CN104884446A - 缩酮和缩醛的不对称氢化方法 - Google Patents

缩酮和缩醛的不对称氢化方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种在至少一种手性铱络合物的存在下通过分子氢对不饱和酮的缩酮或不饱和醛的缩醛进行不对称氢化的方法。所述方法以非常有效的方式生成手性化合物,并且是非常有利的,因为铱络合物的量可显著降低。

Description

缩酮和缩醛的不对称氢化方法
技术领域
本发明涉及不饱和化合物的不对称氢化领域。
发明背景
手性化合物为不同应用领域,特别是药物、食品补充剂以及调味剂和芳香剂领域中重要的产物和中间体,不同立体异构体具有显著不同的性质。一类非常重要的手性化合物为手性酮和手性醛。
特别重要的是用于合成芳香成分以及用于维生素,特别是用于生育酚和维生素K1的手性酮。
天然生育酚带有具有3个R构型立体异构中心的侧链。从(R,R)-异植醇或(R,R)-植醇开始来合成(2R,4’R,8’R)-α-生育酚的合成路线是可行的。然而,由于(2R,4’R,8’R)-生育酚和(R,R)-植醇的天然源非常有限,因此市场上分别对于(2R,4’R,8’R)-生育酚和(R,R)-异植醇的有效合成有强烈的需求,而手性酮或手性醛对于其合成而言是重要的中间体。
已知使用手性过渡金属络合物进行不饱和酮的不对称氢化可获得手性酮。一类重要的手性过渡金属络合物是手性铱络合物。
例如,WO 2006/066863 A1公开了一种适于对烯烃不对称氢化的特定类型的手性铱络合物,其在以高转化率形成氢化酮的过程中表现出高立体选择性。然而,铱络合物需要相对于待氢化的不饱和化合物以相对高的量使用。由于铱络合物的价格高,在商业上有吸引力的是使用尽可能少的铱络合物,同时保持高转化率和良好立体选择性。
发明概述
因此,要解决的问题是提供一种系统,其用于提高铱络合物在通过分子氢进行的不对称氢化中的效率。
意外的是已发现,此问题可通过根据权利要求1或14所述的方法或根据权利要求15所述的组合物来解决。
此方法提供与已知方法相比可使用显著较低量的手性铱络合物,而仍获得高转化率和高立体选择性的可行性。
还进一步发现,联合特定的添加剂和/或卤化溶剂甚至显著地进一步提高手性铱络合物的效率。
本发明的另外的方面为另外的独立权利要求的主题。特别优选的实施方案是从属权利要求的主题。
发明详述
在第一方面,本发明涉及一种在至少一种手性铱络合物的存在下通过分子氢对不饱和酮的缩酮或不饱和醛的缩醛进行不对称氢化,以生成具有至少一个立体异构碳中心的缩酮或缩醛的方法。
在本文件中术语″彼此独立地″是指在取代基、部分或基团的上下文中,相同指定的取代基、部分或基团可在同一分子中同时以不同的含义出现。
“Cx-y-烷基”基团是包含x至y个碳原子的烷基基团,即,例如C1-3-烷基基团是包含1至3个碳原子的烷基基团。烷基基团可为直链或支链。例如,-CH(CH3)-CH2-CH3被视为C4-烷基基团。
“Cx-y-亚烷基”基团是包含x至y个碳原子的亚烷基基团,即,例如C2-C6亚烷基基团是包含2至6个碳原子的烷基基团。亚烷基基团可为直链或支链的。例如,基团-CH(CH3)-CH2-被视为C3-亚烷基基团。
在本文件中“酚醇”是指羟基与芳族基团直接结合的醇。
本文件中使用的术语“(R,R)-异植醇”是指(3RS,7R,11R)-3,7,11,15-四甲基十六碳-1-烯-3-醇)。
本文件中使用的术语“(R,R)-植醇”是指(2E,7R,11R)-3,7,11,15-四甲基-2-十六碳烯-1-醇)。
如本文件中所用,以“聚/多”起始的物质名称是指在形式上每分子包含两个或更多个相应官能团的物质。
如本文件中使用时,术语“立体异构中心”是携带多个如下基团的原子,这些基团中的任何两个基团之间的互换导致产生立体异构体。立体异构体是这样的异构分子,该异构分子具有相同分子式和键合原子的顺序(构成)但它们的原子在空间上的三维取向不同。
立体异构中心处的构型被定义为R或S。立体化学中的R/S概念和确定绝对构型的规则对于本领域的技术人员而言是已知的。
在本文件中,任何单虚线均表示取代基与分子的其余部分结合的键。
顺式/反式异构体为在双键处具有不同取向的构型异构体。在本文件中,术语“顺式”的使用等同于“Z”(反之亦然),并且“反式”的使用等同于“E”(反之亦然)。因此,例如,术语“顺式/反式异构化催化剂”等同于术语“E/Z异构化催化剂”。
“顺式/反式异构化催化剂”是能够将顺式异构体(Z-异构体)异构化成顺式/反式异构体混合物(E/Z异构体混合物)或将反式异构体(E-异构体)异构化成顺式/反式异构体(E/Z异构体混合物)的催化剂。
术语“E/Z”、“顺式/反式”和“R/S”分别表示E和Z的混合物、顺式和反式的混合物以及R和S的混合物。
在整个文件中,术语“异构化″应被理解为限于顺式/反式异构化。
“完全饱和”的酮、醛、缩醛或缩酮为其中所有碳-碳双键已通过不对称氢化而氢化的不饱和酮、醛、缩醛或缩酮。
在本文件中,“不饱和酮”或“不饱和醛”被定义为烯属(olefinically)不饱和的酮或醛,即所述酮或醛在其化学结构中具有至少一个碳-碳双键,并且具有至少一个前手性碳-碳双键。
不对称氢化的″测定收率″(assay yield)在本申请中是完全饱和的酮或醛或缩酮或缩醛的分子数与将经受氢化的不饱和酮或醛或缩酮或缩醛的分子数的摩尔比。
如果符号或基团的相同标记存在于数个式中,则在本文件中,一个具体的式的语境中对所述基团或符号所做的定义也适用于包括所述相同标记的其他式。
不饱和酮或醛
不饱和醛或不饱和酮在其化学结构中具有至少一个碳-碳双键,并且具有至少一个前手性碳-碳双键。
在一个实施方案中,不饱和酮或不饱和醛为在对于C=O基团的α,β-位具有碳-碳双键的酮或醛。
在另一个实施方案中,不饱和酮或不饱和醛为在对于C=O基团的γ,δ-位具有碳-碳双键的酮或醛。
不饱和酮或不饱和醛可在对于C=O基团的α,β-位具有碳-碳双键以及在γ,δ-位具有碳-碳双键。
如果不饱和酮或不饱和醛或其缩酮或缩醛具有不止一个前手性碳-碳双键,此类化合物可具有相同的(“全Z”或“全E”)E/Z构型或具有不同的E/Z构型(如EZ或ZE)。就本发明的目的而言,可取的是仅那些在所有前手性碳-碳双键处具有E-构型的异构体以及那些在所有前手性碳-碳双键处具有Z-构型的异构体经受不对称氢化。优选的是,使在同一分子中于前手性碳-碳双键处具有不同E/Z构型的经受所述前手性碳-碳双键的顺式/反式异构化的步骤。此顺式/反式异构化在顺式/反式异构化催化剂,特别是有机硫化合物(特别是聚硫醇)或一氧化氮的存在下进行。这允许不期望的异构体转化成在对应的前手性双键处具有全E或全Z构型的此类异构体。
优选地,不饱和酮或不饱和醛具有式(I)或(II)
其中Q表示H或CH3,m和p彼此独立地表示3的数值,前提条件是m和p之和为0至3,并且其中波形线表示碳-碳键,其连接至相邻的碳-碳双键以使所述碳-碳双键呈Z-构型或E-构型,并且其中式(I)和(II)中由s1和s2表示的亚结构可呈任何顺序;
并且其中式(I)和(II)中具有虚线的双键表示碳-碳单键或碳-碳双键;
并且其中表示立体异构中心。
m和p之和优选地为0至2,特别为0或1。
因此,式(I)或(II)的不饱和酮或不饱和醛可为单独的物质或不同立体异构体的混合物,所述立体异构体在由标记的立体异构中心处或在与波形键附接的双键处具有不同取向。然而,优选的是式(I)或(II)的不饱和酮或不饱和醛为在立体异构中心和双键处具有特定构型的单个立体异构体。优选的是,立体异构中心处的构型为R-构型。如果p≥2,优选的是由标记的所有不同立体异构中心具有相同的构型,即全部为S-构型或全部为R-构型,优选地,全部呈R-构型。
特别优选的是具有式(II)的不饱和酮或不饱和醛,特别是选自6,10-二甲基十一碳-3,5,9-三烯-2-酮、6,10-二甲基-十一碳-5,9-二烯-2-酮、6,10-二甲基十一碳-5-烯-2-酮、6,10-二甲基十一碳-3-烯-2-酮、6,10-二甲基十一碳-3,5-二烯-2-酮、6,10,14-三甲基十五碳-5,9,13-三烯-2-酮、6,10,14-三甲基十五碳-5,9-二烯-2-酮、6,10,14-三甲基-十五碳-5-烯-2-酮和(R)-6,10,14-三甲基十五碳-5-烯-2-酮以及所有它们的可能的E/Z-异构体。
最优选地,具有式(II)的不饱和酮或不饱和醛选自3,7-二甲基辛-6-烯醛、3,7-二甲基辛-2,6-二烯醛、3,7-二甲基辛-2-烯醛、6,10-二甲基十一碳-3,5,9-三烯-2-酮、6,10-二甲基十一碳-5,9-二烯-2-酮、6,10-二甲基十一碳-5-烯-2-酮、6,10-二甲基十一碳-3-烯-2-酮、6,10-二甲基十一碳-3,5-二烯-2-酮、6,10,14-三甲基十五碳-5,9,13-三烯-2-酮、6,10,14-三甲基十五碳-5,9-二烯-2-酮、6,10,14-三甲基十五碳-5-烯-2-酮和(R)-6,10,14-三甲基十五碳-5-烯-2-酮以及所有它们的可能的E/Z-异构体。
不饱和酮或醛的缩酮或缩醛
由酮形成缩酮或由醛形成缩醛本身对于本领域的技术人员而言是已知的。
不饱和酮的缩酮可优选地由上述不饱和酮和醇形成。不饱和醛的缩醛可优选地由上述不饱和醛和醇形成。
对于本领域的技术人员而言已知的是,存在缩醛或缩酮的替代合成路线。原则上,缩酮和缩醛还可通过用原酸酯处理酮或醛或通过反式缩酮化来形成,例如公开于如Pério等人的Tetrahedron Letters,Vol.38,45,7867-7870,1997或Lorette的J.Org.Chem.1960,521-525中,这两篇文献的全部内容通过引用结合于此。
因此,缩酮或缩醛优选地由不饱和酮或不饱和醛的缩醛和醇形成或者通过用原酸酯处理酮或醛或通过反式缩酮化或通过反式缩醛化来形成。
优选地,缩酮或缩醛由上述不饱和酮或不饱和醛形成,特别是由式(I)或(II)的不饱和酮或不饱和醛,以及醇形成。
用于缩酮或缩醛形成的醇原则上可为任何醇,即,醇可包含一个或多个羟基基团。醇可为酚醇或脂族或脂环族醇。
然而优选地,醇具有一个羟基基团(=一醇)或两个羟基基团(=二醇)。
如果醇具有一个羟基基团,则醇优选地为具有1至12个碳原子的醇。特别地,具有一个羟基基团的醇选自甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2-丁醇、戊烷-1-醇、3-甲基丁烷-1-醇、2-甲基丁烷-1-醇、2,2-二甲基丙-1-醇、戊烷-3-醇、戊烷-2-醇、3-甲基丁烷-2-醇、2-甲基丁-2-醇、己烷-1-醇、己烷-2-醇、己烷-3-醇、2-甲基-1-戊醇、3-甲基-1-戊醇、4-甲基-1-戊醇、3-甲基-2-戊醇、4-甲基-2-戊醇、2-甲基-3-戊醇、2,2-二甲基-1-丁醇、2,3-二甲基-1-丁醇、3,3-二甲基-1-丁醇、3,3-二甲基-2-丁醇、2-乙基-1-丁醇,以及庚醇、辛醇和卤代C1-C8-烷基醇特别是2,2,2-三氟乙醇的全部结构异构体。特别合适的是伯醇或仲醇。优选地,将伯醇用作具有一个羟基基团的醇。特别地,将甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇或2,2,2-三氟乙醇,优选甲醇、乙醇、1-丙醇、1-丁醇或2,2,2-三氟乙醇用作具有一个羟基基团的醇。
在另一个实施方案中,醇为二醇,从而具有两个羟基。优选地,二醇选自乙烷-1,2-二醇、丙烷-1,2-二醇、丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,4-二醇、丁烷-1,3-二醇、丁烷-1,2-二醇、丁烷-2,3-二醇、2-甲基丙烷-1,2-二醇、2,2-二甲基丙烷-1,3-二醇、1,2-二甲基丙烷-1,3-二醇、苯-1,2-二醇和环己烷-1,2-二醇。就两种环己烷-1,2-二醇而言,优选的立体异构体为顺式-环己烷-1,2-二醇(=顺-环己烷-1,2-二醇)。
在一个实施方案中,两个羟基基团与两个相邻的碳原子结合,因此这些二醇为邻二醇。邻二醇形成缩酮或缩醛中的5元环。
特别合适的是选自以下的邻二醇:乙烷-1,2-二醇、丙烷-1,2-二醇、丁烷-1,2-二醇、丁烷-2,3-二醇、2-甲基丙烷-1,2-二醇、苯-1,2-二醇和顺式-环己烷-1,2-二醇,特别是乙烷-1,2-二醇。
另一些特别合适的是这样的二醇,其中羟基基团被3个碳原子分隔,并从而形成缩酮或缩醛中的非常稳定的6元环。特别合适的这种二醇为丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,3-二醇、2-甲基丙烷-1,3-二醇、2-甲基丁烷-1,3-二醇、2,2-二甲基-丙烷-1,3-二醇、1,2-二甲基丙烷-1,3-二醇、3-甲基戊烷-2,4-二醇和2-(羟甲基)环己醇。
优选地,将伯醇用作二醇。
特别合适的醇为卤代C1-C8-烷基醇,优选2,2,2-三氟乙醇,或者二醇,所述二醇选自乙烷-1,2-二醇、丙烷-1,2-二醇、丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,4-二醇、丁烷-1,3-二醇、丁烷-1,2-二醇、丁烷-2,3-二醇、2-甲基丙烷-1,2-二醇、2-甲基丙烷-1,3-二醇、2,2-二甲基丙烷-1,3-二醇、1,2-二甲基丙烷-1,3-二醇、3-甲基戊烷-2,4-二醇和2-(羟甲基)环己醇、苯-1,2-二醇和环己烷-1,2-二醇的醇。
用于缩醛或缩酮形成的反应条件和化学计量学对于本领域的技术人员而言是已知的。特别地,缩醛或缩酮在酸的影响下形成。
不饱和酮的优选缩酮或不饱和醛的优选缩醛具有式(XI)或(XII)
式(XI)和(XII)中的基团和符号的含义与先前针对式(I)和(II)所定义的含义相同。
Q1和Q2单独地或均表示C1-C10烷基基团或卤代C1-C10烷基基团;
或一起形成C2-C6亚烷基基团或C6-C8亚环烷基基团。
Q1和Q2特别表示
直链C1-C10烷基基团或氟代直链C1-C10烷基基团,优选地直链C1-C4烷基基团或-CH2CF3基团
或式
的基团
其中Q3、Q4、Q5和Q6彼此独立地为氢原子或甲基基团。
优选地,式(XI)或(XII)的缩酮或缩醛为(E)-2-(4,8-二甲基壬-3,7-二烯-1-基)-2,5,5-三甲基-1,3-二噁烷、(E)-2,6-二甲基-10,10-双(2,2,2-三氟乙氧基)十一碳-2,6-二烯、(E)-2-(4,8-二甲基壬-3-烯-1-基)-2,5,5-三甲基-1,3-二噁烷、(E)-6,10-二甲基-2,2-双(2,2,2-三氟乙氧基)十一碳-5-烯、(E)-2,5,5-三甲基-2-(4,8,12-三甲基十三碳-3-烯-1-基)-1,3-二噁烷、(R,E)-2,5,5-三甲基-2-(4,8,12-三甲基十三碳-3-烯-1-基)-1,3-二噁烷、(E)-6,10,14-三甲基-2,2-双(2,2,2-三氟乙氧基)十五碳-5-烯、(R,E)-6,10,14-三甲基-2,2-双(2,2,2-三氟乙氧基)十五碳-5-烯、(Z)-2-(4,8-二甲基壬-3,7-二烯-1-基)-2,5,5-三甲基-1,3-二噁烷、(Z)-2,6-二甲基-10,10-双(2,2,2-三氟乙氧基)十一碳-2,6-二烯、(Z)-2-(4,8-二甲基壬-3-烯-1-基)-2,5,5-三甲基-1,3-二噁烷、(Z)-6,10-二甲基-2,2-双(2,2,2-三氟乙氧基)十一碳-5-烯、(Z)-2,5,5-三甲基-2-(4,8,12-三甲基十三碳-3-烯-1-基)-1,3-二噁烷、(R,Z)-2,5,5-三甲基-2-(4,8,12-三甲基十三碳-3-烯-1-基)-1,3-二噁烷、2,5,5-三甲基-2-((3E,7E)-4,8,12-三甲基十三碳-3,7,11-三烯-1-基)-1,3-二噁烷、(6E,10E)-2,6,10-三甲基-14,14-双(2,2,2-三氟乙氧基)十五碳-2,6,10-三烯、2,5,5-三甲基-2-((3E,7E)-4,8,12-三甲基十三碳-3,7-二烯-1-基)-1,3-二噁烷、(5E,9E)-6,10,14-三甲基-2,2-双(2,2,2-三氟乙氧基)十五碳-5,9-二烯、2,5,5-三甲基-2-((3Z,7E)-4,8,12-三甲基十三碳-3,7,11-三烯-1-基)-1,3-二噁烷、2,5,5-三甲基-2-((3E,7Z)-4,8,12-三甲基十三碳-3,7,11-三烯-1-基)-1,3-二噁烷、2,5,5-三甲基-2-((3Z,7Z)-4,8,12-三甲基十三碳-3,7,11-三烯-1-基)-1,3-二噁烷、(6Z,10E)-2,6,10-三甲基-14,14-双(2,2,2-