CN109153623B - 酯到醇的选择性还原 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及将酯选择性还原成其相应的醇。

Description

酯到醇的选择性还原
本发明涉及将酯选择性还原成其相应的醇。
将酯还原成相应的醇是有机化学中基本且非常重要的反应，其被用于大量的化学过程中。所获得的醇被原样使用或在进一步的化学过程中是重要的中间体。
为了还原这种酯，通常必须应用苛刻的反应条件。
此外，酯的还原通常要求使用高反应性还原剂，例如LiAlH4或NaBH4，它们不易处理并且产生大量废物作为反应的结果。
在本发明的上下文中，被还原的酯是式(I)的酯
Figure BDA0001859980750000011
其中R是直链C1-C6烷基，其可被取代；支链C3-C6烷基，其可被取代；或苄基，其可被取代，且
R1可以是合适的有机片段(其在下文进行限定)。
本发明的目标是提供经改善的制备以下式(II)的化合物的方法
Figure BDA0001859980750000012
如上所述，在本专利申请的上下文中，感兴趣的特定酯是式(I)的那些
Figure BDA0001859980750000013
其中
R是直链C1-C6烷基，其可被取代；支链C3-C6烷基，其可被取代；或苄基，其可被取代，且
R1是未被取代的芳族环体系(例如苯环)或被取代的芳族环体系；未被取代的杂芳族环体系或被取代的杂芳族环体系；未被取代的脂族环体系或被取代的脂族环体系；-CH3；-CH2CH3；未被取代的C3–C22烷基，其可以是直链或支链的，并且还可以是部分不饱和的(包含一个或多个C-C双键)；或被取代的C2–C22烷基，其可以是直链或支链的，并且还可以是部分不饱和的；
或R与R1一起形成4至7元环体系，其可被取代。
作为选择性氢化产物的相应醇是式(II)的那些
Figure BDA0001859980750000021
其中取代基R1具有与式(I)中相同的定义。
出乎意料地发现：通过使用新的特定催化剂，可以在温和的反应条件下以优异的产率和选择性选择性地还原式(I)的化合物。
用于根据本发明的选择性还原(氢化)中的催化剂是式(III)的过渡金属催化剂
M(L)(X)a(L′)b] (III)，
其中
M是过渡金属(优选选自Os、Co、Ru和Fe的过渡金属，更优选选自Ru和Fe的过渡金属)，且
X是阴离子(优选卤素阴离子、羧酸根(例如乙酸根或苯甲酸根)、硼氢化物(例如BH4 -)、氢化物、BF4 -或PF6 -，更优选卤素阴离子，最优选Cl-)，且
L'是单齿配体(优选单齿膦配体，更优选三苯基膦(＝PPh3))，且L是式(IV)的三齿配体(这意味着该配体可以在多至三个位点与M结合)
Figure BDA0001859980750000031
其中
R3是直链C1–C4烷基，其可被取代；支链C3–C4烷基，其可被取代；或苯基，其可被取代，且
R4是H；直链C1–C4烷基，其可被取代；支链C3–C4烷基，其可被取代；或OC1-C2烷基，且
R5是H；直链C1–C4烷基，其可被取代；支链C3–C4烷基，其可被取代；或OC1-C2烷基，且
或R4和R5形成C4-C8环体系，其可以是脂族的或芳族的，且
R6是H；直链C1–C4烷基，其可被取代；支链C3–C4烷基，其可被取代；或OC1-C2烷基，且
R7是H；直链C1–C4烷基，其可被取代；支链C3–C4烷基，其可被取代；或OC1-C2烷基，且
R8是H或直链C1–C4烷基，其可被取代；支链C3–C4烷基，其可被取代，且
R9是-CH3或-CH2CH3，且
m是0、1或2，且
n是0、1或2，
前提条件是m+n的总和为1或2，
o是2或3，
a是0、1、2或3，
b是0、1、2或3，
前提条件是a+b的总和为2、3或4。
从现有技术已知：过渡金属络合物可以作为单体以及二聚体或甚至作为低聚物存在。本发明的式(III)定义了催化剂的经验式。
因此，本发明涉及制备式(II)的化合物的方法(P)，
Figure BDA0001859980750000041
其中
R1是未被取代的芳族环体系(例如苯环)或被取代的芳族环体系；未被取代的杂芳族环体系或被取代的杂芳族环体系；未被取代的脂族环体系或被取代的脂族环体系；-CH3；-CH2CH3；未被取代的C3–C22烷基，其可以是直链或支链的，并且还可以是部分不饱和的(包含一个或多个C-C双键)；或被取代的C2–C22烷基，其可以是直链或支链的，并且还可以是部分不饱和的；
所述方法通过选择性还原式(I)的化合物进行
Figure BDA0001859980750000042
其中
R是直链C1-C6烷基，其可被取代；支链C3-C6烷基，其可被取代；或苄基，其可被取代，且
