(4.00mmol)锌,并将溶液在70℃下搅拌15分钟。将溶液冷却至室温,并向其中加入9.86g(120mmol)的2,3-二甲基-1,3-丁二烯。接着,在水浴中,向混合物中缓慢滴加9.8g(100mmol)5-己炔-1-醇。将所得到的混合物在35℃下搅拌1小时,然后在减压下蒸去溶剂。将由此获得的残留物通过硅胶柱色谱(己烷/乙酸乙酯=3/1)进行纯化,从而获得11.5g无色油状的题述化合物醇。产率为63.4%。
1H-NMR(CDCl3,300ΜΗz)δ:
1.28(bs,1H),1.79-1.46(m,4H),1.63(s,6H),1.98-2.11(m,3H),2.48-2.61(m,2H),3.63-3.67(m,2H),5.41-5.56(m,1H);
<实施例49>
4-(4,5-二甲基环己-1,4-二烯基)丁基4-甲基苯磺酸酯的生产
[化学式33]
Figure BDA00002843963400522
将11.0g(61.0mmol)的4-(4,5-二甲基环-1,4-二烯)丁-1-醇、7.40g(73.08mmol)三乙胺和6.0g(73.0mmol)的1-甲基咪唑溶于55ml甲苯中。在冰浴中,向溶液中缓慢滴加40ml的13.9g(73.1mmol)对甲苯磺酰氯的甲苯溶液,然后将所得到的混合物在室温下搅拌1小时。向混合物中加入水,并将有机层进行分离。将所获得的有机层用2M盐酸和水进行洗涤。在减压下蒸去溶剂,并将由此获得的残留物通过硅胶柱色谱(己烷/乙酸乙酯=20/1→4/1)进行纯化。从而获得16.3g题述化合物甲苯磺酸酯。产率为80%。
1H-NMR(CDCl3,300ΜΗz)δ:
1.60-1.41(m,2H),1.67(s,6H),1.79-1.74(m,3H),1.89-2.05(m,3H),2.45(s,3H),2.53(brs,2H),4.00-4.05(m,2H),5.28-5.40(m,1H),7.33-7.36(d,2H),7.77-7.80(d,2H);
<实施例50>
N-((1R,2R)-2-(2-((4,5-二甲基环己-1,4-二烯基)甲氧基)乙基氨基)-1,2-二苯基乙基)甲烷磺酰胺的生产
[化学式34]
Figure BDA00002843963400531
将实施例49中所获得的8.00g(23.78mmol)甲苯磺酸酯溶于35ml甲苯中,并向溶液中加入3.07g(23.78mmol)DIPEA和6.90g(23.78mmol)的(R,R)-MsDPEN。将混合物在135℃下搅拌12.5小时。接着,在减压下蒸去溶剂,并将由此获得的残留物通过硅胶柱色谱(己烷/乙酸乙酯=2/1)进行纯化。从而获得9.83g无色固体状的题述化合物。产率为90.9%。
1H-NMR(CDCl3,300ΜΗz)δ:
1.65(s,3H),1.68(s,3H),1.89-1.75(m,1H),2.33(s,3H),2.46-2.54(m,3H),2.60-2.71(m,3H),3.35-3.48(m,2H),3.77(s,2H),3.81(d,J=7.8Hz,1H),4.47(d,J=7.8Hz,1H),5.60(m,1H),6.21(brs,1H),7.10-7.27(m,10H);
HRMS(ESI):
作为C26H35N2O3S
计算值:[M+H]+455.2363
实测值:455.2358
<实施例51>
RuCl((R,R)-xyl-O-HT-Msdpen)的生产
[化学式35]
Figure BDA00002843963400541
将实施例50中所获得的2.00g(4.40mmol)二胺化合物溶于8ml的二氯甲烷中。在冰冷却下,向溶液中加入0.92g(8.80mmol)的盐酸的1M甲醇溶液,并将混合物在室温下搅拌20分钟。接着,在减压下蒸去溶剂,并将由此获得的残留物溶于30ml的3-甲氧基丙醇和18ml水中。向溶液中加入0.97g(3.71mmol)三氯化钌三水合物,并将所得到的混合物在120℃下搅拌1小时。在减压下蒸去溶剂,并向由此获得的残余物中加入35ml的IPA和0.80g(7.87mmol)三乙胺。将所得到的混合物在60℃下搅拌1小时。在减压下蒸去溶剂,并将由此获得的残留物通过硅胶柱色谱(氯仿/甲醇=97/3→20/1)进行纯化。从而获得1.48g的期望Ru络合物。产率为57.2%。