三氟乙氧基)十五碳-2,6,10-三烯、(6E,10Z)-2,6,10-三甲基-14,14-双(2,2,2-三氟乙氧基)十五碳-2,6,10-三烯、(6Z,10Z)-2,6,10-三甲基-14,14-双(2,2,2-三氟乙氧基)十五碳-2,6,10-三烯、2,5,5-三甲基-2-((3Z,7E)-4,8,12-三甲基十三碳-3,7-二烯-1-基)-1,3-二噁烷、2,5,5-三甲基-2-((3E,7Z)-4,8,12-三甲基十三碳-3,7-二烯-1-基)-1,3-二噁烷、2,5,5-三甲基-2-((3Z,7Z)-4,8,12-三甲基十三碳-3,7-二烯-1-基)-1,3-二噁烷、(5Z,9E)-6,10,14-三甲基-2,2-双(2,2,2-三氟乙氧基)十五碳-5,9-二烯、(5E,9Z)-6,10,14-三甲基-2,2-双(2,2,2-三氟乙氧基)十五碳-5,9-二烯、(5Z,9Z)-6,10,14-三甲基-2,2-双(2,2,2-三氟乙氧基)十五碳-5,9-二烯、(E)-2-(2,6-二甲基庚-1-烯-1-基)-5,5-二甲基-1,3-二噁烷、(E)-3,7-二甲基-1,1-双(2,2,2-三氟乙氧基)辛-2-烯、(E)-3,7-二甲基-1,1-双(2,2,2-三氟乙氧基)辛-2,6-二烯、(Z)-2-(2,6-二甲基庚-1-烯-1-基)-5,5-二甲基-1,3-二噁烷、(Z)-3,7-二甲基-1,1-双(2,2,2-三氟乙氧基)辛-2-烯、(Z)-3,7-二甲基-1,1-双(2,2,2-三氟乙氧基)辛-2,6-二烯、2,6-二甲基-8,8-双(2,2,2-三氟乙氧基)辛-2-烯、(R)-2,6-二甲基-8,8-双(2,2,2-三氟乙氧基)辛-2-烯、2-((1Z,3E)-4,8-二甲基壬-1,3,7-三烯-1-基)-2,5,5-三甲基-1,3-二噁烷、2-((1E,3Z)-4,8-二甲基壬-1,3,7-三烯-1-基)-2,5,5-三甲基-1,3-二噁烷、2-((1Z,3Z)-4,8-二甲基壬-1,3,7-三烯-1-基)-2,5,5-三甲基-1,3-二噁烷、(6Z,8E)-2,6-二甲基-10,10-双(2,2,2-三氟乙氧基)十一碳-2,6,8-三烯、(6E,8Z)-2,6-二甲基-10,10-双(2,2,2-三氟乙氧基)十一碳-2,6,8-三烯、(6Z,8Z)-2,6-二甲基-10,10-双(2,2,2-三氟乙氧基)十一碳-2,6,8-三烯、(Z)-2,5-二甲基-2-(4,8,12-三甲基十三碳-3-烯-1-基)-1,3-二噁烷、(R,Z)-2,5-二甲基-2-(4,8,12-三甲基十三碳-3-烯-1-基)-1,3-二噁烷、(Z)-6,10,14-三甲基-2,2-双(2,2,2-三氟乙氧基)十五碳-5-烯、(R,Z)-6,10,14-三甲基-2,2-双(2,2,2-三氟乙氧基)十五碳-5-烯、2-甲基-2-((3E,7E)-4,8,12-三甲基十三碳-3,7-二烯-1-基)-1,3-二氧戊环、2-甲基-2-((3Z,7Z)-4,8,12-三甲基十三碳-3,7-二烯-1-基)-1,3-二氧戊环、2-甲基-2-((3E,E)-4,8,12-三甲基十三碳-3,7,11-三烯-1-基)-1,3-二氧戊环、2-甲基-2-((3Z,7Z)-4,8,12-三甲基十三碳-3,7,11-三烯-1-基)-1,3-二氧戊环和(Z)-2-(4,8-二甲基壬-3-烯-1-基)-2-甲基-1,3-二氧戊环。
不对称氢化
在至少一种手性铱络合物的存在下通过分子氢对不饱和酮的缩酮或不饱和醛的缩醛进行不对称氢化。
手性铱络合物是具有与中心铱原子配位的有机配体的化合物。手性铱络合物的手性归因于配体的手性或配体的空间排列。由络合物化学可熟知手性的概念。配体可为单齿配体或多齿配体。优选地,与铱中心原子结合的配体为螯合配体。
对于本发明,已证实特别是以下的手性铱络合物是非常合适的,其具有连接铱中心原子的配体并且确切的这种配体之一是带有立体异构中心的有机配体,特别是带有立体异构中心的螯合配体。
优选的是,手性铱络合物与具有作为配位原子的N和P的螯合有机配体结合以及与两个烯烃或具有两个碳-碳双键的二烯结合,因此手性铱络合物优选地具有下式(III-0)
其中
P-Q-N表示包含立体异构中心的螯合有机配体或具有平面或轴向手性并且具有作为与络合物的铱中心的结合位点的氮和磷原子;
Y1、Y2、Y3和Y4彼此独立地为氢原子、C1-12-烷基、C5-10-环烷基或芳族基团;或它们中的至少两个一起至少形成具有至少2个碳原子的二价桥连基团;并且
为阴离子,特别是选自卤化物、PF6 -、SbF6 -、四(3,5-双(三氟甲基)苯基)硼酸根(BArF -)、BF4 -、全氟磺酸根,优选F3C-SO3 -或F9C4-SO3 -;ClO4 -、Al(OC6F5)4 -、Al(OC(CF3)3)4 -、N(SO2CF3)2 - N(SO2C4F9)2 -和B(C6F5)4 -
在配体P-Q-N的化学式中氮和磷原子优选地被2至5个原子,优选被3个原子分隔。
螯合有机配体P-Q-N优选地选自式(III-N1)、(III-N2)、(III-N3)、(III-N4)、(III-N5)、(III-N6)、(III-N7)、(III-N8)和(III-N9)
其中G1表示C1-C4-烷基、C5-7-环烷基、金刚烷基、苯基(任选地被一至三个C1-5-烷基、C1-4-烷氧基、C1-4-全氟烷基基团和/或一至五个卤素原子所取代))、苄基、1-萘基、2-萘基、2-呋喃基基团;
G2、G3和G4彼此独立地表示氢原子或C1-C4-烷基、C5-7-环烷基、金刚烷基、苯基(任选地被一至三个C1-5-、C1-4-烷氧基、C1-4-全氟烷基基团和/或一至五个卤素原子所取代))、苄基、1-萘基、2-萘基、2-呋喃基基团;
X1和X2彼此独立地为氢原子、C1-4-烷基、C5-7-环烷基、金刚烷基、苯基(任选地被一至三个C1-5-烷基、C1-4-烷氧基、C1-4-全氟烷基基团和/或一至五个卤素原子所取代))、苄基、1-萘基、2-萘基、2-呋喃基或二茂铁基;
Ph表示苯基;
n为1或2或3,优选地为1或2;
并且R1、Z1和Z2如后文针对式(III)所定义
如果Y1和Y2和/或Y3和Y4形成式Y1-=-Y2和/或式Y3-=-Y4的烯烃,则此烯烃或这些烯烃优选地选自由如下组成的组:乙烯、丙-1-烯、2-甲基丙-1-烯、2-甲基丁-2-烯、2,3-二甲基丁-2-烯、(Z)-环辛烯、环己烯、环庚烯、环戊烯和降冰片烯。
如果Y1、Y2、Y3和Y4形成二烯,则其为环状的(双键在环中)或无环的(双键不在环中)。
二烯的两个碳-碳双键优选地通过两个碳键连接,即二烯优选地包含亚结构C=C-C-C-C=C。
优选的无环二烯的例子为己-1,5-二烯、庚-1,5-二烯、辛-1,5-二烯、辛-2,6-二烯、2,4-二烷基-2,7-辛二烯、3,6-二烷基辛-2,6-二烯、1,2-二乙烯基环己烷和1,3-丁二烯。
环状二烯的例子为环辛-1,5-二烯、环己-1,4-二烯、环己-1,3-二烯、3,4,7,8-四烷基环辛-1,5-二烯、3,4,7-三烷基环辛-1,5-二烯、3,4-二-烷基环辛-1,5-二烯、3,7-二-烷基环辛-1,5-二烯、3,8-二-烷基环辛-1,5-二烯、3-烷基环辛-1,5-二烯;降冰片二烯、1-烷基降冰片二烯、2-烷基降冰片二烯、7-烷基降冰片二烯、二环戊二烯、环戊二烯和(1s,4s)-二环[2.2.2]辛-2,5-二烯。
优选的二烯为环辛-1,5-二烯。
一类高度优选的手性铱络合物为式(III)的手性铱络合物
其中
n为1或2或3,优选地为1或2;
X1和X2彼此独立地为氢原子、C1-4-烷基、C5-7-环烷基、金刚烷基、苯基(任选地被一至三个C1-5-、C1-4-烷氧基、C1-4-全氟烷基基团和/或一至五个卤素原子所取代))、苄基、1-萘基、2-萘基、2-呋喃基或二茂铁基;
Z1和Z2彼此独立地为氢原子、C1-5-烷基或C1-5-烷氧基基团;
或Z1和Z2一起表示形成5至6元环的桥连基团;
为阴离子,特别是选自卤素离子、PF6 -、SbF6 -、四(3,5-双(三氟甲基)苯基)硼酸根(BArF -)、BF4 -、全氟磺酸根,优选F3C-SO3 -或F9C4-SO3 -;ClO4 -、Al(OC6F5)4 -、Al(OC(CF3)3)4 -、N(SO2CF3)2 - N(SO2C4F9)2 -和B(C6F5)4 -
R1表示苯基或邻甲苯基或间甲苯基或对甲苯基或者式(IVa)或(IVb)或(IVc)的基团
其中R2和R3二者均表示H或C1-C4-烷基基团或卤代C1-C4-烷基基团,或表示一起形成6元脂环族或芳族环的二价基团,其任选地被卤素原子或被C1-C4-烷基基团或被C1-C4-烷氧基基团所取代
R4和R5二者均表示H或C1-C4-烷基基团或卤代C1-C4-烷基基团,或一起形成6元脂环族或芳族环的二价基团,其任选地被卤素原子或被C1-C4-烷基基团或被C1-C4-烷氧基基团所取代;
R6和R7和R8各自表示C1-C4-烷基基团或卤代C1-C4-烷基基团;
R9和R10二者均表示H或C1-C4-烷基基团或卤代C1-C4-烷基基团,或一起形成6元脂环族或芳族环的二价基团,其任选地被卤素原子或被C1-C4-烷基基团或被C1-C4-烷氧基基团所取代;
并且其中*表示式(III)的络合物的立体异构中心。
式(III)的络合物是中性的,即所述络合物由式(III’)的络合物阳离子和阴离子Y组成,如前所述。
本领域的技术人员知道阴离子和阳离子可以被解离。
X1和/或X2优选地表示氢原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、环戊基、环己基、环庚基、金刚烷基、苯基、苄基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、4-甲氧基苯基、4-三氟甲基苯基、3,5-二-叔丁基苯基、3,5-二甲氧基苯基、1-萘基、萘基、2-呋喃基、二茂铁基或被一至五个卤素原子取代的苯基基团。
在X1和/或X2表示被一至五个卤素原子取代的苯基基团的情况下,被氟原子取代的苯基基团是特别有用的,即C6H4F,C5H3F2,C5H2F3,C5HF4或C5F5
在X1和/或X2表示被一至三个C1-4-烷基取代的苯基基团的情况下,被一个或多个甲基基团取代的苯基基团是特别有用的,特别是邻甲苯基和对甲苯基。
优选地,X1和X2表示相同的取代基。
最优选地,X1和X2均为苯基或邻甲苯基基团。
优选的是,在上述R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10的定义中使用的C1-C4-烷基或烷氧基基团为伯或仲(优选为伯)烷基或烷氧基基团。
式(IVa)的特别合适的取代基R1为9-蒽基或1-萘基基团。
式(IVb)的另一个特别合适的取代基R1为2,4,6-三甲苯基(mesityl)基团。
式(IVc)的另一个特别合适的取代基R1为2-萘基基团。
优选地,R1由苯基(缩写为“Ph”)或式(IV-1)或(IV-2)或(IV-3),特别是(IV-1)或(IV-3)表示。
已发现,最优选的取代基R1为9-蒽基或苯基。
优选的式(III)的手性铱络合物为式(III-A)、(III-B)、(III-C)、(III-D)、(III-E)和(III-F)的络合物。
最优选的作为式(III)的手性铱络合物的是式(III-C)和(III-D)和(III-F)的络合物,特别是式(III-C)或(III-F)的络合物。
式(III)的手性铱络合物可如Chem.Sci.,2010,1,72-78中详述来相应地合成,该文献的全部内容通过引用结合于此。
式(III)的铱络合物为手性的。由星号标记的所述手性中心的手性为S或R,即存在式(III)的手性络合物的两种对映体(IIIa)和(IIIb):
式(III)的络合物的各个对映体可以在络合步骤之后大部分从外消旋混合物分离。然而,如Chem.Sci.,2010,1,72-78所公开,式(III)的络合物的合成包括涉及非外消旋手性醇的反应。由于已知另外的反应步骤不改变所述络合物的手性,因此其异构体纯度(S∶R比率)取决于所述醇的对映体纯度。由于所述相应的醇可分别以大于99%和低于1%的R/S比率获得,式(III)的络合物可以极高的对映体纯度获得,特别是分别以大于99%和低于1%的R/S比率获得。
优选地,以一种对映体过量地使用手性铱络合物。
特别地,优选的是式(III)的手性铱络合物的各个对映体的摩尔量的比率R∶S大于90∶10或小于10∶90,优选地在100∶0至98∶2或0∶100至2∶98的范围内。最优选的是,所述比率分别为约100∶0和约0∶100。最终优选比率分别为100∶0和0∶100。
在一个实施方案中,由*指示的立体异构中心具有R-构型。
在另一个实施方案中,由*指示的立体异构中心具有S-构型。
氢化剂为分子氢(H2)。氢化可以本体进行或在惰性载体中进行,特别是在惰性溶剂或惰性溶剂的混合物中进行。优选地,氢化以本体(纯的)进行。
优选的合适溶剂为卤代烃、烃、碳酸酯、醚和卤代醇。
特别优选的溶剂为烃、氟化醇和卤代烃,特别是卤代脂族烃。
烃的优选例子为己烷、庚烷、甲苯、二甲苯和苯,特别是甲苯和庚烷。
优选的醚为二烷基醚。特别有用的醚为具有小于8个碳原子的二烷基醚。最优选的醚为甲基叔-丁基醚(CH3-O-C(CH3)3)。
优选的卤代醇为氟化醇。特别优选的氟化醇为2,2,2-三氟乙醇。
一类优选的卤代烃为卤代芳族化合物,特别是氯苯。
卤代脂族烃的优选例子为单或多卤代的直链或支链或环状的C1-至C15-烷烃。尤其优选的例子为单或多氯化或溴化的直链或支链或环状的C1-至C15-烷烃。更优选的是单或多氯化的直链或支链或环状的C1-至C15-烷烃。最优选的是二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、氯仿和二溴甲烷。
用于氢化的最优选试剂为二氯甲烷。
所用溶剂的量并非很关键。然而,已证实,待氢化的缩酮的浓度优选地介于0.05和1M之间,特别是介于0.2和0.7M之间。
氢化反应适宜地在约1至约100巴的分子氢绝对压力下,优选在约20至约75巴的分子氢绝对压力下进行。反应温度适宜地介于约0至约100℃之间,优选地介于约10至约60℃之间。
反应物和溶剂的添加顺序并非关键。
适用于氢化的技术和装置对于本领域的技术人员而言大体上是已知的。
通过不对称氢化,前手性碳-碳双键被氢化以在一个或两个碳原子处形成手性立体异构中心。
由于不对称氢化,形成具有至少一个立体异构碳中心的缩酮或缩醛。所述至少一个立体异构碳中心由前手性碳-碳双键通过对不饱和酮的缩酮或缩醛的不对称氢化形成。
具有至少一个立体异构碳中心的缩酮或缩醛优选地具有式(XI-A)或(XII-A)。
式(XI-A)和(XII-A)中的基团和符号的含义与先前针对式(XI)和(XII)或(I)和(II)所定义的含义相同。
除了在本文件中稍后提及的式(XI-A)或(XII-A)的缩酮或缩醛,还提及以下缩酮,特别是2-甲基-2-((4R,8R)-4,8,12-三甲基十三基)-1,3-二氧戊环和(R)-2-(4,8-二甲基壬基)-2-甲基-1,3-二氧戊环。
在不对称氢化后,不对称氢化的缩酮或缩醛可水解成对应的酮或醛,特别是式(I-A)或(II-A)
式(I-A)和(II-A)中的基团和符号的含义与先前针对式(I)和(II)所定义的含义相同。
在不对称氢化后,不对称氢化的缩酮或缩醛优选地具有式(XV)或(XVI)或(XVII)。
并且其中Q、Q1和Q2如针对式(XI)或(XII)所定义。
特别地,式(XV)或(XVI)或(XVII)的缩酮或缩醛选自式(XVa)、(R)-2-(4,8-二甲基壬基)-2,5,5-三甲基-1,3-二噁烷、(R)-6,10-二甲基-2,2-双(2,2,2-三氟乙氧基)十一烷和(6R,10R)-6,10,14-三甲基-2,2-双(2,2,2-三氟乙氧基)十五烷。
在式(XVa)中,Q、Q1和Q2如针对式(XI)或(XV)所定义。
在一个实施方案中,式(XI)或(XV)的缩酮或缩醛选自
(R)-1,1-二甲氧基-3,7-二甲基辛烷、
(R)-1,1-二甲氧基-3,7-二乙基辛烷、
(R)-3,7-二甲基-1,1-二丙氧基辛烷、
(R)-1,1-二丁氧基-3,7-二甲基辛烷、
(R)-1,1-二异丁氧基-3,7-二甲基辛烷、
(R)-3,7-二甲基-1,1-双(2,2,2-三氟乙氧基)辛烷、
(R)-2-(2,6-二甲基庚基)-1,3-二氧戊环、
2-((R)-2,6-二甲基庚基)-4-甲基-1,3-二氧戊环、
2-((R)-2,6-二甲基庚基)-4,5-二甲基-1,3-二氧戊环、
2-((R)-2,6-二甲基庚基)六氢苯并[d][1,3]间二氧环戊烯、