R1是未被取代的芳族环体系(例如苯环)或被取代的芳族环体系；未被取代的杂芳族环体系或被取代的杂芳族环体系；未被取代的脂族环体系或被取代的脂族环体系；-CH3；-CH2CH3；未被取代的C3–C22烷基，其可以是直链或支链的，并且还可以是部分不饱和的(包含一个或多个C-C双键)；或被取代的C2–C22烷基，其可以是直链或支链的，并且还可以是部分不饱和的；
或R与R1一起形成4至7元环体系，其可被取代；
所述方法的特征在于：在至少一种式(III)的过渡金属催化剂的存在下进行所述选择性还原
Ｍ(L)(X)a(L′)b] (III)，
其中
M是过渡金属，且
X是阴离子，且
L'是单齿配体，且
L是式(IV)的三齿配体
Figure BDA0001859980750000051
其中
R3是直链C1–C4烷基，其可被取代；支链C3–C4烷基，其可被取代；或苯基，其可被取代，且
R4是H；直链C1–C4烷基，其可被取代；支链C3–C4烷基，其可被取代；或OC1-C2烷基，且
R5是H；直链C1–C4烷基，其可被取代；支链C3–C4烷基，其可被取代；或OC1-C2烷基，
或R4和R5形成C4-C8环体系，其可以是脂族的或芳族的，且
R6是H；直链C1–C4烷基，其可被取代；支链C3–C4烷基，其可被取代；或OC1-C2烷基，且
R7是H；直链C1–C4烷基，其可被取代；支链C3–C4烷基，其可被取代；或OC1-C2烷基，且
R8是H；或直链C1–C4烷基，其可被取代；支链C3–C4烷基，其可被取代，且
R9是-CH3或-CH2CH3，且
m是0、1或2，且
n是0、1或2，
前提条件是m+n的总和为1或2，
o是2或3，
a是0、1、2或3，
b是0、1、2或3，
前提条件是a+b的总和为2、3或4。
根据本发明的方法优选在至少一种碱的存在下进行。
优选地，所述碱具有下式(VIII)
M1(OC1-C5烷基) (VIII)，
其中M1是碱金属。
优选的是式(VIII')的碱，
M1(OC3-C5烷基) (VIII')，
其中
M1是Li、Na或K。
特别优选的碱选自KOtBu、NaOtBu和LiOtBu。
因此，本发明涉及方法(P1)，其是这样的方法(P)，其中该方法在至少一种碱的存在下进行。
因此，本发明涉及方法(P1')，其是这样的方法(P1)，其中该方法在至少一种式(VIII)的碱的存在下进行
M1(OC1-C5烷基) (VIII)，
其中M1是碱金属。
因此，本发明涉及方法(P1”)，其是这样的方法(P1)，其中该方法在至少一种式(VIII')的碱的存在下进行，
M1(OC3-C5烷基) (VIII')，
其中
M1是Li、Na或K。
因此，本发明涉及方法(P1”')，其是这样的方法(P1)，其中该方法在至少一种选自KOtBu、NaOtBu和LiOtBu的碱的存在下进行。
碱的量可以变化。通常且优选地，碱(或碱的混合物)的用量为0.1-5摩尔％(基于式(I)的化合物的摩尔数)。
因此，本发明涉及方法(P1””)，其是这样的方法(P1)、(P1')、(P1”)或(P1”')，其中使用0.1-5摩尔％(基于式(I)的化合物的摩尔数)的至少一种碱。
用于选择性还原式(I)的化合物的本发明催化剂是如上文所限定的式(III)的化合物。
在一种优选的实施方式中，使用以下催化剂：
Ｍ(L)(X)a(L′)b] (III)，
其中
M是选自Os、Co、Ru和Fe的过渡金属，且
X是卤素阴离子、羧酸根(例如乙酸根或苯甲酸根)、硼氢化物(例如BH4 -)、氢化物、BF4 -或PF6 -，且
L'是单齿膦配体，且
L是式(IV)的三齿配体
Figure BDA0001859980750000071
其中
R3是-CH3或–CH2CH3，且
R4是H；-CH3；–CH2CH3；-OCH3或-OCH2CH3，且
R5是H；-CH3；–CH2CH3；-OCH3或-OCH2CH3，
或R4和R5形成C4-C8环体系，其可以是脂族的或芳族的，且
R6是H；-CH3；–CH2CH3；-OCH3或-OCH2CH3，且
R7是H；-CH3；–CH2CH3；-OCH3或-OCH2CH3，且
R8是H；-CH3或–CH2CH3，且
R9是-CH3或-CH2CH3，且
m是0、1或2，且
n是0、1或2，
前提条件是m+n的总和为1或2，
o是2或3，
a是0、1、2或3，
b是0、1、2或3，
前提条件是a+b的总和为2或3。
在一种更优选的实施方式中，使用以下催化剂：
Ｍ(L)(X)a(L′)b] (III)，
其中
M是选自Ru和Fe的过渡金属，且
X是卤素阴离子(优选Cl-)，且
L'是三苯基膦，且
L是式(IV)的三齿配体
Figure BDA0001859980750000081
其中
R3是-CH3或–CH2CH3，且
R4是H；-CH3；–CH2CH3；-OCH3或-OCH2CH3，且
R5是H或-CH3，
或R4和R5形成C4-C8环体系，其可以是脂族的或芳族的，且
R6是H或-CH3，且
R7是H或-CH3，且
R8是H或-CH3，且
R9是-CH3，且
m是0或1，且