1H-NMR(CDCl3,300MHz)δ:
2.27(s,3H),2.30(s,3H),2.39(s,3H),3.15-3.35(m,2H),3.75-3.85(m,2H),4.00-4.10(m,2H),3.95-4.05(brs,1H),4.42(d,1H),4.85(d,1H),5.50(d,1H),5.76(s,1H),5.85(d,1H),6.82-7.22(m,10H);
HRMS(ESI):
作为C26H32N2O3SClRu
计算值:[M+H]+589.0860
实测值:589.0863
<实施例52>
使用络合物RuCl((R,R)-xyl-O-HT-Msdpen)(S/C=1000)进行的乙酰苯的不对称氢转移反应
在50ml的Schlenk管中,将上述实施例51中所生产的2.8mg(0.005mmol)络合物RuCl((R,R)-xyl-O-HT-Msdpen)、0.58ml(0.60g,5mmol)乙酰苯和2.5ml甲酸-三乙胺(5:2)共沸混合物进行混合,并将Schlenk管用氮气进行吹扫。接着,使混合物在60℃下反应10小时。通过GC对反应液进行分析,并发现,以95.4%的转化率生产出95.9%ee的(R)-1-苯基乙醇。
<实施例53>
4-甲基-N-((1R,2R)-2-(2-((4-甲基环己-1,4-二烯基)甲氧基)乙基氨基)环己基)苯磺酰胺盐酸盐的生产
[化学式36]
Figure BDA00002843963400551
将实施例37中所获得的5.06g(16.4mmol)甲苯磺酸酯溶于26ml甲苯中,并向溶液中加入2.12g(16.4mmol)DIPEA、4.00g(14.9mmol)的(R,R)-TsCYDN和2.72g(16.4mmol)碘化钾。将所得到的混合物在135℃下搅拌20小时。将反应液进行浓缩,并通过硅胶柱色谱进行纯化。从而获得2.92g二胺L。产率为46.9%。接着,向2.8g(6.69mmol)的二胺L中加入42ml二氯甲烷和24.6ml的HCl-甲醇溶液(1N),并将所得到的混合物搅拌0.5小时。然后,移除溶剂,从而获得2.9g的期望二胺盐酸盐M。产率为94.7%。
1H-NMR(DMSO-d6,300MHz)δ:
0.95-1.30(m,4H),1.50(m,2H),1.63(s,3H),2.10(m,2H),2.40(s,3H),2.60(m,2H),2.95(brd,1H),3.18(m,2H),3.60(m,2H),3.90(s,2H),5.40(m,1H),5.70(m,1H),7.40(d,1H),7.75(d,1H),8.15(d,1H),8.23(brd,1H),9.10(brd,1H)
HRMS(ESI):
作为C23H34N2O3S
计算值:[M-C1]+419.2363
实测值:419.2365
<实施例54>
RuCl((R,R)-O-HT-Tscydn)的生产
[化学式37]
Figure BDA00002843963400561
将实施例53中所生产的0.5g(1.1mmol)二胺盐酸盐溶于15ml的3-甲氧基丙醇和3ml水中。向溶液中加入0.25g(0.96mmol)三氯化钌三水合物和0.08g(0.96mmol)碳酸氢钠,并将所得到的混合物在120℃下搅拌1小时。将12ml的3-甲氧基丙醇进行回收,然后向残留物中加入13ml的MIBK和0.39g(3.82mmol)三乙胺。将混合物在60℃下搅拌1小时。向其中加入0.3M盐酸,并将有机层进行分离。将所获得的有机层用水洗涤两次。洗涤后,将约10ml的溶剂进行回收,并向残留物中加入15ml庚烷,将所得到的混合物进行结晶。将由此沉淀的结晶通过过滤进行收集,从而获得0.24g的期望Ru络合物。产率为45.5%。