(R)-2-(2,6-二甲基庚基)-1,3-二噁烷、
2-((R)-2,6-二甲基庚基)-5-甲基-1,3-二噁烷、
(R)-2-(2,6-二甲基庚基)-5,5-二甲基-1,3-二噁烷;
(R)-2-(4,8-二甲基壬基)-2,5,5-三甲基-1,3-二噁烷、
(R)-6,10-二甲基-2,2-双(2,2,2-三氟乙氧基)十一烷和(6R,10R)-6,10,14-三甲基-2,2-双(2,2,2-三氟乙氧基)十五烷。
在另一个实施方案中,式(XI)或(XV)的缩酮或缩醛选自(R)-3,7-二甲基-1,1-双(2,2,2-三氟乙氧基)辛烷、(R)-2-(2,6-二甲基庚基)-5,5-二甲基-1,3-二噁烷;(R)-2-(4,8-二甲基壬基)-2,5,5-三甲基-1,3-二噁烷、(R)-6,10-二甲基-2,2-双(2,2,2-三氟乙氧基)十一烷和(6R,10R)-6,10,14-三甲基-2,2-双(2,2,2-三氟乙氧基)十五烷。
作为基本规则,相对于不饱和酮的缩酮或不饱和醛的缩醛手性铱络合物的量越高,期望产物的收率就越高并且立体选择性就越好。
从实际的观点出发,相对于待氢化的缩醛或缩酮的量,优选手性铱络合物不超过10摩尔%,更优选不超过6摩尔%。
然而,鉴于手性铱络合物的高价格,希望使用尽可能少的量的铱络合物,只要氢化产物的收率和立体选择性是可接受的。可接受的阈值是期望立体异构体为所获得的所有异构体的至少90%并且测定收率为至少50%。
已观察到,基于缩酮或缩醛的量计,与对应的酮或醛相比,量低得多的手性铱络合物可实现不对称氢化。手性铱络合物的量的指示可以基于缩醛或缩醛的量的摩尔%给出。指示手性铱络合物比率的一种不同方式是缩酮或缩醛与络合物的摩尔比,其在本文件中以S/C(“底物与络合物比率”)指示。
已观察到,甚至在低至0.02摩尔%(S/C=5’000)的量,在某些情况下低至0.01摩尔%(S/C=10’000)的量下,仍以高立体选择性获得高收率的氢化的缩酮或缩醛。
已经发现,当氢化在添加剂的存在下进行时所述量可甚至显著降低,所述添加剂选自有机磺酸、有机磺酸的过渡金属盐、金属醇盐、铝氧烷、烷基铝氧烷和B(R)(3-v)(OZ)v
其中v表示0、1、2或3,和
R表示F、C1-6-烷基、卤代C1-6-烷基、芳基或卤代芳基基团;并且
Z表示C1-6-烷基、卤代C1-6-烷基、芳基或卤代芳基基团。
作为有机磺酸的过渡金属盐特别有用的是有机磺酸的钪、铟、钇和锆盐。
金属醇盐对于本领域的技术人员而言是已知的。此术语特别是指周期系的4族和13族的元素的醇盐。对于本领域的技术人员而言也已知的是,金属醇盐通常不形成良好界定的结构。在特性上,金属醇盐具有通过氧原子与金属中心结合的烃基基团。金属醇盐也可以具有由氧或含氧基团桥连的不同金属中心,例如(多核)铝氧代醇盐。
作为金属醇盐特别有用的是钛醇盐(也称为烷氧基钛酸酯/盐)、锆醇盐(也称为烷氧基锆酸酯/盐)或铝醇盐。
一类特别优选的金属醇盐具有多核铝氧代醇盐的类型,例如J.Chem.Soc.,Dalton Trans.,2002,259-266或Organometallics 1993,12,2429-2431中所公开。
烷基铝氧烷为特别适合用作齐格勒-纳塔类型的烯烃聚合的助催化剂的已知产物。它们通过三烷基铝化合物,特别是三甲基铝或三乙基铝的受控水解来制备。所述水解可例如通过水合金属盐(含有结晶水的金属盐)来实现。
优选地,添加剂选自由如下组成的组:三氟甲磺酸、烷基铝氧烷,特别是甲基铝氧烷、乙基铝氧烷、四烷氧基钛酸酯、B(R)(3-v)(OZ)v;特别是三-异丙基硼酸酯和三乙基硼烷以及BF3(优选地以BF3醚合物形式)。
更优选的是三氟甲磺酸、烷基铝氧烷,特别是甲基铝氧烷、乙基铝氧烷、四烷氧基钛酸酯、B(R)(3-v)(OZ)v;特别是三-异丙基硼酸酯和三乙基硼烷。
尤其良好的结果已通过如下添加剂获得,所述添加剂已从三甲基铝氧烷和2,2,2-三氟乙醇中或从三烷基铝和2,2,2-三氟乙醇中获得。
上述添加剂中的一种或多种可用于不对称氢化。
优选的是,与不饱和酮的缩酮或不饱和醛的缩醛相比,添加剂在不对称氢化期间的存在在0.05摩尔%至10摩尔%的范围内,特别是0.05摩尔%至2摩尔%的范围内。
还进一步发现,氢化进一步在卤代醇,特别是2,2,2-三氟乙醇的存在下进行。
一种或多种卤代醇可用于不对称氢化。
已发现,手性铱络合物的量可通过添加上述添加剂(特别是与上述卤代醇组合)显著降低,从而与不使用添加剂/卤代醇的情况相比在所述缩醛或缩酮的氢化中实现给定的收率和选择性。
可实现大于30’000,特别是大于40’000或大于50’000的S/C。通过优化条件,可实现甚至大于100’000或甚至1’000’000的S/C。
因此,基于缩醛或缩酮的量计,氢化期间手性铱络合物的存在量的范围可为0.0001摩尔%至5摩尔%,优选地为约0.001摩尔%至约2摩尔%,更优选地为约0.001摩尔%至约1摩尔%,最优选地为0.001摩尔%至0.1摩尔%。
当使用手性铱络合物时,通过分子氢使前手性碳-碳双键不对称氢化。具有特定绝对构型的络合物产生具有不对称氢化所形成的立体异构碳中心的特定构型。
已观察到,当使用式(III)的手性铱络合物,在由*指示的立体异构中心处具有S-构型的式(III)的手性铱络合物在前手性碳-碳双键具有E-构型时在氢化所形成的立体异构中心处产生R-构型,或在前手性碳-碳双键具有Z-构型时在氢化所形成的立体异构中心处产生S-构型。
另一方面,当式(III)的手性铱络合物在由*指示的立体异构中心处具有R-构型时,具有Z-构型的前手性碳-碳双键的氢化在氢化所形成的立体异构中心处产生R-构型,以及具有E-构型的前手性碳-碳双键的氢化在氢化所形成的立体异构中心处产生S-构型。
特别地,优选的是在所形成的立体异构中心处具有R-构型的氢化产物,优选在不饱和醛或酮的缩醛或缩酮的对应的前手性双键具有E-构型的情况中使用在由*指示的立体异构中心处具有S-构型的式(III)的手性铱络合物;或优选在不饱和醛或酮的缩醛或缩酮的对应的前手性双键具有Z-构型的情况中使用在由*指示的立体异构中心处具有R-构型的式(III)的手性铱络合物。
在另一个方面,本发明涉及一种制备具有至少一个立体异构碳中心的醛或酮的方法,其包括以下步骤:
α)如此前已在本文件中所详述,由不饱和酮和醇或不饱和醛和醇形成或者通过用原酸酯处理酮或醛或通过反式缩酮化或通过反式缩醛化来形成缩酮或缩醛;
β)如此前已在本文件中所详述,进行不对称氢化的方法,生成具有至少一个立体异构碳中心的缩酮或缩醛;
γ)如此前已在本文件中所详述,水解步骤β)中所形成的具有至少一个立体异构碳中心的缩酮或缩醛。
酮或醛,特别是式(I-A)和(II-A)的酮或醛,具有至少一个立体异构碳中心,因此其在药物、食品补充剂以及调味剂和芳香剂领域中使用或作为合成物质特别是对于合成生育酚或维生素K1的中间产物而言是极具吸引力。
在另一个方面,本发明涉及一种组合物,其包含:
i)至少一种不饱和酮的缩酮或至少一种不饱和醛的缩醛;
ii)至少一种手性铱络合物。
成分i)和ii)、其优选实施方案、式及其形成和优选比率i)/ii)已在上文中针对不饱和酮的缩酮或不饱和醛的缩醛的不对称氢化方法进行了详述,所述不对称氢化在至少一种手性铱络合物的存在下通过分子氢进行,从而生成具有至少一个立体异构碳中心的缩酮或缩醛。
同样如已所述的,非常有利的是所述组合物还包含卤代醇和/或添加剂,所述添加剂选自有机磺酸、有机磺酸的过渡金属盐、金属醇盐、铝氧烷、烷基铝氧烷和B(R)(3-v)(OZ)v
其中v表示0、1、2或3,并且
R表示F、C1-6-烷基、卤代C1-6-烷基、芳基或卤代芳基基团;并且
Z表示C1-6-烷基、卤代C1-6-烷基、芳基或卤代芳基基团。
如上文所示,这种新的组合物能够通过分子氢实现非常有效的不对称氢化。由于此组合物使得可分别有效地制备可用作手性化合物合成的中间体的不对称氢化的缩醛或缩酮以及它们的对应的醛或酮,因此上述组合物对用于手性化合物合成而言是重要的。
特别相关的是式(XX-A)的缩酮
其中Q1和Q2如先前针对式(XI)和(XII)所详述,并且其中具有虚线的双键表示碳-碳单键或碳-碳双键。
特别相关的是式(XX-B)的缩酮
其中Q1和Q2如先前针对式(XI)和(XII)所详述,并且其中波形线表示碳-碳键,其连接至相邻的碳-碳双键以使所述碳-碳双键呈Z-构型或E-构型。
特别相关的是式(XX-C)的缩酮
其中Q1和Q2如先前针对式(XI)和(XII)所详述,并且其中具有虚线的双键表示碳-碳单键或碳-碳双键;
并且其中波形线表示碳-碳键,其连接至相邻的单碳键(表示)或连接至相邻的碳-碳双键(表示)以使所述碳-碳双键呈Z-构型或E-构型。
特别相关的是式(XXI-A)或(XXI-B)或(XXI-C)或(XXI-D)的缩醛
其中Q表示H或CH3,m和p彼此独立地表示0至3的数值,前提条件是m和p之和为0至3,其中上式中具有虚线的双键表示碳-碳单键或碳-碳双键;并且
其中波形线表示碳-碳键,其连接至相邻的单碳键(表示)或连接至相邻的碳-碳双键(表示)以使所述碳-碳双键呈Z-构型或E-构型。
式(XX-A)、(XX-B)、(XX-C)、(XXI-A)、(XXI-B)、(XXI-C)或(XXI-D)的所有这些化合物为式(I)或(II)的化合物的缩醛或缩酮或者式(I-A)或(I-B)的化合物的缩醛或酮的亚组,其已被证实作为先前详述的制备式(I-A)或(I-B)的化合物或其缩醛或缩酮的方法的起始物料或产物而言极具吸引力。
特别相关的是式(XXI-A)或(XXI-B)或(XXI-C)或(XXI-D)的缩醛
其中Q表示H或CH3,m和p彼此独立地表示0至3的数值,前提条件是m和p之和为0至3,其中上式中具有虚线的双键表示碳-碳单键或碳-碳双键;并且
其中波形线表示碳-碳键,其连接至相邻的单碳键(表示)或连接至相邻的碳-碳双键(表示)以使所述碳-碳双键呈Z-构型或E-构型。
式(XX-A)、(XX-B)、(XX-C)、(XXI-A)、(XXI-B)、(XXI-C)或(XXI-D)的所有这些化合物为式(I)或(II)的化合物的缩醛或缩酮或者式(I-A)或(I-B)的化合物的缩醛或酮的亚组,其已被证实作为先前详述的制备式(I-A)或(I-B)的化合物或其缩醛或缩酮的方法的起始物料或产物而言极具吸引力。
因此,在另一个方面,本发明涉及上述组合物在合成手性化合物,特别是合成(6R,10R)-6,10,14-三甲基十五烷-2-酮、(3RS,7R,11R)-3,7,11,15-四甲基十六碳-1-烯-3-醇)、(2-双型)-α-生育酚或(2R,4’R,8’R)-α-生育酚中的用途。
实施例
通过以下实施方案对本发明进行进一步说明。
6,10-二甲基十一碳-5-烯-2-酮(DHGA)、(R)-6,10-二甲基十一烷-2-酮(THGA)和(R)-6,10,14-三甲基十五碳-5-烯-2-酮(R-THFA)的E/Z-比率和/或纯度的GC测定:
Agilent 6850,柱DB-5HT(30m,0.25mm直径,0.10μm膜厚),107kPa氦载气)。样品以己烷中的溶液的形式被进样,分流比300∶1,进样器温度200℃,检测器温度350℃。烘箱温度程序:100℃(8min),10℃/min至200℃(1min),20℃/min至220℃(4min),运行时间24min。
(6R,10R)-6,10,14-三甲基十五烷-2-酮纯度的GC测定
Agilent 6850,柱DB-5HT(30m,0.25mm直径,0.10μm膜厚),115kPa氦载气)。样品以己烷中的溶液的形式被进样,分流比300∶1,进样器温度200℃,检测器温度350℃。烘箱温度程序:120℃(5min),14℃/min至260℃(2min),20℃/min至280℃(4min),运行时间22min。
(3RS,7R,11R)-3,7,11,15-四甲基十六碳-1-烯-3-醇((R,R)-异植醇)纯度的GC测定
配备有FID的Agilent 6850仪器。Agilent DB-5柱(30m,0.32mm直径,0.25μm膜厚),具有25psi分子氢载气。样品以乙腈中的溶液的形式被进样,分流比为50∶1。进样器温度:250℃,检测器温度:350℃。烘箱温度程序:100℃,4℃/min至250℃。
6,10,14-三甲基十五碳-5,9-二烯-2-酮、6,10,14-三甲基十五碳-5,9,13-三烯-2-酮、6,10-二甲基十一碳-5,9-二烯-2-酮和缩酮的E/Z-比率和/或纯度的GC测定:
Agilent 6850仪器,柱Agilent DB-5(123-5032E,30m×0.32mm,膜0.25μm),样品以乙腈中的溶液的形式被进样,分流比为50∶1,进样器250℃,检测器350℃。烘箱温度程序:100℃,4℃/min直至250℃,37.5min总运行时间。
1pc=部分降解
2decomp.=GC分析期间降解
保留时间(tR): min
R,E-THFA-DM 24.2,pc1
R,E-THFA-neo 29.1
R,Z-THFA-DM 23.1,pc1
R,Z-THF4-neo 27.9
R-THGA-DM 13.1
R-THGA-neo 18.9
R-THGA-tfe 11.8
RR-C18-DM decomp.2
RR-C18-neo 28.5
RR-C18-tfe 21.4
1pc=部分降解
2decomp.=GC分析期间降解
经不对称氢化的反应产物的分析
相应的二甲基、乙二醇、新戊基和双(三氟乙基)缩酮在含水酸的存在下水解成酮,然后使用以下针对酮的方法分析转化率及其立体异构体比率。
氢化反应的转化率使用非手性柱通过气相色谱法来测定。
用于转化的方法:
配备有FID的Agilent 7890A GC。Agilent HP-5柱(30m,0.32mm直径,0.25μm膜厚),具有25psi分子氢载气。样品以二氯甲烷中的溶液的形式被进样,分流比为10∶1。进样器温度:250℃,检测器温度:300℃。烘箱温度程序:50℃(2min),然后15℃/min至300℃,保持5min。
对于异构体比率的测定,可使经氢化的酮与(+)-二异丙基-O,O’-双(三甲基甲硅烷基)-L-酒石酸酯或(-)-二异丙基-O,O’-双(三甲基甲硅烷基)-D-酒石酸酯在三氟甲磺酸三甲基甲硅烷基酯[Si(CH3)3(OSO2CF3)]的存在下反应以形成非对映体缩酮,如A.Knierzinger,W.Walther,B.Weber,R.K.Müller,T.Netscher,Helv.Chim.Acta 1990,73,1087-1107中所述。使用非手性柱通过气相色谱法来分析缩酮,以测定异构体比率。对于经氢化的酮6,10-二甲基十一烷-2-酮,可使用D-(-)-或L-(+)-二异丙基酒石酸酯。对于6,10,14-三甲基十五烷-2-酮,可用L-(+)-二异丙基酒石酸酯来测量存在的(6R,10R)-异构体的量。可用D-(-)-二异丙基酒石酸酯来测定(6S,10S)-异构体的量。因此,可间接测定立体选择性氢化的选择性。
测定异构体的方法:
配备有FID的Agilent 6890N GC。Agilent CP-Sil88,FAME柱(60m,0.25mm直径,0.20μm膜厚),具有16psi分子氢载气。样品以乙酸乙酯中的溶液的形式被进样,分流比为5∶1。进样器温度:250℃,FID检测器温度:250℃。烘箱温度程序:165℃(等温,240min)
下列实验中指示的Ir络合物根据Chem.Sci.,2010,1,72-78中的公开内容来制备。
添加剂的制备
-MAO/TFE:将1.6M MAO(MAO:甲基铝氧烷)在甲苯(0.64mL)中的溶液用2,2,2-三氟乙醇(TFE)(3.1mmol)淬灭,从而产生少量过量的游离TFE。
-EAO/TFE:将10重量%EAO(EAO:乙基铝氧烷)在甲苯(1mmol)中的溶液用TFE(3.2mmol)淬灭,从而产生少量过量的游离TFE。
-TMA/TFE:将2M TMA(TMA:三甲基铝(Al(CH3)3))在庚烷(1mmol)中的溶液用TFE(3.1mmol)淬灭,从而产生少量过量的游离TFE。
-TEA/TFE:将2M TEA(TEA:三乙基铝(Al(CH2CH3)3))在庚烷(1mmol)中的溶液用TFE(3.1mmol)淬灭,从而产生少量过量的游离TFE。
-TMA/BHT/TFE:将2M TMA在庚烷(1mmol)中的溶液先后用2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)(2mmol)和TFE(3.1mmol)淬灭,从而产生少量过量的游离TFE。