n是0或1，
前提条件是m+n的总和为1，
o是2，
a是1或2，
b是1或2，
前提条件是a+b的总和为3。
在一种特别优选的实施方式中，使用以下式(III')的催化剂
M(L)(X)2(L′) (III′)，
其中
M是Ru或Fe，且
X是Cl-，且
L'是PPh3，且
L是选自式(IVa)-(IVl)的配体的三齿配体
Figure BDA0001859980750000091
Figure BDA0001859980750000101
因此，本发明涉及方法(P2)，其是这样的方法(P)、(P1)、(P1')、(P1”)、(P1”')或(P1””)，其中使用以下式(III)的催化剂：
M(L)(X)a(L′)b] (III)，
其中
M是选自Os、Co、Ru和Fe的过渡金属，且
X是卤素阴离子、羧酸根(例如乙酸根或苯甲酸根)、硼氢化物(例如BH4 -)、氢化物、BF4 -或PF6 -，且
L'是单齿膦配体，且
L是式(IV)的三齿配体
Figure BDA0001859980750000102
其中
R3是-CH3或–CH2CH3，且
R4是H；-CH3；–CH2CH3；-OCH3或-OCH2CH3，且
R5是H；-CH3；–CH2CH3；-OCH3或-OCH2CH3，
或R4和R5形成C4-C8环体系，其可以是脂族的或芳族的，且
R6是H；-CH3；–CH2CH3；-OCH3或-OCH2CH3，且
R7是H；-CH3；–CH2CH3；-OCH3或-OCH2CH3，且
R8是H；-CH3或–CH2CH3，且
R9是-CH3或-CH2CH3，且
m是0、1或2，且
n是0、1或2，
前提条件是m+n的总和为1或2，
o是2或3，
a是0、1、2或3，
b是0、1、2或3，
前提条件是a+b的总和为2或3。
因此，本发明涉及方法(P2')，其是这样的方法(P)、(P1)、(P1')、(P1”)、(P1”')或(P1””)，其中使用以下式(III)的催化剂
M(L)(X)a(L′)b] (III)，
M是选自Ru和Fe的过渡金属，且
X是卤素阴离子(优选Cl-)，且
L'是三苯基膦，且
L是式(IV)的三齿配体
Figure BDA0001859980750000111
其中
R3是-CH3或–CH2CH3，且
R4是H；-CH3；–CH2CH3；-OCH3或-OCH2CH3，且
R5是H或-CH3，且
或R4和R5形成C4-C8环体系，其可以是脂族的或芳族的，且
R6是H或-CH3，且
R7是H或-CH3，且
R8是H或-CH3，且
R9是-CH3，且
m是0或1，且
n是0或1，
前提条件是m+n的总和为1，
o是2，
a是1或2，
b是1或2，
前提条件是a+b的总和为3。
因此，本发明涉及方法(P2”)，其是这样的方法(P)、(P1)、(P1')、(P1”)、(P1”')或(P1””)，其中使用以下式(Ⅲ')的催化剂
M(L)(X)2(L′) (III′)，
其中
M是Ru或Fe，且
X是Cl-，且
L'是PPh3，且
L是选自式(IVa)-(IVl)的配体的三齿配体
Figure BDA0001859980750000121
Figure BDA0001859980750000131
Figure BDA0001859980750000141
本发明的催化剂也是新的。下面详细描述催化剂的合成。
本发明的一些优选实施方式涉及以下式(I)的化合物的选择性还原
Figure BDA0001859980750000142
R是直链C1-C4烷基，其可被取代；支链C3-C6烷基，其可被取代；或苄基，其可被取代，
R1是未被取代的苯环或被取代的苯环；未被取代的杂芳族环体系或被取代的杂芳族环体系；未被取代的脂族环体系或被取代的脂族环体系；-CH3；-CH2CH3；未被取代的C2–C22烷基，其可以是直链或支链的，并且还可以是部分不饱和的；或被取代的C2–C22烷基，其可以是直链或支链的，并且还可以是部分不饱和的；
或R与R1一起形成4至7元环体系，其可被取代。
本发明的一些更优选实施方式涉及以下式(I)的化合物的选择性还原
Figure BDA0001859980750000143
R是直链C1-C4烷基，其可被取代；或支链C3-C6烷基，其可被取代，
R1是未被取代的苯环或被取代的苯环；未被取代的杂芳族环体系或被取代的杂芳族环体系；未被取代的脂族环体系；被取代的脂族环体系；或被取代的C2–C10烷基，其可以是直链或支链的，并且还可以是部分不饱和的；或被取代的C2–C10烷基，其还可以是部分不饱和的，
或R与R1一起形成4至7元环体系，其可被取代。
本发明的一些特别优选实施方式涉及以下式(Ia)至(If)的化合物的选择性还原
Figure BDA0001859980750000151
以下式(IIa)至(IIf)的化合物是与起始材料(式(Ia)至(If)的化合物)相应的化合物。式(Ic)和(Ic')的化合物与同一种式(IIc)的化合物反应：