1H-NMR(CD2C1,500ΜΗz)δ:
0.65-1.05(m,4H),1.90(m,1H),1.15(m,1H),2.08(m,1H),2.70(m,1H),2.75(s,1H),2.77(s,1H),2.60(m,1H),3.60-3.70(m,2H),3.80(m,1H),4.00(m,1H),4.25(m,1H),4.35(d,1H),4.92(d,1H),5.25(d,1H),5.50(d,1H),5.67(d,1H),5.83(d,1H),7.20(d,1H),7.80(d,1H);
HRMS(ESI):
作为C23H31N2O3RuS
计算值:[M-C1]+517.1093
实测值:517.1101
<实施例55>
使用络合物RuCl((R,R)-O-HT-Tscydn)(S/C=1000)进行的乙酰苯的不对称氢转移反应
在50ml的Schlenk管中,将上述实施例54中所生产的2.8mg(0.005mmol)络合物RuCl((R,R)-O-HT-Tscydn)、0.58ml(0.60g,5mmol)乙酰苯和2.5ml甲酸-三乙胺(5:2)共沸混合物进行混合,并将Schlenk管用氮气进行吹扫。接着,使混合物在60℃下反应10小时。通过GC对反应液进行分析,并发现,以73.7%的转化率生产出95.5%ee的(R)-1-苯基乙醇。
<实施例56>
2,4,6-三甲基-N-((1R,2R)-2-(2-((4-甲基环己-1,4-二烯基)甲氧基)乙基氨基)-1,2-二苯基乙基)苯磺酰胺的生产
[化学式38]
Figure BDA00002843963400571
将实施例37中所获得的1.0g(3.0mmol)甲苯磺酸酯溶于5ml甲苯中,并向溶液中加入0.39g(3.0mmol)DIPEA和1.3g(3.3mmol)的(R,R)-MESsDPEN。将混合物在120℃下搅拌8小时。接着,在减压下蒸去溶剂,并将由此获得的残留物通过硅胶柱色谱(甲苯/乙酸乙酯=4/1)进行纯化。从而获得0.71g无色油状的题述化合物。产率为44.7%。
<实施例57>
RuCl((R,R)-O-HT-MESsDPEN)的生产
[化学式39]
Figure BDA00002843963400581
将实施例56中所获得的0.67g(1.2mmol)磺酰胺溶于5ml甲醇中。在冰冷却下,向溶液中加入0.25g(2.4mmol)的盐酸的1M甲醇溶液,并将所得到的混合物在室温下搅拌20分钟。接着,在减压下蒸去溶剂,并将由此获得的残留物溶于20ml的2-甲氧基丙醇、2ml水和0.09g(1.2mmol)碳酸氢钠中。向溶液中加入0.36g(1.35mmol)三氯化钌三水合物,并将所得到的混合物在120℃下搅拌3小时。在减压下蒸去溶剂,并向由此获得的残留物中加入40ml乙醇和0.5g(4.94mmol)三乙胺。将所得到的混合物在80℃下搅拌2小时。在减压下蒸去溶剂,并将由此获得的残留物通过硅胶柱色谱(氯仿/甲醇=20/1)进行纯化。从而获得0.13g期望的Ru络合物。产率为16.0%。
1H-NMR(CD2C1,500ΜΗz)δ:
1.95(s,3H),2.45(s,6H),2.46(s,3H),3.05(m,1H),3.70(m,1H),3.80(d,1H),3.85(m,2H),3.95(d,1H),4.25(d,1H),4.75(m,1H),5.00(d,1H),5.40(d,1H),5.50(d,1H),5.60(d,1H),6.30(s,2H),6.53(d,1H),6.40-7.00(m,10H);
HRMS(ESI):
作为C33H37ClN2O3RuS
计算值:[M+H]+679.1335
实测值:679.1327
<实施例58>
Ru((R,R)-O-HT-TsDPEN)的生产
[化学式40]
Figure BDA00002843963400582