-Ti(OCH2CF3)4::将原钛酸四异丙酯(8.1mmol)在50℃下溶解于2,2,2-三氟乙醇中。除去溶剂,得到呈白色残留物的Ti(OCH2CF3)4,将其分离,鉴定为Ti(OCH2CF3)4
这些添加剂为新鲜制备的并且在室温下以异质混合物使用,或通过加热至介于50℃和70℃之间的温度而均匀使用。
添加剂原钛酸四异丙酯(Ti(OiPr)4)、硼酸三异丙酯(B(OiPr)3)、三氟甲磺酸钇(Y(OTf)3)、三氟甲磺酸钪(Sc(OTf)3)、四[3,5-双(三氟甲基)苯基]硼酸钠(NaBArF)和三乙基硼烷(TEB)(1M己烷溶液)可商购获得并且按收到的原样使用。
实验E1:不饱和酮的缩酮的制备
a)二甲基缩酮的制备
将表1a-1c中所示的对应的酮(170.5mmol)添加至原甲酸三甲酯(50.8mL,49.2g,451mmol,2.65当量)中并冷却至5℃。在5min内添加MeOH(16mL)中的硫酸(96%,32.3mg,0.29mmol,0.2mol%)。随后,将反应加热回流(65℃IT)3h。冷却后,薄层色谱法(TLC)分析表明完全转化。添加NaOMe(0.24mL 25%MeOH溶液)来中和酸。将混合物真空浓缩,随后用己烷(50mL)稀释。滤出所形成的沉淀并浓缩滤液。通过蒸馏纯化粗产物,从而提供期望二甲基缩酮,其表征在下文中详细给出。
表1a:6,10-二甲基十一碳-5,9-二烯-2-酮和6,10-二甲基十一碳-5-烯-2-酮的二甲基缩酮的制备。
表1b:6,10,14-三甲基十五碳-5,9,13-三烯-2-酮和6,10,14-三甲基十五碳-5,9-二烯-2-酮的二甲基缩酮的制备。
1通过定量1H-NMR测定的纯度。
表1c:(R)-6,10,14-三甲基十五碳-5-烯-2-酮的二甲基缩酮的制备。
1通过定量1H-NMR测定的纯度。
表征数据:
(E)-10.10-二甲氧基-2,6-二甲基十一碳-2,6-二烯(E-GA-DM)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ1.26(s,3H),1.58(s,3H),1.60(s,3H),叠加1.60-1.65(m,2H),1.66(br s,3H),1.92-2.09(m,6H),3.17(s,6H),5.02-5.14(m,2H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ15.9(1C),17.6(1C),20.8(1C),22.8(1C),25.6(1C),26.6(1C),36.4(1C),39.6(1C),47.9(2C),101.4(1C),123.8(1C),124.2(1C),131.2(1C),135.1(1C)ppm。
MS(EI,m/z):240(M+,<1),225.3[(M-CH3)+,1],209.3[(M-CH3O)+,20],193.3(8),176.2(18),161.2(16),139.2(20),123.2(14),107.2(75),89.2(100),69.2(65),41.1(56)。
IR(cm-1):2928(m),2857(w),2828(w),1670(w),1452(m),1376(s),1345(w),1302(w),1262(w),1222(w),1196(m),1172(m),1123(s),1102(s),1053(s),985(w),929(w),854(s),744(w),619(w)。
(Z)-10,10-二甲氧基-2-6二甲基十一碳-2,6-二烯(Z-GA-DM)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ1.27(s,3H),1.56-1.65(m,5H),1.68(br.s,6H),1.96-2.09(m,6H),3.17(s,6H),5.11(t,J=7.2Hz,2H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ17.6(1C),20.9(1C),22.7(1C),23.3(1C),25.7(1C),26.6(1C),31.9(1C),36.7(1C),48.0(2C),101.4(1C),124.2(1C),124.6(1C),131.5(1C),135.4(1C)ppm。
MS(EI,m/z):由于在柱上降解而未获得GC-MS。
IR(cm-1):2943(m),2858(w),2828(w),1451(m),1376(m),1348(w),1301(w),1261(w),1197(m),1172(m),1153(w),1120(s),1098(m),1053(s),929(w),854(m),833(m),745(w),622(w)。
(E)-2,2-二甲氧基-6,10-二甲基十一碳-5-烯(E-DHGA-DM)
1H NMR(300M[Hz,CDCl3):δ0.83(d,J=6.6Hz,6H),1.02-1.13(m,2H),1.24(s,3H),1.27-1.39(m,2H),1.49(tqq,J=6.4,6.4,6,4Hz,1H),叠加1.53-1.63(m,2H),叠加1.56(s,3H),1.87-2.03(m,4H),3.13(s,6H),5.07(tq,J=7.0,1.4Hz,1H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ16.1(1C),21.2(1C),23.0(2C),23.2(1C),26.0(1C),28.2(1C),36.9(1C),39.0(1C),40.2(1C),48.3(2C),101.8(1C),124.0(1C),135.9(1C)ppm。
MS(EI,m/z):由于在柱上降解而未获得GC-MS。
IR(cm-1):2953(s),2931(s),2870(m),2828(m),2108(w),1668(w),1460(m),1377(s),1367(m),1345(w),1301(w),1262(m),1221(m),1198(m),1172(s),1119(s),1100(s),1077(s),1053(s),967(w),927(w),854(w),796(w),739(w),620(w)。
(Z)-2,2-二甲氧基-6,10-二甲基十一碳-5-烯(Z-DHGA-DM)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.88(d,J=6.6Hz,6H),1.12-1.21(m,2H),1.28(s,3H),1.32-1.43(m,2H),1.53(dspt,J=6.6,6.6Hz,1H),1.57-1.66(m,2H),1.68(q,J=1.1Hz,3H),1.94-2.06(m,4H),3.18(s,6H),5.10(t,J=6.8Hz,1H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ20.9(1C),22.6(2C),22.7(1C),23.3(1C),25.8(1C),27.9(1C),31.9(1C),36.8(1C),38.9(1C),48.0(2C),101.5(1C),124.3(1C),135.9(1C)ppm。
MS(EI,m/z):由于在柱上降解而未获得GC-MS。
IR(cm-1):2953(s),2870(w),2828(w),1461(w),1376(m),1301(w),1261(w),1205(m),1172(m),1119(m),1097(m),1074(m),1053(s),1022(w),927(w),854(m),738(w),621(w)。
(5E,9E)-6,10,14-三甲基-十五碳-5,9,13-三烯-2-酮(EE-FA-DM)
1H-NMR(300.1MHz,CDCl3):δ=1.28(s,2-CH3),1.56-1.70(m,4CH3+CH2),1.92-2.12(m,10H),3.18(s,2OCH3),5.05-5.17(m,3H烯烃)。
13C-NMR(75.5MHz,CDCl3):δ=16.0(2C),17.7,20.9,22.8,25.7,26.6,26.8,36.5,39.67,39.72,48.0(2OCH3),101.5(C-2),123.8和124.2和124.4(3C烯烃),131.3和135.0和135.3(3C烯烃)。
IR(ATR,cm-1):2924s,2856w,2828w,1668m,1450s,1376s,1346w,1302m,1261m,1222m,1196m,1172m,1153w,1123s,1053s,985w,929w,854s,744m,620w
MS(m/z):308(M+,0.1%),293[(M-15)+,0.2],276[(M-CH3OH)+,6],244[(M-2CH3OH)+,4],207[(M-CH3OH-C5H9)+,19],107[(M-2CH3OH-C5H9)+,11],175[(M-2CH3OH-2C5H9+H)+,71],69(C5H9 +,100)。
(5E,9E)-6,10,14-三甲基十五碳-5,9-二烯-2-酮(EE-DHFA-DM)
1H NMR(300MHz,CDC/3):δ0.87(d,J=6.6Hz,6H),1.06-1.17(m,2H),1.28(s,3H),1.31-1.42(m,2H),1.53(tqq,J=6.6,6.6,6.6Hz,1H),叠加1.58(s,3H),叠加1.58-1.65(m,2H),叠加1.62(s,3H),1.90-2.11(m,8H),3.18(s,6H),5.06-5.15(m,2H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDC/3):δ16.3(1C),16.4(1C),21.3(1C),23.0(2C),23.3(1C),26.2(1C),27.0(1C),28.3(1C),36.9(1C),39.0(1C),40.1(1C),40.3(1C),48.4(2C),101.9(1C),124.25(1C),124.31(1C),135.66(1C),135.71(1C)ppm。
MS(EI,m/z):由于在柱上降解而未获得GC-MS。
IR(cm-1):2953(m),2930(m),2870(m),2828(w),1668(w),1457(m),1377(m),1345(w),1302(w),1262(m),1222(m),1196(m),1172(m)1123(s),1054(s),929(w),854(s),739(w),620(w)。
(5Z,9Z)-6,10,14-三甲基十五碳-5,9-二烯-2-酮(ZZ-DHFA-DM)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.88(d,J=6.6Hz,6H),1.11-1.21(m,2H),1.28(s,3H),1.30-1.43(m,2H),1.54(qq,J=6.6Hz,1H),叠加1.57-1.66(m,2H),1.67(br s,3H),1.69(q,J=1.3Hz,3H),1.94-2.10(m,8H),3.18(s,6H),5.12(t,J=6.4Hz,2H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ20.9(1C),22.3(1C),22.6(1C),22.7(1C),23.39(1C),23.40(1C),25.8(1C),26.3(1C),27.9(1C),31.9(1C),32.2(1C),36.7(1C),38.9(1C),48.0(2C),101.4(1C),124.6(1C),124.7(1C),135.4(1C),135.8(1C)ppm。
MS(EI,m/z):由于在柱上降解而未获得GC-MS。
IR(cm-1):2953(m),2870(m),2828(w),1454(m),137(m),1302(w),1261(m),1201(m),1172(m),1152(m),1098(m),1054(s),854(s),749(w),622(w)。
(R,E)-2,2-二甲氧基-6,10,14-三甲基十五碳-5-烯(R,E-THFA-DM)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.84(d,J=6.6Hz,3H),叠加0.86(d,J=6.6Hz,6H),0.99-1.44(m,11H),叠加1.28(s,3H),1.52(tqq,J=6.6,6.6,6.6Hz,1H),1.60(s,3H),1.60-1.66(m,2H),1.90-2.05(m,4H),3.18(s,6H),5.10(tq,J=7.1,1.1Hz,1H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDC/3):δ16.3(1C),20.1(1C),21.3(1C),23.0(1C),23.1(1C),23.2(1C),25.2(1C),25.7(1C),28.4(1C),33.1(1C),36.9(1C),37.1(1C),37.7(1C),39.8(1C),40.3(1C),48.4(2C),101.9(1C),124.0(1C),136.0(1C)ppm。
MS(EI,m/z):由于在柱上降解而未获得GC-MS。
IR(cm-1):2952(m),2927(s),2869(m),2828(w),1461(m),1377(m),1301(w),1262(m),1222(m),1197(m),1172(m),1120(m),1101(m),1076(m),1054(s),930(w),854(m),737(w),620(w)。
(R,Z)-2,2-二甲氧基-6,10,14-三甲基十五碳-5-烯(R,Z-THFA-DM)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.85(d,J=6.4Hz,3H),叠加0.87(d,J=6.4Hz,6H),1.01-1.27(m,7H),1.28(s,3H),1.29-1.44(m,4H),1.53(dqq,J=6.5,6.5Hz,1H),1.58-1.66(m,2H),1.68(q,J=1.1Hz,3H),1.91-2.08(m,4H),3.18(s,6H),5.11(t,J=6.8Hz,1H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ)19.7(1C),20.9(1C),22.60(1C),22.69(1C),22.71(1C),23.4(1C),24.8(1C),25.5(1C),28.0(1C),32.0(1C),32.7(1C),36.8(1C),37.0(1C),37.3(1C),39.3(1C),48.0(2C),101.5(1C),124.3(1C),135.9(1C)ppm。
MS(EI,m/z):由于在柱上降解而未获得GC-MS。
IR(cm-1):2952(m),2927(m),2869(m),2828(w),1462(m),1376(m),1301(w),1261(w),1197(w),1172(m),1119(m),1098(m),1074(m),1054(s),1022(w),854(m),736(w),622(w)。
b)乙二醇缩酮的制备
在氮气下,向反应容器充入二醇(112mL,125g,2.1mol)、对-甲苯磺酸一水合物(0.150g,0.5774mmol)和0.5mol表1d或1e中示出的酮。将混合物在环境温度和减压(0.39毫巴)下搅拌5小时。在保持低压的同时,将温度缓慢升至40℃。在酮的转化率大于95%时,进一步升高温度,从而允许对乙二醇进行温和蒸馏,持续蒸馏直至达到大于99%的转化率。
在室温下,通过三乙胺在庚烷中的溶液(2mL三乙胺/L庚烷)萃取产物。分离二醇相,用水中的NaHCO3溶液洗涤庚烷层。分离庚烷相,经无水Na2SO4干燥,真空过滤除去溶剂,得到粗缩酮。通过蒸馏进一步纯化缩酮。通过1H-NMR鉴定相应的缩酮。
表1d:6,10-二甲基十一碳-5-烯-2-酮的乙二醇缩酮的制备。
表1e:6,10,14-三甲基十五碳-5,9,13-三烯-2-酮和6,10,14-三甲基十五碳-5,9-二烯-2-酮的乙二醇缩酮的制备。
表征数据:
(E)-2-(4,8-二甲基壬-3-烯-1-基)-2-甲基-1,3-二氧戊环(E-DHGA-en):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ5.12(t,1H),3.95(m,4H),2.2-2(m,2H),1.94(t,2H),1.8-1.3(m,11H),1.2-1.0(m,2H),0.87(d,6H)ppm。