Figure BDA0001859980750000161
因此，本发明涉及方法(P3)，其是这样的方法(P)、(P1)、(P1')、(P1”)、(P1”')、(P1””)、(P2)、(P2')或(P2”)，其中式(I)的化合物被选择性还原
Figure BDA0001859980750000162
R是直链C1-C4烷基，其可被取代；支链C3-C6烷基，其可被取代；或苄基，其可被取代，
R1是未被取代的苯环或被取代的苯环；未被取代的杂芳族环体系或被取代的杂芳族环体系；未被取代的脂族环体系或被取代的脂族环体系；-CH3；-CH2CH3；未被取代的C2–C22烷基，其可以是直链或支链的，并且还可以是部分不饱和的；或被取代的C2–C22烷基，其可以是直链或支链的，并且还可以是部分不饱和的；
或R与R1一起形成4至7元环体系，其可被取代。
因此，本发明涉及方法(P3')，其是这样的方法(P)、(P1)、(P1')、(P1”)、(P1”')、(P1””)、(P2)、(P2')或(P2”)，其中式(I)的化合物被选择性还原
Figure BDA0001859980750000171
R是直链C1-C4烷基，其可被取代；或支链C3-C6烷基，其可被取代，
R1是未被取代的苯环或被取代的苯环；未被取代的杂芳族环体系或被取代的杂芳族环体系；未被取代的脂族环体系；被取代的脂族环体系；或被取代的C2–C10烷基，其可以是直链或支链的，并且还可以是部分不饱和的；或被取代的C2–C10烷基，其还可以是部分不饱和的。
因此，本发明涉及方法(P3”)，其是这样的方法(P)、(P1)、(P1')、(P1”)、(P1”')、(P1””)、(P2)、(P2')或(P2”)，其中选自下列化合物的化合物被选择性还原
Figure BDA0001859980750000172
下面描述本发明的选择性还原中使用的催化剂的合成。
制备配体L(式(IV)的化合物)
通常首先制备配体(L)，然后使用该配体(L)合成式(III)的基于过渡金属的催化剂。
通常通过以下反应方案(RS)制备配体(其中R8是H)：
Figure BDA0001859980750000181
其中R10是H或具有与R9相同的含义，所有其它取代基和字母具有上文所限定的含义。
为了获得配体(其中R8是-CH3或-CH2CH3)，进行RS的过程，然后在另外的步骤中将氨基烷基化。
配体的制备方法通常在溶剂(或溶剂的混合物)中进行。
合适的溶剂是酯、醚、酰胺、烃、卤代烃和醇。优选的溶剂是CH2Cl2、甲苯、乙酸乙酯、THF、甲醇和乙醇。
配体的制备方法通常在0-120℃(优选0-40℃)的温度下进行。
配体的制备方法通常在环境压力下进行。
通过提取从反应混合物中移出所获得的式(IV”)的配体(其中R8是H)，并且如果需要的话可以将其进一步纯化。产率非常好。
为了获得其中R8是CH3或CH2CH3的式(IV)的配体，在另外的步骤中将所获得的式(IV”)的配体烷基化。
该烷基化步骤可根据公知的方法进行。
制备催化剂(式(III)的化合物)
如上所述，本发明的催化剂是新的。
通过公知的方法制备催化剂。通常(并且在本发明的上下文中优选地)，如下所述(反应方案(RS2))制备催化剂：
Figure BDA0001859980750000191
其中q为1、2或3，且
所有其他取代基具有上文所限定的含义。
获得催化剂(RS2)的方法通常在溶剂(或溶剂的混合物)中进行。合适的溶剂是酯、醚、酰胺、烃和醇。优选的溶剂是甲苯、乙酸乙酯、THF和二甘醇二甲醚。
获得催化剂的方法通常在提高的温度(50-180°)下进行。
获得催化剂的方法通常在环境压力下进行。
将所获得的催化剂(呈结晶形式)滤出，并且可对其进一步纯化。
如上所述，所获得的催化剂被用于选择性还原(选择性氢化)中，其中期望产物的产率和选择性是优异的。
还原过程
可根据以下反应方案进行式(I)的化合物的还原过程(选择性氢化)，
Figure BDA0001859980750000201
其中所有取代基都具有上文所限定的含义。
在这些氢化方法中，H2以气体(纯H2气体或部分或混合物)的形式添加。
根据本发明的式(III)的催化剂的用量通常为0.001-0.5摩尔％(基于式(I)的化合物的摩尔数)。
因此，本发明涉及方法(P4)，其是这样的方法(P)、(P1)、(P1')、(P1”)、(P1”')、(P1””)、(P2)、(P2')、(P2”)、(P3)、(P3')或(P3”)，其中至少一种式(III)的催化剂的用量为0.001-0.5摩尔％(基于式(I)的化合物的摩尔数)。
可以利用(纯)H2气体或利用包含H2的气体进行氢化方法。优选地，利用(纯)H2气体进行根据本发明的氢化方法。