向140 mg(0.215 mmol)RuCl((R,R)-O-HT-TsDPEN)和84 mg(1.28mmol)氢氧化钾处于二氯甲烷(10 mL)中的混悬液中加入水(1 mL)。将反应混合物在室温下搅拌20min。然后将有机溶液用水洗涤3次(10 mL×3)。将有机层在减压下进行浓缩,从而产生紫色固体状的期望产物。产量为125 mg(95%)。
1′H NMR (500 MHz, CD2C12) δ:7.48 (d, J=7.3 Hz, 2H), 7.40 (d, J=8.0Hz, 2H), 7.30-6.85 (m, 8H), 6.98 (d, J=8.0 Hz, 2H), 6.15 (d, J=6.3 Hz, 1H),5.55 (d, J=6.0 Hz, 1H), 5.45 (dd, J=6.3, 6.0 Hz, 2H), 4.95 (d, J=14.4 Hz, 1H),4.35 (d, J=14.4 Hz, 1H), 4.13 (s, 1H), 3.55-3.42 (m, 2H), 3.36-3.28 (m, 1H),3.35 (s, 1H), 3.08-3.00 (m, 1H), 2.60 (s, 3H), 2.32 (s, 3H);
HRMS(ESI):
作为C31H33N2O3S
计算值:[M+H]+ 615.1250
实测值:615.1231
<实施例59>
RuH((R,R)-O-HT-TsDPEN)的生产
[化学式41]
Figure BDA00002843963400591
向140 mg(0.215 mmol)RuCl((R,R)-O-HT-TsDPEN)和84 mg(1.28mmol)氢氧化钾处于二氯甲烷(10 mL)中的混悬液中加入水(1 mL)。将反应混合物在室温下搅拌20min。然后将有机溶液用水洗涤3次(10 mL×3)。将有机层分离至另一Schlenk管中,并向该溶液中加入甲酸(2 mL)。将反应混合物在室温下搅拌5min。然后将有机溶液用水洗涤3次(10 mL×3)。将有机层在减压下进行浓缩,从而产生浅褐色固体状的期望产物。产量为120 mg(90%)。
1H NMR (300 MHz, CD2C12) δ:7.50-6.60 (m, 14H), 6.30 (d, J=4.5 Hz,1H), 6.05 (m, 2H), 5.45 (m, 1H), 4.85 (d, J=13.5 Hz, 1H), 4.78 (d, J=4.5 Hz,1H),4.25-3.90(m,4H),3.85(d,J=13.5Hz,1H),3.20-3.15(m,1H),2.80-2.70(m,1H),2.22(s,3H),2.20(s,1H),-5.10(s,1H);
HRMS(ESI):
作为C31H33N2O3S
计算值:[M-H]+615.1250
实测值:615.1243
<实施例60>
Ru(BF4)((R,R)-O-HT-TsDPEN)的生产
[化学式42]
Figure BDA00002843963400601
向140mg(0.215mmol)RuCl((R,R)-O-HT-TsDPEN)和84mg(1.28mmol)氢氧化钾处于二氯甲烷(10mL)中的混悬液中加入水(1mL)。将反应混合物在室温下搅拌20min。然后将有机溶液用水洗涤3次(10mL×3)。将有机层分离至另一Schlenk管中,并向该溶液中加入42%的HBF4水溶液(0.5mL)。将反应混合物在室温下搅拌5min。然后将有机溶液用水洗涤3次(10mL×3)。将有机层在减压下进行浓缩,从而产生褐色固体状的期望产物。产量为136mg(90%)。
1H-NMR(CD3OD,300ΜΗz)δ:
2.12(s,3H),2.46(s,3H),3.35-3.60(m,4H),3.60-3.80(m,1H),3.95-4.10(m,3H),4.70-4.80(m,1H),5.84(d,1H),5.89(d,1H),5.99(d,1H),6.20(d,1H),6.46-7.50(m,14H)
HRMS(ESI):
作为C31H33BF4N2O3RuS,