(Z)-2-(4,8-二甲基壬-3-烯-1-基)-2-甲基-1,3-二氧戊环(Z-DHGA-en)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ5.12(t,1H),3.94(m,4H),2.15-1.9(m,4H),1.7-1.45(m,6H),1.44-1.27(m,5H),1.23-1.08(m,2H),0.88(d,6H)ppm。
2-甲基-2-((3E,7E)-4,8,12-三甲基十三碳-3,7,11-三烯-1-基)-1,3-二氧戊环 (EE-FA-en)
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ5.12(m,3H),3.95(m,4H),2.16-1.92(m,10H),1.73-1.56(m,14H),1.34(s,3H)ppm。
2-甲基-2-((3E,7E)-4.8.12-三甲基十三碳-3,7-二烯-1-基)-1,3-二氧戊环 (EE-DHFA-en)
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ5.18-5.08(m,2H),3.99-3.91(m,4H),2.16-1.05(m,24H),0.95-0.80(d,6H)ppm。
2-甲基-2-((3Z.7Z)-4.8.12-三甲基十三碳-3,7,11-三烯-1-基)-1,3-二氧戊环 (ZZ-DHFA-en)
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ5.13(m,3H),3.94(m,4H),2.2-1.9(m,10H),1.73-1.5(m,14H),1.33(s,3H)ppm。
c)新戊二醇缩酮的制备
使表1f或1g中示出的酮(90.7mmol)、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇,32.4g,283mmol,3.4当量)和对甲苯磺酸一水合物(60mg,0.31mmol,0.3mol%)悬浮于甲苯(300mL)中。将反应加热至90℃,此时形成均匀溶液。随后,在75℃下,谨慎施加真空(先63毫巴,然后24毫巴)以缓慢蒸馏出甲苯(大约100mL,经4h)。4h后,薄层色谱法(TLC)分析表明酮完全转化。使反应冷却至室温,并且用庚烷(300mL)稀释,此时沉淀出过量新戊二醇。滤出沉淀(17.4g,湿重)。将滤液用Et3N(1mL)处理,随后用NaHCO3水溶液(2.4%w/w,2×300mL)洗涤,经MgSO4干燥并真空浓缩。通过蒸馏纯化粗产物,从而提供期望的新戊基缩酮。下文详细给出缩酮的表征。
表1f:6,10-二甲基十一碳-5,9-二烯-2-酮和6,10-二甲基十一碳-5-烯-2-酮的新戊二醇缩酮的制备。
表1g:6,10,14-三甲基十五碳-5,9-二烯-2-酮和(R)-6,10,14-三甲基十五碳-5-烯-2-酮的新戊二醇缩酮的制备。
表征数据:
(E)-2-(4,8-二甲基壬-3,7-二烯-1-基)-2,5,5-三甲基-1,3-二噁烷(E-GA-neo)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.92(s,3H),0.99(s,3H),1.37(s,3H),1.59(s,3H),1.61(s,3H),1.67(s,3H),1.68-1.75(m,2H),1.94-2.15(m,6H),AB信号(δA=3.46,δB=3.52,JAB=11.3Hz,4H),5.05-5.17(m,2H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ15.9(1C),17.6(1C),20.8(1C),22.0(1C),22.6(1C),22.7(1C),25.6(1C),26.7(1C),29.9(1C),37.3(1C),39.6(1C),70.3(2C),98.8(1C),124.1(1C),124.3(1C),131.2(1C),135.1(1C)ppm。
MS(EI,m/z):280(M+,3),265[(M-CH3)+,14],176(21),129[(C7H13O2)+,100],69(63),43(43)。
IR(cm-1):2954(m),2925(m),2858(m),2731(w),1720(w),1669(w),1473(w),1450(m),1394(m),1372(m),1349(w),1306(w),1271(w),1249(m),1211(m),1186(m),1123(s),1088(s),1043(m),1021(m),984(w),950(w),925(w),907(w),862(m),837(w),792(w),742(w),677(w),667(w)。
(Z)-2-(4,8-二甲基壬-3,7-二烯-1-基)-2,5,5-三甲基-1,3-二噁烷(Z-GA-neo)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.91(s,3H),0.97(s,3H),1.35(s,3H),1.60(s,3H),1.64-1.74(m,5H)叠加1.67(br s,3H),1.99-2.18(m,6H),AB信号(δA=3.44,δB=3.51,JAB=11.3Hz,4H),5.07-5.16(m,2H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ17.5(1C),20.9(1C),21.3(1C),21.9(1C),22.5(1C),22.6(1C),23.3(1C),25.7(1C),26.6(1C),29.9(1C),31.8(1C),37.5(1C),70.3(1C),98.7(1C),124.3(1C),124.9(1C),131.4(1C),135.2(1C)ppm。
MS(EI,m/z):280(M+,3),265[(M-CH3)+,13],176(19),129[(C7H13O2)+,100],107(15),69(62),43(39)。
IR(cm-1):2954(m),2927(m),2858(m),2729(w),1721(w),1671(w),1473(m),1450(m),1394(m),1374(m),1349(w),1315(w),1271(m),1249(m),1211(m),1187(m),1149(w),1120(s),1086(s),1043(m),1021(m),985(w),951(m),925(w),907(m),857(m),833(m),792(w),743(w),677(w),667(w)。
(E)-2-(4,8-二甲基壬-3-烯-1-基)-2,5,5-三甲基-1,3-二噁烷(E-DHGA-neo)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.87(d,J=6.6Hz,6H),0.93(s,3H),1.00(s,3H),1.06-1.22(m,2H),1.31-1.43(m,2H)叠加1.38(s,3H),1.53(tqq,J=6.6,6.6,6.6Hz,1H),1.61(br s,3H),1.65-1.77(m,2H),1.94(t,J=7.5Hz,2H),2.05-2.17(m,2H),AB信号(δA 3.46,δB=3.54,JAB=11.4Hz,4H),5.13(tq,J=7.1,1.1Hz,1H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ15.8(1C),20.9(1C),22.0(1C),22.59(1C),22.63(2C),22.7(1C),25.7(1C),27.9(1C),29.9(1C),37.3(1C),38.6(1C),39.9(1C),70.3(2C),98.8(1C),123.8(1C),135.6(1C)ppm。
MS(EI,m/z):282(M+,5),267[(M-CH3)+,10),129(100),95(14),69(36),43(32)。IR(cm-1):2953(s),2929(m),2868(m),1720(w),1468(m),1394(m),1381(m),1368(m),1349(w),1306(w),1270(w),1250(m),1211(m),1187(w),1118(s),1087(s),1066(m),1044(m),1022(m),950(m),925(w),907(m),862(m),791(w),739(w),677(w),666(w)。
(Z)-2-(4,8-二甲基壬-3-烯-1-基)-2,5,5-三甲基-1,3-二噁烷(Z-DHGA-neo)
1HNMR(300MHz,CDCl3):δ0.87(d,J=6.6Hz,6H),0.93(s,3H),0.97(s,3H),1.10-1.20(m,2H),1.34-1.41(m,3H)叠加1.36(s,3H),1.53(tqq,J=6.6,6.6,6.6Hz,1H),1.64-1.75(m,2H)叠加1.67(q,J=1.5Hz,3H),1.95-2.15(m,4H),AB信号(δA=3.46,δB=3.51,Jab=11.1Hz,4H),5.12(brt,J=7.2Hz,1H)
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ21.1(1C),22.0(1C),22.61(3C),22.65(1C),23.4(1C),25.7(1C),27.9(1C),29.9(1C),31.9(1C),37.2(1C),38.8(1C),70.3(2C),98.8(1C),124.6(1C),135.8(1C)ppm。
MS(EI,m/z):282(M+,6),267[(M-CH3)+,11),129(100),95(14),69(35),43(32)。IR(cm-1):2953(s),2867(m),1722(w),1468(m),1394(m),1368(m),1349(w),1306(w),1270(w),1250(m),1211(m),1189(w),1116(s),1086(s),1043(m),1022(m),951(m),925(w),907(m),856(m),792(w),739(w),677(w),667(w)。
2,5,5-三甲基-2-((3E,7E)-4,8,12-三甲基十三碳-3,7-二烯-1-基)-1,3-二噁 烷(EE-DHFA-neo)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.86(d,J=6.6Hz,6H),0.92(s,3H),0.99(s,3H),1.05-1.22(m,2H),1.37(s,3H),叠加1.31-1.42(m,2H),1.52(tqq,J=6.6,6.6,6.6Hz,1H),1.57(s,3H),1.61(s,3H),1.67-1.76(m,2H),1.88-2.16(m,8H),AB信号(δA=3.45,δB=3.52,JAB=11.3Hz,4H),5.05-5.17(m,2H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDC/3):δ15.85(1C),15.92(1C),20.9(1C),22.0(1C),22.55(1C),22.62(2C),22.68(1C),25.7(1C),26.5(1C),27.8(1C),29.9(1C),37.3(1C),38.6(1C),39.7(1C),39.9(1C),70.3(2C),98.8(1C),123.9(1C),124.1(1C),135.1(1C),135.2(1C)ppm。
MS(EI,m/z):350(M+,4),335[(M-CH3)+,11),246(10),206(10),161(9),129(100),107(13),69(38),43(32)。
IR(cm-1):2953(s),2928(s),2867(m),1462(m),1394(m),1382(m),1368(m),1305(w),1271(w),1249(m),1211(m),1187(m),1123(s),1087(s),1043(m),1021(m),950(w),925(w),907(w),862(m)791(w),739(w),678(w)。
2,5,5-三甲基-2-((3E,7E)-4,8,12-三甲基十三碳-3,7-二烯-1-基)-1,3-二噁 烷(ZZ-DHFA-neo)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.87(d,J=6.8Hz,6H),0.92(s,3H),0.98(s,3H),1.10-1.21(m,2H),1.29-1.42(m,2H),叠加1.36(s,3H),1.53(qqt,J=6.7,6.7,6.7Hz,1H),1.66(br.s,3H),1.68(q,J=1.4Hz,3H),1.67-1.75(m,2H),1.99(t,J=7.7Hz,2H),2.02-2.16(m,6H),AB信号(δA=3.45,δB=3.52,JAB=11.5Hz,4H),5.02-5.22(m,2H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ20.9(1C),21.9(1C),22.6(3C),22.7(1C),23.38(1C),23.42(1C),25.8(1C),26.3(1C),27.9(1C),29.9(1C),31.9(1C),32.1(1C),37.4(1C),38.9(1C),70.3(2C),98.8(1C),124.7(1C),125.0(1C),135.2(1C),135.6(1C)ppm。
MS(EI,m/z):350(M+,5),335[(M-CH3)+,10),246(8),206(8),151(7),129(100),107(10),69(35),43(27)。
IR(cm-1):2953(s),2867(m),1452(m),1394(w),1372(m),1315(w),1271(w),1249(m),1211(m),1189(w),1119(s),1087(s),1043(m),1021(m),951(w),925(w),907(w),856(m)792(w),737(w),668(w)。
(R,E)-2,5,5-三甲基-2-(4,8,12-三甲基十三碳-3-烯-1-基)-1,3-二噁烷 (R,E-THFA)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.84(d,J=6.4Hz,3H),0.86(d,J=6.6Hz,6H),0.92(s,3H),0.99(s,3H),叠加0.97-1.44(m,11H),叠加1.37(s,3H),1.52(qqt,J=6.9,6.9,6.9Hz,1H),1.60(s,3H),1.67-1.76(m,2H),1.93(t,J=7.4Hz,2H),2.03-2.18(m,2H),AB信号(δA=3.45,δB=3.52,JAB=11.4Hz,4H),5.12(tq,J=7.2,1.0Hz,1H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ15.8(1C),19.7(1C),20.9(1C),22.0(1C),22.6(2C),22.7(2C),24.8(1C),25.3(1C),27.9(1C),29.9(1C),32.6(1C),36.6(1C),37.3(1C),37.4(1C),39.3(1C),39.9(1C),70.3(2C),98.8(1C),123.8(1C),135.5(1C)ppm。
MS(EI,m/z):352(M+,4),337[(M-CH3)+,8),265(6),129(100),95(10),69(25),43(25)。
IR(cm-1):2953(s),2926(s),2867(m),1462(m),1394(w),1369(m),1270(w),1249(m),1211(m),1187(w),1119(s),1088(s),1043(m),1021(m),951(w),925(w),907(w),862(m),791(w),738(w),678(w)。