因此，本发明涉及方法(P5)，其是这样的方法(P)、(P1)、(P1')、(P1”)、(P1”')、(P1””)、(P2)、(P2')、(P2”)、(P3)、(P3')、(P3”)或(P4)，其中利用(纯)H2气体或利用包含H2的气体进行氢化。优选地，利用(纯)H2气体进行根据本发明的氢化方法。
因此，本发明涉及方法(P5')，其是这样的方法(P)、(P1)、(P1')、(P1”)、(P1”')、(P1””)、(P2)、(P2')、(P2”)、(P3)、(P3')、(P3”)或(P4)，其中利用纯H2气体进行氢化。
氢化方法可以在环境压力下以及提高的压力下进行。优选地，根据本发明的氢化方法在提高的压力(10-50bar)下进行，通常在高压釜(autoclave)或可以耐受压力的任何其他容器中进行。
因此，本发明涉及方法(P6)，其是这样的方法(P)、(P1)、(P1')、(P1”)、(P1”')、(P1””)、(P2)、(P2')、(P2”)(P3)、(P3')、(P3”)、(P4)、(P5)或(P5')，其中氢化在环境压力下进行。
因此，本发明涉及方法(P6')，其是这样的方法(P)、(P1)、(P1')、(P1”)、(P1”')、(P1””)、(P2)、(P2')、(P2”)(P3)、(P3')、(P3”)、(P4)、(P5)或(P5')，其中氢化在升高的压力(10-50bar)下进行。
氢化可以在溶剂(或溶剂的混合物)中进行。合适的溶剂是酯、醚、酰胺、烃、卤代烃和醇。优选的溶剂是CH2Cl2、甲苯、乙酸乙酯、THF、甲醇、乙醇和异丙醇，特别优选的溶剂是甲苯和异丙醇。
因此，本发明涉及方法(P7)，其是这样的方法(P)、(P1)、(P1')、(P1”)、(P1”')、(P1””)、(P2)、(P2')、(P2”)(P3)、(P3')、(P3”)、(P4)、(P5)、(P5')、(P6)或(P6')，其中氢化在至少一种溶剂中进行。
因此，本发明涉及方法(P7')，其是这样的方法(P)、(P1)、(P1')、(P1”)、(P1”')、(P1””)、(P2)、(P2')、(P2”)(P3)、(P3')、(P3”)、(P4)、(P5)、(P5')、(P6)或(P6')，其中氢化在至少一种选自酯、醚、酰胺、烃、卤代烃和醇的溶剂中进行。
因此，本发明涉及方法(P7”)，其是这样的方法(P)、(P1)、(P1')、(P1”)、(P1”')、(P1””)、(P2)、(P2')、(P2”)(P3)、(P3')、(P3”)、(P4)、(P5)、(P5')、(P6)或(P6')，其中氢化在至少一种选自CH2Cl2、甲苯、乙酸乙酯、THF、甲醇、乙醇和异丙醇(特别优选的是甲苯和异丙醇)的溶剂中进行。
氢化通常在提高的温度(30-150℃)下进行。
因此，本发明涉及方法(P8)，其是这样的方法(P)、(P1)、(P1')、(P1”)、(P1”')、(P1””)、(P2)、(P2')、(P2”)(P3)、(P3')、(P3”)、(P4)、(P5)、(P5')、(P6)、(P6')、(P7)、(P7')或(P7”)，其中氢化在提高的温度(30-150℃)下进行。
还可以通过转移氢化方法选择性地还原式(I)的化合物。在这种情况下，不需要添加H2气体。作为还原剂，可以使用任何合适的氢供体，包括仲醇，例如异丙醇和甲酸，其盐或衍生物。
因此，本发明涉及方法(P9)，其是这样的方法(P)、(P1)、(P1')、(P1”)、(P1”')、(P1””)、(P2)、(P2')、(P2”)(P3)、(P3')、(P3”)或(P4)，其中还原是转移氢化。
以下实施例用于阐释本发明。如果没有另外说明，温度以℃给出。
实施例
综述：
除非另有说明，否则过渡金属前体、试剂和溶剂均从商业来源获得并按原样使用。GC分析在具有HP-5正相硅胶柱的Agilent 7890B GC系统上进行，其中使用氦气作为载气，使用十二烷作为内标。在Bruker AV400、Bruker AV300或Bruker Fourier300NMR光谱仪上记录NMR谱。1H和13C-NMR谱参考溶剂信号。化学位移以ppm为单位，耦合常数以Hz为单位。在Agilent 6210飞行时间LC/MS上记录HR-MS测量值，所列出的峰对应于最高丰度峰并且是预期的同位素模式。
配体合成
实施例1：2-(乙硫基)-N-((6-甲基吡啶-2-基)甲基)乙-1-胺[式(IVg)的配体]
Figure BDA0001859980750000221