计算值:[M-BF4]+615.1250
实测值:615.1271
工业实用性
本发明提供了新型钌络合物,该钌络合物可方便且安全地进行生产。本发明的钌络合物为具备如下特点的钌络合物:具有非常强的催化活性;可用作各种氢化反应的催化剂;还可用作不对称还原的催化剂,其具有出色的立体选择性并能产生高的对映体过量;并且可用于工业化学领域。

Claims (10)

1.一种由下式(1)所示的钌络合物:
[化学式43]
Figure FDA00002843963300011
其中,符号*表示不对称碳原子;
R1表示:具有1-10个碳原子的烷基基团;具有1-10个碳原子的卤代烷基基团;10-樟脑基基团;氨基基团,所述氨基基团可用一个或两个具有1-10个碳原子的烷基基团进行取代;芳基基团,所述芳基基团可用具有1-10个碳原子的烷基基团、具有1-10个碳原子的卤代烷基基团、卤素原子、氰基基团(-CN)、氨基基团、烷基化的氨基基团(-NR20R21)、5元或6元环状氨基基团、酰化的氨基基团(-NH-CO-R20)、羟基基团、烷氧基基团(-OR20)、酰基基团(-CO-R20)、羧基基团、烷氧基羰基基团(-COOR20)、苯氧基羰基基团、巯基基团、烷硫基基团(-SR20)、甲硅烷基基团(-SiR20R21R22)或硝基基团(-NO2)进行取代;R20、R21和R22各自独立地表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有3-10个碳原子的环烷基基团;
Y表示氢原子;
X表示三氟甲烷磺酰基氧基基团、对甲苯磺酰基氧基基团、甲烷磺酰基氧基基团、苯磺酰基氧基基团、氢原子或卤素原子;
j和k各自表示0或1,但j+k不为1;
R2和R3各自独立地表示:氢原子;具有1-10个碳原子的烷基基团;苯基基团,所述苯基基团可用具有1-10个碳原子的烷基基团、具有1-10个碳原子的烷氧基基团或卤素原子进行取代;或具有3-8个碳原子的环烷基基团;或者R2和R3可连接在一起形成环;
R11、R12、R13、R14和R15各自独立地表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团或者具有1-10个碳原子的烷氧基基团;
R16、R17、R18和R19各自独立地表示氢原子、羟基基团、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有1-10个碳原子的烷氧基基团;或者R16与R17连同被R16和R17所取代的碳原子可形成羰基基团,和/或R18与R19连同被R18和R19所取代的碳原子可形成羰基基团;
Z表示氧原子或硫原子;并且
n1表示1或2,n2表示1-3的整数。
2.一种由下式(2)所示的钌络合物:
[化学式44]
Figure FDA00002843963300021
其中,符号*表示不对称碳原子;
R1表示:具有1-10个碳原子的烷基基团;具有1-10个碳原子的卤代烷基基团;10-樟脑基基团;氨基基团,所述氨基基团可用一个或两个具有1-10个碳原子的烷基基团进行取代;芳基基团,所述芳基基团可用具有1-10个碳原子的烷基基团、具有1-10个碳原子的卤代烷基基团、卤素原子、氰基基团(-CN)、氨基基团、烷基化的氨基基团(-NR20R21)、5元或6元环状氨基基团、酰化的氨基基团(-NH-CO-R20)、羟基基团、烷氧基基团(-OR20)、酰基基团(-CO-R20)、羧基基团、烷氧基羰基基团(-COOR20)、苯氧基羰基基团、巯基基团、烷硫基基团(-SR20)、甲硅烷基基团(-SiR20R21R22)或硝基基团(-NO2)进行取代;R20、R21和R22各自独立地表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有3-10个碳原子的环烷基基团;
Y表示氢原子;