(R,Z)-2,5,5-三甲基-2-(4,8,12-三甲基十三碳-3-烯-1-基)-1,3-二噁烷 (R,Z-THFA)
1H NMR(300MHz,CDC/3):δ0.84(d,J=6.4Hz,3H),叠加0.86(d,J=6.6Hz,6H),0.93(s,3H),0.97(s,3H),1.00-1.42(m,11H),叠加1.36(s,3H),1.52(qqt,J=6.7,6.7,6.7Hz,1H),1.63-1.76(m,2H),1.67(s,3H),1.94-2.15(m,4H),AB信号(δA=3.45,δB=3.51,Jab=11.1Hz,4H),5.12(t,J=7.1Hz,1H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ19.6(1C),21.1(1C),21.9(1C),22.60(2C),22.67(2C),22.69(1C),23.4(1C),24.8(1C),25.4(1C),27.9(1C),29.9(1C),32.0(1C),32.7(1C),36.9(1C),37.3(1C),39.3(1C),70.3(2C),98.8(1C),124.6(1C),135.7(1C)ppm。
MS(EI,m/z):352(M+,3),337[(M-CH3f,9),265(6),129(100),95(10),69(24),43(25)。
IR(cm-1):2953(s),2926(s),2860(m),1463(m),1394(w),1371(m),1270(w),1250(w),1211(m),1188(w),1117(s),1086(s),1043(m),1022(w),951(w),925(w),907(w),855(m),792(w),737(w),667(w)。
d)双(三氟乙基)缩酮的制备
将250mL具有搅拌棒的三颈烧瓶在高真空下干燥(热风枪,250℃),然后使其冷却,用氩气冲洗并在氩气下以1,1,1三氟乙醇(TFE)(40mL)充入。将烧瓶用冰浴冷却,同时在60min内滴加三甲基铝(2M,在庚烷中,20.0mL,40.0mmol,1.95当量),保持温度低于22℃。两相(TFE/庚烷)混合物在数分钟后再次变澄清,将其在室温下搅拌另外20min。在室温下于5min内滴加20.7mmol表5f或5g中所示的对应酮的二甲基缩酮(如上所述制备)。1.5h后,GC分析表明起始材料完全转化。将反应用酒石酸钾钠在水(100mL)中的半饱和溶液淬灭,在室温下搅拌2h,最后用正己烷(200mL)稀释。将有机相分离,用正己烷(2×100mL)萃取,经MgSO4干燥并浓缩。粗产物通过柱色谱法(中性氧化铝,洗脱剂:正己烷)纯化。下文详细给出对缩酮的表征。
表1h:6,10-二甲基十一碳-5,9-二烯-2-酮和6,10-二甲基十一碳-5-烯-2-酮的双(三氟乙基)缩酮的制备。
表1i:(5E,9E)-6,10,14-三甲基-十五碳-5,9,13-三烯-2-酮和(5E,9E)-6,10,14-三甲基十五碳-5,9-二烯-2-酮的双(三氟乙基)缩酮的制备。
表征数据:
(E)-2,6-二甲基-10,10-双(2,2,2-三氟乙氧基)十一碳-2,6-二烯(E-GA-tfe)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ1.41(s,3H),1.62(br s,6H),1.67-1.76(m,2H),叠加1.69(q,J=0.9Hz,3H),1.93-2.15(m,6H),3.73-3.97(m,4H),5.02-5.18(m,2H)ppm。
13C NMR(150MHz,CDCl3):δ15.9(1C),17.6(1C),21.3(1C),22.6(1C),25.7(1C),26.6(1C),36.9(1C),39.6(1C),59.3(q,JC,F=35.0Hz,2C),103.4(1C),124.0(q,JC,F=275.0Hz,2C),122.7(1C),124.1(1C),131.5(1C),136.2(1C)ppm。
MS(EI,m/z):361[(M-CH3)+,1],276[(M-TFE)+,15],225[(CF3CH2O)2C-CH3)+,86],207(20),153(18),136(58),107(80),69(100),41(40)。
IR(cm-1):2927(w),2859(w),1459(w),1419(w),1385(w),1281(s),1223(w),1156(s),1133(s),1081(s),971(s),889(m),860(w),845(w),678(w),663(w)。
(E)-6,10-二甲基-2,2-双(2.2.2-三氟乙氧基)十-碳-5-烯(E-DHGA-tfe)
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ0.88(d,J=6.8Hz,6H),1.11-1.17(m,2H),1.35-1.40(m,2H),1.41(s,3H),1.54(qqt,J=6.7,6.7,6.7Hz,1H),1.61(br s,3H),1.69-1.73(m,2H),1.95(t,J=7.7Hz,2H),2.03-2.09(m,2H),3.78-3.91(m,4H),5.09(tq,J=7.1,1.3Hz,1H)ppm。
13C NMR(151MHz,CDCl3):δ14.1(1C),15.8(1C),21.3(1C),22.56(1C),22.61(1C),25.6(1C),27.9(1C),37.0(1C),38.6(1C),39.8(1C),59.2(q,JC,F=35.0Hz,2C),103.4(1C),124.0(q,JC,F=277.0Hz,2C),122.4(1C),136.7(1C)ppm。
MS(EI,m/z):363[(M-CH3)+,1],278[(M-TFE)+,22],225[(CF3CH2O)2C-CH3)+,60],193(100),153(13),127(11),83(CF3CH2 +,25),69(13),43(17)。
IR(cm-1):2956(w),2933(w),2872(w),1462(w),1419(w),1385(w),1368(w),1281(s),1223(w),1156(s),1134(s),1081(s),971(s),889(m),860(w),845(w),679(w),663(m)。
(6E,10E)-2,6,10-三甲基-14,14-双(2,2,2-三氟乙氧基)十五碳-2,6,10-三烯 (EE-FA-tfe)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ1.41(s,3H),1.61(br s,6H),1.63(br s,3H),1.67-1.75(m,2H),叠加1.69(br q,J=0.9Hz,3H),1.93-2.16(m,10H),3.74-3.95(m,4H),5.11(br t,J=6.5Hz,3H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ15.94(1C),15.98(1C),17.6(1C),21.3(1C),22.6(1C),25.6(1C),26.5(1C),26.8(1C),37.0(1C),39.6(1C),39.7(1C),59.3(q,JC,F=34.9Hz,2C),103.4(1C),124.0(q,JC,F=275.8Hz,2C),122.7(1C),124.0(1C),124.3(1C),131.3(1C),135.1(1C),136.2(1C)ppm。
MS(EI,m/z):444(M+,5),429[(M-CH3)+,1],344[(M-TFE)+,4],225[(CF3CH2O)2C-CH3)+,54],175(33),136(28),107(48),81(53),69(100),41(34)。IR(cm-1):2922(w),2858(w),1457(w),1419(w),1385(w),1282(s),1223(w),1157(s),1133(s),1111(m),1081(s),971(s),889(m),860(w),845(w),678(w),663(m)。
(5E,9E)-6,10,14-三甲基-2,2-双(2,2,2-三氟乙氧基)十五碳-5,9-二烯 (EE-DHFA-tfe)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.88(d,J=6.6Hz,6H),1.08-1.20(m,2H),1.32-1.44(m,2H),叠加1.41(s,3H),1.54(tqq,J=6.6,6.6,6.6Hz,1H),1.60(brs,3H),1.63(br s,3H),1.67-1.76(m,2H),1.89-2.17(m,8H),3.73-3.97(m,4H),5.04-5.17(m,2H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ15.89(1C),15.95(1C),21.4(1C),22.60(1C),22.61(2C),25.8(1C),26.5(1C),27.9(1C),37.0(1C),38.6(1C),39.7(1C),39.9(1C),59.3(q,JC,F=35.5Hz,2C),103.4(1C),124.0(q,JC,F=276.0Hz,2C),122.7(1C),123.7(1C),135.5(1C),136.2(1C)ppm。
MS(EI,m/z):431[(M-CH3)+,1],346[(M-TFE)+,13],262(9),225[(CF3CH2O)2C-CH3)+,93],206(43),153(17),127(24),107(45),83(CF3CH2 +,100),69(51),55(43),43(28)。
IR(cm-1):2955(w),2931(w),2871(w),1462(w),1419(w),1385(m),1282(s),1223(w),1157(s),1133(s),1080(s),971(s),889(m),860(w),845(w),679(w),663(m)。
实验E2:不饱和醛的缩醛的制备
通过蒸馏使(E)-3,7-二甲基辛-2,6-二烯醛(香叶醛)与柠檬醛(香叶醛和橙花醛的混合物)分离。
(E)-3,7-二甲基辛-2,6-二烯醛(香叶醛-neo)的新戊二醇缩酮的形成
在氩气和室温下,使原碳酸四甲酯(0.675g,4.86mmol,98%,1.48当量)悬浮于二氯甲烷(10mL)中。添加2,2-二甲基丙烷-1,3-二醇(2.27g,21.8mmol,6.6当量),将混合物搅拌2h,之后得到澄清溶液。添加三氟化硼醚合物(0.372mL,0.422g,2.88mmol,97%,0.90当量),在室温下搅拌10min,然后将反应冷却至-78℃。将反应用二氯甲烷(5mL)稀释,经10min通过冷却的注射器(使用毛巾包裹的干冰)缓慢滴加香叶醛(0.503g,3.29mmol,99.9%,1.0当量,(08.10.2012))。随后,将反应在-78℃下搅拌1h。GC分析表明完全转化。在-78℃下,将反应用冷却的三乙胺(4.0mL,2.91g,28.7mmol,8.7当量)缓慢淬灭。随后,在-78℃下添加饱和NaHCO3水溶液(6mL)并将悬浮液温热至室温。将反应用戊烷(50mL)稀释并用饱和NaHCO3水溶液(2×50mL)、水(50mL)洗涤有机相,经MgSO4干燥,过滤并真空干燥,得到呈无色液体的(E)-2-(2,6-二甲基庚-1,5-二烯-1-基)-5,5-二甲基-1,3-二噁烷(573mg,97.3%(GC),71%收率,E/Z97.6:2.4)。
表征数据:
(E)-2-(2,6-二甲基庚-1,5-二烯-1-基)-5,5-二甲基-1,3-二噁烷(香叶醛-neo):
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.74(s,3H),1.23(s,3H),1.59(s,3H),1.68(s,3H),1.74(d,J=1.3Hz,3H),1.98-2.18(m,4H),AB信号(δA=3.51,δB=3.65,JAB=11.0Hz,4H),5.06-5.15(m,1H),5.09(d,J=6.4Hz,1H),5.34(dq,J=6.2,1.1Hz,1H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ17.3(1C),17.6(1C),21.9(1C),23.0(1C),25.6(1C),26.2(1C),30.0(1C),39.2(1C),77.3(2C),98.9(1C),121.7(1C),123.8(1C),131.8(1C),142.9(1C)ppm。
MS(EI,m/z):238(M+,7),237[(M-H)+,7],223[(M-CH3)+,5],195(15),181(6),169(30),134(12),115(30),83(26),69(100),55(30),41(57)。
IR(cm-1):2953(w),2928(w),2845(w),1746(w),1680(w),1451(w),1393(m),1362(w),1305(w),1258(w),1232(w),1192(w),1142(m),1093(s),1041(w),1015(m),981(s),967(s),929(m),814(w),790(w),670(w)。
(E)-1,1-二甲氧基-3,7-二甲基辛-2,6-二烯(香叶醛-DM)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ1.60(s,3H),1.67(d,J=0.9Hz,3H),1.72(d,J=1.1Hz,3H),2.01-2.17(m,4H),3.30(s,6H),5.03(d,J=6.4Hz,1H),5.09(tqq,J=6.8,1.3Hz,1H),5.24(dq,J=6.4,1.3Hz,1H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ17.4(s,1C),18.0(s,1C),26.0(s,1C),26.6(s,1C),39.8(s,1C),52.5(s,2C),100.8(s,1C),122.0(s,1C),124.2(s,1C),132.2(s,1C),142.4(s,1C)ppm。
MS(EI,m/z):198.2(M+,1),183.2[(M-CH3)+,1],167.2[(M-CH3O)+,19],151.2(11),123.2(25),98.2(37),83.2(47),75.2(50),73.2(70),69.2(100),55.1(23),41.1(53)。
IR(cm-1)2927(w),2827(w),1672(w),1443(w),1378(w),1212(w),1190(w),1130(s),1109(m),1078(m),1050(s),962(m),907(m),829(w)。
(Z)-1,1-二甲氧基-3,7-二甲基辛-2,6-二烯(橙花醛-DM)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ1.59(s,3H),1.66(s,3H),1.74(d,J=1.3Hz,3H),2.03-2.14(m,4H),3.28(s,6H),4.99(d,J=6.8Hz,1H),5.05-5.14(m,1H),5.24(dd,J=6.8,1.3Hz,1H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ17.6(1C),23.2(1C),25.6(1C),26.5(1C),32.7(1C),52.3(2C),100.2(1C),122.6(1C),123.8(1C),131.9(1C),142.1(1C)ppm。
MS(EI,m/z):198.2(M+,6),183.2[(M-CH3)+,6],166.2[(M-CH3OH)+,7],151.2(25),141.2(29),123.2(45),115.2(25),98.2(43),83.2(83),73.2(85),69.2(100),55.1(38),41.1(84)。