将6-甲基吡啶-2-甲醛(3.0g，25mmol)和2-(乙硫基)乙胺(2.63g，2.8mL，25mmol)溶解在CH2Cl2(75mL)中，然后加入Na2SO4(7.1g，50mmol)。将悬浮液在室温下搅拌过夜，过滤并用CH2Cl2洗涤滤饼。在真空中除去合并的挥发物，得到了5.45g作为棕色油状物的亚胺，其不经进一步纯化直接用于下一步骤中。因此，将亚胺溶解在MeOH(50mL)中，并在0℃下分批加入NaBH4(1.9g，51mmol)。将混合物在室温下搅拌另外一小时，然后在真空中除去溶剂。然后加入CH2Cl2(20mL)和水(20mL)。将水层用CH2Cl2提取(三次，20mL)。将合并的有机层用盐水(20mL)洗涤，并用Na2SO4干燥。蒸发溶剂并真空干燥，得到了4.95g(94％)作为橙色油状物的式(IVg)的配体，其直接用于络合物合成。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.45(t,1H,J＝7.6,CH芳族),7.07(d,1H,J＝7.8,CH芳族),6.96(d,1H,J＝7.5,CH芳族),3.84(s,2H),2.80(dt,2H),2.66(dt,2H),2.48(m,5H),1.23(t,3H,J＝7.4)ppm。
13C-NMR(75MHz,CDCl3):δ158.9,157.8,136.5,121.3,118.9,54.9,48.2,31.8,25.6,24.4ppm。
HRMS(ESI+):C11H18N2S的计算值:210.1191；测量值为211.1265(M+H),233.1082(M+Na)。
实施例2：2-(甲硫基)-N-((吡啶-2-基)甲基)乙-1-胺[式(IVa)的配体]
Figure BDA0001859980750000231
类似于实施例1制备式(IVa)的配体。
1H NMR(300MHz,CD2Cl2)δ8.43(ddd,1H,J＝4.9Hz,J＝1.8Hz,J＝0.9Hz,CH芳族),7.57(td,1H,J＝7.7Hz,J＝1.8Hz,CH芳族),7.24(d,1H,J＝7.8Hz,CH芳族),7.07(dd,1H,J＝7.5Hz,J＝5.0.7Hz,CHarom),3.81(s,2H),2.75(td,2H,J＝6.5Hz,J＝0.8Hz,CH2),2.58(td,2H,J＝6.5Hz,J＝0.6Hz,CH2),1.99(s,3H,CH3)ppm。
13C NMR(75MHz,CD2Cl2):δ160.2,149.1,136.2,121.9,121.7,54.8,47.6,34.4,15.0ppm。
HRMS(ESI+):C9H14N2S的计算值:182.0878(M+H):183.0950；测量值为183.0950(M+H)。
实施例3：2-(乙硫基)-N-((吡啶-2-基)甲基)乙-1-胺[式(IVb)的配体]
Figure BDA0001859980750000241
根据实施例1制备式(IVb)的配体。
1H NMR(300MHz,CD2Cl2):δ8.51(ddd,1H,J＝4,8Hz,J＝1.5Hz,J＝0.9Hz,CH芳族),7.64(td,1H,J＝7.5Hz,J＝1.8Hz,CH芳族),7.32(d,1H,J＝7,8Hz,CH芳族),7.19–7.12(m,1H,CH芳族),3.88(s,2H,CH2),2.85–2.79(m,2H,CH2),2.72–2.66(m,2H,CH2),2.52(q,2H,J＝7.5Hz,CH2),2.09(d,1H,J＝9.6Hz,NH),1.23(t,3H,J＝7.4Hz,CH3)ppm。
13C NMR(75MHz,CD2Cl2):δ161.6,149.7,136.8,122.5,122.3,55.4,48.9,32.5,26.2,15.3ppm。
HRMS(ESI+):C10H16N2S的计算值:196.1034；(M+H):197.1107；(M+Na):219.0926；测量值为197.1108(M+H),219.0929(M+Na)。
实施例4：2-(乙硫基)-N-((6-甲氧基-吡啶-2-基)甲基)乙-1-胺[式(IVk)的配体]
Figure BDA0001859980750000251
根据实施例1制备式(IVk)的配体，产率为84％。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.54(dd,1H,J＝8.1,J＝7.4,CH芳族),6.87(d,1H,J＝7,2),6.63(d,1H,J＝8.1),4.55(s,NH),3.92(s,3H),3.90(m,NH),3.80(s,2H),2.83(t,2H,J＝6.5),2.66(t,2H,J＝6.5),2.52(t,2H,J＝7.5),1.23(t,3H,J＝7.2)ppm。
13C-NMR(75MHz,CDCl3):δ163.8,157.3,138.8,114.5,108.7,54.3,53.2,48.1,32.0,25.8,14.8ppm。
HRMS(ESI+):C11H18N2OS的计算值:227.1213(M+H)；测量值为227.1217(M+H)。
实施例5：2-(乙硫基)-N-((喹啉-2-基)甲基)乙-1-胺[式(IVl)的配体]
Figure BDA0001859980750000261
根据实施例1制备式(IVl)的配体，并通过Kugelrohr蒸馏进行纯化。