R2和R3各自独立地表示:氢原子;具有1-10个碳原子的烷基基团;苯基基团,所述苯基基团可用具有1-10个碳原子的烷基基团、具有1-10个碳原子的烷氧基基团或卤素原子进行取代;或具有3-8个碳原子的环烷基基团;或者R2和R3可连接在一起形成环;
R11、R12、R13、R14和R15各自独立地表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团、或具有1-10个碳原子的烷氧基基团;
R16、R17、R18和R19各自独立地表示氢原子、羟基基团、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有1-10个碳原子的烷氧基基团;或者R16与R17连同被R16和R17所取代的碳原子可形成羰基基团,和/或R18与R19连同被R18和R19所取代的碳原子可形成羰基基团;
Z表示氧原子或硫原子;
Q-表示抗衡阴离子;并且
n1表示1或2,n2表示1-3的整数。
3.一种由下式(3)所示的钌络合物:
[化学式45]
其中,符号*表示不对称碳原子;
R1表示:具有1-10个碳原子的烷基基团;具有1-10个碳原子的卤代烷基基团;10-樟脑基基团;氨基基团,所述氨基基团可用一个或两个具有1-10个碳原子的烷基基团进行取代;芳基基团,所述芳基基团可用具有1-10个碳原子的烷基基团、具有1-10个碳原子的卤代烷基基团、卤素原子、氰基基团(-CN)、氨基基团、烷基化的氨基基团(-NR20R21)、5元或6元环状氨基基团、酰化的氨基基团(-NH-CO-R20)、羟基基团、烷氧基基团(-OR20)、酰基基团(-CO-R20)、羧基基团、烷氧基羰基基团(-COOR20)、苯氧基羰基基团、巯基基团、烷硫基基团(-SR20)、甲硅烷基基团(-SiR20R21R22)或硝基基团(-NO2)进行取代;R20、R21和R22各自独立地表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有3-10个碳原子的环烷基基团;
Y表示氢原子;
R2和R3各自独立地表示:氢原子;具有1-10个碳原子的烷基基团;苯基基团,所述苯基基团可用具有1-10个碳原子的烷基基团、具有1-10个碳原子的烷氧基基团或卤素原子进行取代;或具有3-8个碳原子的环烷基基团;或者R2和R3可连接在一起形成环;
R11、R12、R13、R14和R15各自独立地表示氢原子、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有1-10个碳原子的烷氧基基团;
R16、R17、R18和R19各自独立地表示氢原子、羟基基团、具有1-10个碳原子的烷基基团或具有1-10个碳原子的烷氧基基团;或者R16与R17连同被R16和R17所取代的碳原子可形成羰基基团,和/或R18与R19连同被R18和R19所取代的碳原子可形成羰基基团;
Z表示氧原子或硫原子;
V表示卤素原子;并且
n1表示1或2,n2表示1-3的整数。
4.一种生产还原产物的方法,通过在氢供体和权利要求1-3中任一项所述的钌络合物存在的情况下,对有机化合物进行还原来生产所述还原产物。
5.一种生产光学活性醇的方法,所述方法包括在氢供体和权利要求1-3中任一项所述的钌络合物存在的情况下,对羰基化合物的羰基基团进行还原。
6.一种生产光学活性胺的方法,所述方法包括在氢供体和权利要求1-3中任一项所述的钌络合物存在的情况下,对亚胺化合物的亚氨基基团进行还原。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的方法,其中,所述氢供体选自:甲酸、碱金属甲酸盐和在羟基基团取代的α位碳原子上具有氢原子的醇。
8.根据权利要求4-6中任一项所述的方法,其中,所述氢供体为氢。
9.一种用于还原的催化剂,所述催化剂包含权利要求1-3中任一项所述的钌络合物。
10.根据权利要求9所述的催化剂,其中,所述催化剂为用于不对称还原的催化剂。
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