IR(cm-1):2915(w),2826(w),1672(w),1446(m),1377(m),1190(w),1145(w),1125(m),1105(m),1076(m),1050(s),963(m),907(m),829(w),747(w)。
实验E3:缩酮和缩醛的不对称氢化
缩酮和缩醛以以下方式不对称氢化:
在氮气下向高压釜容器充入如表2a-k中所示的式的手性铱络合物(其具有如表2a-k中所示的*标记的手性中心处的构型)、表2a-k中所示的缩酮或缩醛(浓缩)、表2a-k中所示的溶剂。将反应容器封闭,并用分子氢加压至表2a-k中所示的压力(pH2)。在氢气下,将反应混合物在室温下搅拌时间(t),如表2a-k中所示。然后释放压力,测定完全氢化的产物的测定收率和立体异构体分布。催化剂负载(S/C)被定义为mmol缩酮或缩醛(″底物″)/mmol手性铱络合物。
下文给出对氢化的缩酮/缩醛的表征。
表2a:E-6,10-二甲基-十一碳-5,9-二烯-2-酮(E-GA)的不同缩酮的不对称氢化。
条件:0.5mmol缩酮,4g溶剂,压力p(H2)=30巴,在室温下16h搅拌。
1TFE=2,2,2-三氟乙醇;DCM=二氯甲烷
2(R)表示6,10-二甲基十一烷-2-酮的对应缩酮的R-异构体,(S)表示其S-异构体
3以缩酮水解后的酮测定
5 6 7 8
缩酮 Z-GA-DM Z-GA-DM Z-GA-neo Z-GA-neo
Ir络合物的式 III-F III-F III-F III-F
手性Ir络合物在*处的构型 (R) (R) (R) (R)
手性Ir络合物的量[摩尔%] 0.5 0.25 0.25 0.25
溶剂1 DCM TFE DCM TFE
氢化的缩酮 R-THGA-DM R-THGA-DM R-THGA-neo R-THGA-neo
转化率[%] >99 >99 >99 >99
异构体-分布2,3
(R)[%] 98.2 98.5 97.9 98.6
(S)[%] 1.8 1.5 2.1 1.4
表2b:Z-6,10-二甲基-十一碳-5,9-二烯-2-酮(Z-GA)的不同缩酮的不对称氢化。
条件:0.5mmol缩酮,4g溶剂,压力p(H2)=30巴,在室温下16h搅拌。
1TFE=2,2,2-三氟乙醇;DCM=二氯甲烷
2(R)表示6,10-二甲基十一烷-2-酮的对应缩酮的R-异构体,(S)表示其S-异构体
3以缩酮水解后的酮测定
表2c:E-DHGA的不同缩酮的不对称氢化。
1TFE=2,2,2-三氟乙醇;DCM=二氯甲烷
2(R)表示6,10-二甲基十一烷-2-酮的对应缩酮的R-异构体,(S)表示其S-异构体
3以缩酮水解后的酮测定
13 14 15 16
缩酮 Z-DHGA-DM Z-DHGA-DM Z-DHGA-neo Z-DHGA-neo
Ir络合物的式 III-F III-F III-F III-F
手性Ir络合物在*处的构型 (R) (R) (R) (R)
手性Ir络合物的量[摩尔%] 0.25 0.5 0.5 0.5
溶剂1 DCM TFE DCM TFE
氢化的缩酮 R-THGA-DM R-THGA-DM R-THGA-neo R-THGA-neo
转化率[%] >99 >99 >99 >99
异构体-分布2,3
(R)[%] 99.2 99.4 97.8 98.0
(S)[%] 0.8 0.6 2.2 2.0
表2d:Z-DHGA不同缩酮的不对称氢化。
1TFE=2,2,2-三氟乙醇;DCM=二氯甲烷
2(R)表示6,10-二甲基十一烷-2-酮的对应缩酮的R-异构体,(S)表示其S-异构体
3以缩酮水解后的酮测定
表2e:E,E-FA不同缩酮的不对称氢化。
条件:0.5mmol缩酮,4g溶剂,压力p(H2)=30巴,在室温下16h搅拌
1TFE=2,2,2-三氟乙醇;DCM=二氯甲烷
2(SS)表示6,10,14-三甲基十五烷-2-酮的对应的缩酮的(6S,10S)-异构体,(RR)表示其(6R,10R)-异构体,(SR)表示其(6S,10R)-异构体,(RS)表示其(6R,10S)-异构体
3以缩酮水解后的酮测定
表2f:E,E-DHFA和ZZ-DHFA的不同缩酮的不对称氢化。条件:0.5mmol缩酮,4g溶剂,压力p(H2)=30巴,在室温下16h搅拌
1TFE=2,2,2-三氟乙醇;DCM=二氯甲烷
2(SS)表示6,10,14-三甲基十五烷-2-酮的对应的缩酮的(6S,10S)-异构体,(RR)表示其(6R,10R)-异构体,(SR)表示其(6S,10R)-异构体,(RS)表示其(6R,10S)-异构体
3以缩酮水解后的酮测定
表2g:产生(6R,10R)-6,10,14-三甲基-十五烷-2-酮的(R,E)-6,10,14-三-甲基十五碳-5-烯-2-酮的不同缩酮的不对称氢化。条件:0.5mmol缩酮,4g溶剂,压力p(H2)=30巴,在室温下16h搅拌
1TFE=2,2,2-三氟乙醇;DCM=二氯甲烷
2(SS)表示6,10,14-三甲基-十五烷-2-酮的对应缩酮的(6S,10S)-异构体,(RR)表示其(6R,10R)-异构体,(SR)表示其(6S,10R)-异构体,(RS)表示其(6R,10S)-异构体
3以缩酮水解后的酮测定
表2h:产生(6R,10R)-6,10,14-三甲基-十五烷-2-酮的(R,Z)-6,10,14-三-甲基十五碳-5-烯-2-酮的不同缩酮的不对称氢化。条件:0.5mmol缩酮,4g溶剂,压力p(H2)=30巴,在室温下16h搅拌
1TFE=2,2,2-三氟乙醇;DCM=二氯甲烷
2(SS)表示6,10,14-三甲基-十五烷-2-酮的对应缩酮的(6S,10S)-异构体,(RR)表示其(6R,10R)-异构体,(SR)表示其(6S,10R)-异构体,(RS)表示其(6R,10S)-异构体
3以缩酮水解后的酮测定。
32 33
待氢化的酮 E-DHGA
待氢化的缩酮 E-DHGA-en
Ir络合物的式 III-F III-F
手性Ir络合物在*处的构型 (R) (R)
浓度1[mol/L] 1.0 0.9
pH2[巴] 50 50
t[h] 20 20
S/C 10′000 10′000
溶剂 TFE TFE
测定收率[面积%] 1 97
异构体-分布3,4
(R)[%] n.d.2 2.2
(S)[%] n.d.2 97.8
表2i:E-DHGA和E-DHGA-en的氢化。缩酮化效应。1浓度=mol酮或缩酮/L溶剂 2n.d.=未测定(由于低测定收率) 3(R)表示6,10-二甲基十一烷-2-酮的乙二醇缩酮的R-异构体,(S)表示其S-异构体
4以缩酮水解后的酮测定
表2j Z-DHGA和Z-DHGA-en以及Z-DHGA-neo的氢化。缩酮化效应。
1浓度=mol酮或缩酮/L溶剂(DCM=二氯甲烷)
2n.d.=未测定(由于低测定收率)
3(R)表示6,10-二甲基十一烷-2-酮的乙二醇缩酮的R-异构体,(S)表示其S-异构体
4以缩酮水解后的酮测定。
表2k EE-FA和FA-en的氢化。缩酮化效应。
1浓度=mol酮或缩酮/L溶剂(DCM=二氯甲烷)
2n.d.=未测定
3(SS)表示6,10,14-三甲基-十五烷-2-酮的乙二醇缩酮的(6S,10S)-异构体,(RR)表示其(6R,10R)-异构体,(SR)表示其(6S,10R)-异构体,(RS)表示其(6R,10S)-异构体
4以缩酮水解后的酮测定。
向高压釜中充入0.5mmol(E)-2-(2,6-二甲基庚-1,5-二烯-1-基)-5,5-二甲基-1,3-二噁烷或(E)-香叶醛、4g二氯甲烷以及在所述式中*所指示的中心处具有S-手性的式(IIl-F)的手性铱络合物的2摩尔%溶液。将高压釜封闭并且施加压力为30巴的分子氢。将反应混合物在40℃下搅拌16小时。之后释放压力,除去溶剂。在(E)-2-(2,6-二甲基庚-1,5-二烯-1-基)-5,5-二甲基-1,3-二噁烷的氢化的情况下,通过GC分析表明完全转化并且氢化的缩醛的纯度为71%,而在(E)-香叶醛的情况中观察到仅2%产物。
表征数据:
(R)-2,2-二甲氧基-6,10-二甲基十一烷(R-THGA-DM)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.848(d,J=6.6Hz,3H)叠加0.852(d,J=6.6Hz,6H),1.01-1.41(m,11H)叠加1.25(s,3H),1.44-1.61(m,3H),3.16(s,6H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ14.1(1C),19.6(1C),20.9(1C),21.7(1C),22.6(1C),22.7(1C),24.8(1C),27.9(1C),32.7(1C),36.8(1C),37.2(1C),37.4(1C),39.3(1C),47.9(1C),101.7(1C)ppm。
MS(EI,m/z):由于在柱上降解而未获得GC-MS。
IR(cm-1):2951(s),2927(m),2870(m),2828(m),1723(w),1462(m),1377(m),1309(w),1256(m),1215(m),1194(m),1172(m),1111(m),1089(m),1053(s),972(w),934(w),920(w),855(m),815(m),736(w),618(w)。
(R)-2-(4,8-二甲基壬基)-2,5,5-三甲基-1,3-二噁烷(R-THGA-neo)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.87(d,J=6.6Hz,9H),0.91(s,3H),1.01(s,3H),1.04-1.61(m,12H)叠加1.36(s,3H),1.61-1.74(m,2H),AB信号(δA=3.44,δB=3.54,JAB=11.7Hz,4H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ19.7(1C),20.4(1C),21.0(1C),22.56(1C),22.61(1C),22.71(1C),22.77(1C),24.8(1C),28.0(1C),30.0(1C),32.8(1C),37.3(1C),37.4(1C),38.2(1C),39.3(1C),70.3(2C),99.1(1C)ppm。
MS(EI,m/z):269[(M-CH3)+,65),199(8),129(100),69(32),55(10),43(25),109(8)。
IR(cm-1):2953(s),2925(s),2868(m),1722(w),1464(m),1394(m),1371(m),1316(w),1258(m),1212(m),1161(m),1141(m),1111(s),1095(s),1043(m),1020(m),951(m),925(m),907(m)870(m),855(m),801(m),792(m),737(m),677(w),667(w)。
(R)-6,10-二甲基-2,2-双(2.2.2-三氟乙氧基)十一烷(R-THGA-tfe)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.88(d,J=6.6Hz,6H),0.87(d,J=6.4Hz,3H),1.03-1.23(m,5H),1.39(s,3H),1.38-1.40(m,6H),1.46-1.71(m,3H),3.73-3.94(m,4H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ19.5(1C),21.39(1C),21.47(1C),22.58(1C),22.68(1C),24.7(1C),28.0(1C),32.6(1C),37.0(1C),37.19(1C),37.23(1C),39.3(1C),59.2(q,2JC,F=32.5Hz,2C),103.6(1C),124.1(q,1JC,F=279.0Hz,2C)。
MS(EI,m/z):365[(M-CH3)+,1],281(2),225[(CF3CH2O)2C-CH3)+,100],153(8),140(6),83(CF3CH2 +,6),43(7)。
IR(cm-1):2955(w),2929(w),2872(w),1463(w),1419(w),1385(w),1281(s),1216(w),1156(s),1122(m),1082(s),972(m),892(m),861(w),737(w),679(w),663(m)。
(6R,10R)-2,2-二甲氧基-6,10,14-三甲基十五烷(RR18-DM)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.83-0.89(m,12H),0.98-1.45(m,21H),1.46-1.65(m,3H),3.18(s,6H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ19.68(1C),19.73(1C),21.0(1C),21.7(1C),22.6(1C),22.7(1C),24.5(1C),24.8(1C),28.0(1C),32.72(1C),32.78(1C),36.8(1C),37.28(1C),37.33(1C),37.36(1C),37.41(1C),39.4(1C),48.0(2C),101.7(1C)ppm。
IR(cm-1):2951(s),2926(s),2869(s),2828(m),1734(w),1723(w),1216(w),1463(s),1377(s),1308(w),1255(m),1215(m),1172(s),1105(s),1090(s),1054(s),971(w),933(w),860(s),815(m),736(w)618(w)。
2,5,5-三甲基-2-((4R,8R)-4,8,12-三甲基十三基)-1,3-二噁烷(RR18-neo)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.78-0.95(m,15H),0.95-1.61(m,19H),叠加1.01(s,3H),1.36(s,3H),1.63-1.74(m,2H),AB信号(δA=3.44,δb=3.55,Jab=11.7Hz,4H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ19.72(1C),19.74(1C),20.4(1C),20.9(1C),22.56(1C),22.62(1C),22.72(1C),22.77(1C),24.5(1C),24.8(1C),28.0(1C),30.0(1C),32.8(1C),32.8(1C),37.28(1C),37.35(1C),37.42(2C),38.2(1C),39.4(1C),70.3(2C),99.1(1C)ppm。
MS(EI,m/z):339[(M-CH3)+,83],269(5),129(100),69(21),43(18)。
IR(cm-1):2952(s),2925(s),2867(m),1463(m),1394(m),1372(m),1258(m),1211(m),1189(w),1141(w),1100(s),1043(m),1020(m),951(w),925(w),907(m),858(m),792(w),737(w),677(w)。
(6R,10R)-6,10,14-三甲基-2,2-双(2,2,2-三氟乙氧基)十五烷(RR18-tfe)
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ0.86(d,J=6.6Hz,3H),0.879(d,J=6.6Hz,3H),0.882(d,J=6.6Hz,3H),0.884(d,J=6.6Hz,3H),1.03-1.46(m,18H),叠加1.40(s,3H),1.54(qqt,J=6.6,6.6,6.6Hz,1H),1.60-1.70(m,2H),3.77-3.90(m,4H)ppm。
13C NMR(151MHz,CDCl3):δ19.6(1C),19.7(1C),21.4(1C),21.5(1C),22.6(1C),22.7(1C),24.5(1C),24.8(1C),28.0(1C),32.6(1C),32.8(1C),37.0(1C),37.24(1C),37.30(1C),37.34(1C),37.43(1C),39.4(1C),59.2(q,2JC,F=35.0Hz,2C),103.6(1C),124.0(q,1JC,F=277.0Hz,2C)ppm。