1H NMR(300MHz,CD2Cl2):δ8.13(d,1H,J＝8.4Hz,CH芳族),8.00(d,1H,J＝8.7Hz,CH芳族),7.82(dd,1H,J＝8.3Hz,J＝1.5Hz,CH芳族),7.69(ddd,3H,J＝8.5Hz,J＝6.9Hz,J＝1.5Hz,CH芳族),7.55–7.45(m,2H,CH芳族),4.08(s,2H,CH2),2.89(td,2H,J＝6.8Hz,J＝1.2Hz,CH2),2.73(td,2H,J＝6.4Hz,J＝0.9Hz,CH2),2.55(q,2H,J＝7.4Hz,CH2),2.14(d,1H,J＝11.4Hz,NH),1.24(t,3H,J＝7.4Hz,CH3)ppm。
13C NMR(75MHz,CD2Cl2):δ161.5,136.7,129.8,129.5,128.1,127.9,126.5,121.0,56.0,49.1,32.6,26.2,15.29ppm。
HRMS(ESI+):C14H18N2S的计算值:246.1191；(M+H):247.1264；测量值为247.1267(M+H)。
实施例6：2-(乙硫基)-N-(1-(吡啶-2-基)乙基)乙-1-胺[式(IVe)的配体]
Figure BDA0001859980750000271
根据实施例1制备式(IVe)的配体，其中在回流条件下在甲苯中在5摩尔％对甲苯磺酸的存在下进行亚胺形成，并通过Kugelrohr蒸馏进行纯化。
1H NMR(300MHz,CD2Cl2):δ8.51(ddd,1H,J＝4.8Hz,J＝1.9Hz,J＝1.0Hz,CH芳族),7.64(td,1H,J＝7.6Hz,J＝1.8Hz,CH芳族),7.32(dt,1H,J＝7.8Hz,J＝1.1Hz,CH芳族),7.14(ddt,1H,J＝7.5Hz,J＝4.8Hz,J＝1.2Hz,CH芳族),3.84(q,1H,J＝6.9Hz,CH),2.71–2.55(m,4H,CH2),2.47(q,2H,J＝7.4Hz,CH2),2.05(d,1H,J＝39.3Hz,NH),1.34(d,3H,J＝6.9Hz,CH3),1.20(d,3H,J＝7.5Hz,CH3)ppm。
13C NMR(75MHz,CD2Cl2):δ165.4,149.7,136.9,122.3,121.4,59.7,47.1,32.7,26.1,23.2,15.2ppm。
HRMS(ESI+):C11H18N2S的计算值:210.1191；(M+H),211.1264；(M+Na):233.1083；测量值为211.1265(M+H),233.1083(M+Na)。
实施例7：2-(乙硫基)-N-甲基-N-(吡啶-2-基甲基)乙-1-胺[式(IVd)的配体]
Figure BDA0001859980750000272
将2-(乙硫基)-N-(吡啶-2-基甲基)乙-1-胺(式(IVb)的配体，850mg，3.75mmol)、福尔马林(4mL 37重量％的甲醛水溶液)和甲酸(4mL)在70℃下搅拌过夜。真空除去所有挥发物，并加入CH2Cl2(10mL)和饱和NaHCO3溶液(10mL)。将水层用CH2Cl2提取(三次，10mL)。将合并的有机层用盐水(20mL)洗涤并用Na2SO4干燥。除去溶剂，得到了754mg(3.59mmol，96％)作为橙色液体的2-(乙硫基)-N-甲基-N-(吡啶-2-基甲基)乙-1-胺(ρ＝1.081g cm-3)。通过Kugelrohr蒸馏进一步纯化式(IVb)的配体。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.46(d,1H,J＝5.1,CH芳族),7.58(dt,1H,J＝7.8,J＝1.8,CH芳族),7.38(d,1H,J＝7.8,CH芳族),7.08(ddd,1H,J＝7.5,J＝4.8,J＝1.2,CHarom),3.62(s,2H),2.62(s,4H),2.45(q,2H,J＝7.4),2.31(s,3H,N-CH3),1.17(t,3H,J＝7.4)ppm。
13C NMR(101MHz,CDCl3):δ159.2,149.0,136.4,123.1,122.0,63.6,57.3,56.9,42.4,31.9,29.3,26.1,14.8ppm。
HRMS(ESI+):C11H18N2S的计算值:210.1191；测量值为211.1265(M+H),233.1084(M+Na)。
催化剂合成
实施例8：Ru(6-MeNNSEt)(PPh3)Cl2
Figure BDA0001859980750000281