MS(EI,m/z):435[(M-CH3)+,1],351(1),250(1),225[(CF3CH2O)2CH3)+,100],153(7),140(5),83(CF3CH2 +,3),43(6)。
IR(cm-1):2954(m),2927(m),2871(w),1463(w),1419(w),1384(w),1281(s),1215(w),1157(s),1123(m),1082(s),972(s),892(m),861(w),737(w),679(w),663(m)。
(R)-2-(2.6-二甲基庚基)-5.5-二甲基-1,3-二噁烷(R-四氢柠檬醛-neo)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.72(s,3H),0.87(d,J=6.6Hz,6H),0.91(d,J=6.4Hz,3H),1.06-1.18(m,2H),1.20(s,3H),1.22-1.78(m,8H),3.43(dd,J=11.2,1.4Hz,2H),3.61(d,J=11.2Hz,2H),4.48(t,J=5.2Hz,1H)ppm。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ19.7(1C),21.9(1C),22.6(1C),22.7(1C),23.1(1C),24.5(1C),27.9(1C),28.6(1C),29.7(1C),30.1(1C),37.5(1C),39.2(1C),42.1(1C),77.3(1C),101.4(1C)ppm。
MS(EI,m/z):241.3[(M-H)+,10],200(1),155(4),130(4),115(100),69(35),56(21),41(19)。
IR(cm-1):2953(s),2924(s),2854(m),1744(w),1645(w),1461(m),1406(w),1393(w),1378(w),1284(m),1252(w),1230(w),1162(s),1122(s),1083(m),1044(w),1017(w),974(m),932(w),921(w),890(w),837(w),735(w),666(w)。
实验E4:氢化的缩酮/缩醛的水解
在如实验E3中所示的缩酮或缩醛的不对称氢化之后,所获得的氢化的缩酮或缩醛水解成酮或醛。
方法1-来自二氯甲烷中不对称氢化反应的新戊基缩酮、二甲基缩酮
将来自不对称氢化反应的反应混合物的样品(1-2ml)用等体积的1M盐酸水溶液在室温下搅拌1小时。添加二氯甲烷(2ml),分离层。将水层用二氯甲烷(2ml)洗涤两次。将合并的有机层减压蒸发,得到呈无色至浅黄色油状物的酮。然后分析粗酮的纯度和异构体比率。
方法2-来自三氟乙醇中不对称氢化反应的乙二醇缩酮、双(三氟乙醇)缩酮和二甲基缩酮
将来自不对称氢化反应的反应混合物的样品(1-2ml)用9∶1∶0.2(按体积计)的甲醇∶水∶三氟乙酸的0.5ml溶液在40℃下搅拌1小时。添加二氯甲烷(2mL)和水(2ml),分离层。将水层用二氯甲烷(2ml)洗涤两次。将合并的有机层减压蒸发,得到呈无色至浅黄色油状物的酮。然后分析粗酮的纯度和异构体比率。
方法3-缩醛
将氢化的缩醛(30mg)((R)-2-(2,6-二甲基庚基)-5,5-二甲基-1,3-二噁烷(R-四氢柠檬醛-neo))的样品在氩气下溶解于甲酸(3mL)中,用甲酸钠(50mg)处理,加热至70℃并保持1h。冷却后,将反应用水(10mL)和EtOAc(20mL)稀释。将有机相用盐水(5mL),经MgSO4干燥并浓缩。分析(R)-3,7-二甲基辛醛(R-四氢柠檬醛)的立体异构体比率。
实验E5:在添加剂的存在下进行缩酮的不对称氢化
在氮气下向高压釜容器中充入在*所标记的手性中心处具有R构型的式(III-F)手性铱络合物、如表3a至f所示量的缩酮(浓度)、如表3a至f所示的溶剂以及如表3a至f所示的添加剂。将反应容器封闭,并用分子氢加压至表3a至f中所示的压力(pH2)。在氢气下,将反应混合物在室温下搅拌时间(t),如表3a至f中所示。然后释放压力,测定完全氢化的产物的测定收率和立体异构体分布。就缩酮而言,已在如实验E4中所示对缩酮进行酸水解后测定了测定收率和立体异构体分布。催化剂负载(S/C)被定义为mmol缩酮(″底物″)/mmol手性铱络合物。
添加剂的制备
-MAO/TFE:将1.6M MAO(MAO:甲基铝氧烷)在甲苯(0.64mL)中的溶液用2,2,2-三氟乙醇(TFE)(3.1mmol)淬灭,从而产生少量过量的游离TFE。
-EAO/TFE:将10重量%EAO(EAO:乙基铝氧烷)在甲苯(1mmol)中的溶液用TFE(3.2mmol)淬灭,从而产生少量过量的游离TFE。
-TMA/TFE:将2M TMA(TMA:三甲基铝(Al(CH3)3))在庚烷(1mmol)中的溶液用TFE(3.1mmol)淬灭,从而产生少量过量的游离TFE。
-TEA/TFE:将2M TEA(TEA:三乙基铝(Al(CH2CH3)3))在庚烷(1mmol)中的溶液用TFE(3.1mmol)淬灭,从而产生少量过量的游离TFE。
-TMA/BHT/TFE:将2M TMA在庚烷(1mmol)中的溶液先后用2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)(2mmol)和TFE(3.1mmol)淬灭,从而产生少量过量的游离TFE。
-Ti(OCH2CF3)4:将原钛酸四异丙酯(8.1mmol)在50℃下溶解于2,2,2-三氟乙醇中。除去溶剂,得到呈白色残留物的Ti(OCH2CF3)4,将其分离,鉴定为Ti(OCH2CF3)4
这些添加剂为新鲜制备的并且在室温下以异质混合物使用,或通过加热至介于50℃和70℃之间的温度而均匀使用。
添加剂原钛酸四异丙酯(Ti(OiPr)4)、硼酸三异丙酯(B(OiPr)3)、四[3,5-双(三氟甲基)苯基]硼酸钠(NaBArF)和和三乙基硼烷(TEB)(1M己烷溶液)可商购获得并且按收到的原样使用。
以新鲜制备的二氯甲烷中的0.1M溶液将三氟甲磺酸引入氢化实验中。
表3a E-DHGA-en在50巴的分子氢压力(pH2)下氢化并且在20小时内在室温下进行搅拌。添加剂效应。
1浓度=mol缩酮/L溶剂 2相对于E-DHGA-en的摩尔量
3(R)表示6,10-二甲基十一烷-2-酮的乙二醇缩酮的R-异构体,(S)表示其S-异构体
4以缩酮水解后的酮测定
表3b Z-DHGA的不同缩酮在50巴的分子氢压力(pH2)下氢化并且在20小
时内在室温下进行搅拌。添加剂效应。1浓度.=mol缩酮/L溶剂
2相对于Z-DHGA的缩酮的摩尔量
3TFE=2,2,2-三氟乙醇;DCM=二氯甲烷
4TMA通过添加进溶剂TFE来淬灭
5(R)表示6,10-二甲基十一烷-2-酮的对应缩酮的R-异构体,(S)表示其S-异构体
6以缩酮水解后的酮测定
表3c:在室温下搅拌的EE-FA-en的氢化。
添加剂效应。
1浓度=mol缩酮/L溶剂 2相对于EE-FA-en的摩尔量。
3(SS)表示6,10,14-三甲基-十五烷-2-酮的乙二醇缩酮的(6S,10S)-异构体,(RR)表示其(6R,10R)-异构体,(SR)表示其(6S,10R)-异构体,(RS)表示其(6R,10S)-异构体
4以缩酮水解后的酮测定。
5n.d.=未测定
表3d:在室温下搅拌的EE-FA-en的氢化。添加剂效应。
1浓度=mol缩酮/L溶剂
2相对于EE-FA-en的摩尔量。
3(SS)表示6,10,14-三甲基十五烷-2-酮的乙二醇缩酮的(6S,10S)-异构体、(RR)表示其(6R,10R)-异构体、(SR)表示其(6S,10R)-异构体、(RS)表示其(6R,10S)-异构体。
4以缩酮水解后的酮测定
5n.d.=未测定
表3e:在室温下搅拌的EE-FA-en的氢化。添加剂效应。
1浓度=mol缩酮/L溶剂 2相对于EE-FA-en的摩尔量。
3(SS)表示6,10,14-三甲基十五烷-2-酮的乙二醇缩酮的(6S,10S)-异构体、(RR)表示其(6R,10R)-异构体、(SR)表示其(6S,10R)-异构体、(RS)表示其(6R,10S)-异构体。4以缩酮水解后的酮测定
表3f EE-DHFA-en在50巴的分子氢压力(pH2)下氢化并且在20小时内在室温下进行搅拌。添加剂效应。1浓度=mol缩酮/L溶剂 2相对于EE-DHFA-en的摩尔量。
3(SS)表示6,10,14-三甲基十五烷-2-酮的乙二醇缩酮的(6S,10S)-异构体、(RR)表示其(6R,10R)-异构体、(SR)表示其(6S,10R)-异构体、(RS)表示其(6R,10S)-异构体。
4以缩酮水解后的酮测定酮。

Claims (16)

1.一种在至少一种手性铱络合物的存在下通过分子氢对不饱和酮的缩酮或不饱和醛的缩醛进行不对称氢化以生成具有至少一个立体异构碳中心的缩酮或缩醛的方法。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述缩酮或缩醛通过对应的不饱和酮或对应的不饱和醛与醇的反应来获得,所述醇特别是一醇或二醇,优选地为卤代C1-C8-烷基醇或选自乙烷-1,2-二醇、丙烷-1,2-二醇、丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,4-二醇、丁烷-1,3-二醇、丁烷-1,2-二醇、丁烷-2,3-二醇、2-甲基丙烷-1,2-二醇、2-甲基丙烷-1,3-二醇、2,2-二甲基丙烷-1,3-二醇、1,2-二甲基丙烷-1,3-二醇、3-甲基戊烷-2,4-二醇和2-(羟甲基)环己醇、苯-1,2-二醇和环己烷-1,2-二醇的醇。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述不饱和酮或不饱和醛为在C=O基团的α,β-位具有碳-碳双键的酮或醛。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:所述不饱和酮或不饱和醛为在C=O基团的γ,δ-位具有碳-碳双键的酮或醛。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:所述不饱和酮或不饱和醛具有式(I)或(II)
其中Q表示H或CH3,m和p彼此独立地表示0至3的数值,前提条件是m和p之和为0至3,并且其中波形线表示碳-碳键,其连接至相邻的碳-碳双键以使所述碳-碳双键呈Z-构型或E-构型,并且其中式(I)和(II)中由s1和s2表示的亚结构能够呈任何顺序;
并且其中式(I)和(II)中具有虚线的双键表示碳-碳单键或碳-碳双键;
并且其中表示立体异构中心。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:所述手性铱络合物为以下铱络合物,所述铱络合物具有与铱中心原子结合的配体并且确切地所述配体之一为带有立体异构中心的有机配体,特别是带有立体异构中心的螯合配体。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:所述手性铱络合物为式(III-0)的手性铱络合物
其中
P-Q-N表示包含立体异构中心的螯合有机配体或具有平面或轴向手性并且具有作为与络合物的铱中心的结合位点的氮和磷原子;
Y1、Y2、Y3和Y4彼此独立地为氢原子、C1-12-烷基、C5-10-环烷基或芳族基团;或它们中的至少两个一起至少形成具有至少2个碳原子的二价桥连基团;并且
为阴离子,特别地选自卤素离子、PF6 -、SbF6 -、四(3,5-双(三氟甲基)苯基)硼酸根(BArF -)、BF4 -、全氟磺酸根,优选F3C-SO3 -或F9C4-SO3 -;ClO4 -、Al(OC6F5)4 -、Al(OC(CF3)3)4 -、N(SO2CF3)2 -N(SO2C4F9)2 -和B(C6F5)4 -
8.根据前述权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于:所述手性铱络合物具有式(III)
其中
n为1或2或3,优选地为1或2;
X1和X2彼此独立地为氢原子、C1-4-烷基、C5-7-环烷基、金刚烷基、苯基(任选地被一至三个C1-5-烷基、C1-4-烷氧基、C1-4-全氟烷基基团和/或一至五个卤素原子所取代))、苄基、1-萘基、2-萘基、2-呋喃基或二茂铁基;
Z1和Z2彼此独立地为氢原子、C1-5-烷基或C1-5-烷氧基基团;
或Z1和Z2一起表示形成5至6元环的桥连基团;
为阴离子,特别地选自卤素离子、PF6 -、SbF6 -、四(3,5-双(三氟甲基)苯基)硼酸根(BArF -)、BF4 -、全氟磺酸根,优选F3C-SO3 -或F9C4-SO3 -;ClO4 -、Al(OC6F5)4 -、Al(OC(CF3)3)4 -、N(SO2CF3)2 -N(SO2C4F9)2 -和B(C6F5)4 -
R1表示苯基或邻甲苯基或间甲苯基或对甲苯基或式(IVa)或(IVb)或(IVc)的基团
其中R2和R3均表示H或C1-C4-烷基基团或卤代C1-C4-烷基基团,或表示一起形成6元脂环族或芳族环的二价基团,其任选地被卤素原子或被C1-C4-烷基基团或被C1-C4-烷氧基基团所取代
R4和R5均表示H或C1-C4-烷基基团或卤代C1-C4-烷基基团,或一起形成6元脂环族或芳族环的二价基团,其任选地被卤素原子或被C1-C4-烷基基团或被C1-C4-烷氧基基团所取代;
R6和R7和R8各表示C1-C4-烷基基团或卤代C1-C4-烷基基团;
R9和R10均表示H或C1-C4-烷基基团或卤代C1-C4-烷基基团,或一起形成6元脂环族或芳族环的二价基团,其任选地被卤素原子或被C1-C4-烷基基团或被C1-C4-烷氧基基团所取代;
并且其中*表示式(III)的络合物的立体异构中心。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:基于缩醛或缩酮的量计,氢化期间所述手性铱络合物的存在量的范围为0.0001摩尔%至5摩尔%,优选地为约0.001摩尔%至约2摩尔%,更优选地为约0.001摩尔%至约1摩尔%,最优选地为0.001摩尔%至0.1摩尔%。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:所述氢化在添加剂的存在下进行,所述添加剂选自有机磺酸、有机磺酸的过渡金属盐、金属醇盐、铝氧烷、烷基铝氧烷和B(R)(3-v)(OZ)v
其中v表示0、1、2或3,并且
R表示F、C1-6-烷基、卤代C1-6-烷基、芳基或卤代芳基基团;并且
Z表示C1-6-烷基、卤代C1-6-烷基、芳基或卤代芳基基团。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于所述添加剂选自三氟甲磺酸、烷基铝氧烷,特别是甲基铝氧烷、乙基铝氧烷,四烷氧基钛酸酯、B(R)(3-V)(OZ)v;特别是三-异丙基硼酸酯和三乙基硼烷以及BF3、优选地以BF3醚合物的形式。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:氢化还在卤代醇,特别是2,2,2-三氟乙醇的存在下完成。
13.一种制备具有至少一个立体异构碳中心的醛或酮的方法,其包括以下步骤:
α)由不饱和酮和醇或不饱和醛和醇或者通过用原酸酯处理酮或醛或通过反式缩酮化或通过反式缩醛化来形成缩酮或缩醛;
β)进行根据权利要求1至12中任一项所述的不对称氢化的方法,生成具有至少一个立体异构碳中心的缩酮或缩醛;
γ)水解步骤β)中所形成的具有至少一个立体异构碳中心的缩酮或缩醛。
14.一种组合物,其包含:
i)至少一种不饱和酮的缩酮或至少一种不饱和醛的缩醛;
ii)至少一种手性铱络合物。
15.根据权利要求14所述的组合物,其特征在于:所述组合物还包含卤代醇和/或添加剂,所述添加剂选自有机磺酸、有机磺酸的过渡金属盐、金属醇盐、铝氧烷、烷基铝氧烷和B(R)(3-v)(OZ)v
其中v表示0、1、2或3,并且
R表示F、C1-6-烷基、卤代C1-6-烷基、芳基或卤代芳基基团;并且
Z表示C1-6-烷基、卤代C1-6-烷基、芳基或卤代芳基基团。
16.根据权利要求14或15所述的组合物用于合成手性化合物,特别是(6R,10R)-6,10,14-三甲基十五烷-2-酮、(3RS,7R,11R)-3,7,11,15-四甲基十六碳-1-烯-3-醇)、(2-双型)-α-生育酚或(2R,4’R,8’R)-α-生育酚的用途。
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