将RuCl2(PPh3)3(1g，1.04mmol)和式(IVg)的配体(得自实施例1)(231.4mg，1.1mmol)在氩气气氛中置于25mL Schlenk管中，并溶解在干燥的二甘醇二甲醚(2mL)中。将反应混合物加热至165℃并保持2小时，使其冷却至室温并储存在-18℃下以进一步沉淀过夜。加入冷Et2O(2mL)，同时用干冰/异丙醇浴冷却。通过套管过滤沉淀物，并用Et2O洗涤(5次，2mL)。将橙色粉末真空干燥，得到了530mg(79％)作为橙色粉末的Ru(6-MeNNSEt)(PPh3)Cl2。Ru(6-MeNNSEt)(PPh3)Cl2的两种构象的平衡存在于溶液中，从而在NMR中提供了两组信号。对于1H-NMR，由于信号重叠，仅给出主要构象的数据。
1H-NMR(300MHz,CD2Cl2):δ7.67-7.16(m,17H,CH芳族),7.01(d,1H,J＝7.8,CH芳族),5.65(m,2H),4.47(m,1H),3.5(m,1H),3.34(m,1H),3.22(d,1H,J＝11.1),2.98(m,1H),2.59(m,1H),1.53(m,2H),0.87(t,3H,J＝7.5)ppm.。
31P-NMR(122MHz,CD2Cl2):δ48.8,45.8ppm。
HRMS(ESI+):C29H32Cl2N2PRuS(M+H)的计算值:644.0518；测量值为644.0518(M+H),667.0412(M+Na)
实施例9：Ru(NNSMe)(PPh3)Cl2
Figure BDA0001859980750000291
根据实施例8制备Ru(NNSMe)(PPh3)Cl2。获得了两种构象的平衡。
1H-NMR(300MHz,CD2Cl2):δ8.47(d,1H,J＝5.7),7.72(m,1H),7.56(m,6H),7.32(m,10H),6.86(t,1H,J＝6.3),5.45(s,宽,1H,NH),5.20(t,1H,J＝12.6),4.38(m,1H),3.41(m,2H),3.26(d,1H,J＝11.1),2.55(m,1H),1.50(s,3H)。
31P-NMR(122MHz,CD2Cl2):δ51.8,50.7。
HRMS(ESI+):C27H29Cl2N2PRuS的计算值:616.0210(M+)；测量值为616.0197(M+)。
实施例10：Ru(NNSEt)(PPh3)Cl2
Figure BDA0001859980750000301
根据实施例8制备Ru(NNSEt)(PPh3)Cl2。获得了两种构象的平衡，产率为84％。
1H-NMR(300MHz,CD2Cl2):δ8.45(d,1H,J＝5.7),7.72(m,1H),7.57(m,6H),7.34(m,10H),6.86(t,1H,J＝6.3),5.49(s,宽,1H,NH),5.22(t,1H,J＝13.5),4.40(m,1H),3.47(m,2H),3.36(m,1H),2.80(m,1H),2.52(m,1H),1.27(m,2H),1.19(m,1H),0.95(t,3H,J＝7.5)。
31P-NMR(122MHz,CD2Cl2):δ51.8,50.7。
HRMS(ESI+):C28H31Cl2N2PRuS的计算值:630.0366(M+)；测量值为630.0388(M+),653.0270(M+Na)。
实施例11：Ru(6-MeONNSEt)(PPh3)Cl2
Figure BDA0001859980750000302
根据实施例8制备Ru(6-MeONNSEt)(PPh3)Cl2。获得了两种构象的平衡，产率为88％。
1H-NMR(400MHz,CD2Cl2):δ7.94(m,2H),7.65(m,2H),7.42-7.14(m,12H),7.07(d,1H,J＝7.6),6.56(d,1H,J＝8.4),5.56-5.36(m,2H),4.46(m,1H),3.50-3.19(m,2H),3.21(dd,1H,J＝11.0,J＝2.2),2.87(m,1H),2.83(s,3H,双),2.50(m,1H),1.33(m,1H),0.87(t,3H,双,重叠)。
31P-NMR(122MHz,CD2Cl2):δ47.2,45.9。
HRMS(ESI+):C29H32Cl2N2OPRuS(M+H)的计算值:660.0468；测量值:660.0469(M+H),683.0363(M+Na)。
实施例12：Ru(QuinNSEt)(PPh3)Cl2
Figure BDA0001859980750000311
根据实施例8制备Ru(QuinNSEt)(PPh3)Cl2。获得了两种构象的平衡。
1H-NMR(300MHz,CD2Cl2):δ8.12(d,2H,J＝8.4),7.74-6.66(m,19H),5.90(s,宽,NH),5.74(t,1H,J＝13.3),4.72(m,1H),3.58-3.40(m,3H),3.05(m,1H),2.72(m,1H),1.66(m,1H),0.95(t,3H,J＝7.5)。
31P NMR(122MHz,CD2Cl2):δ48.90,45.86。
HRMS(ESI+):C32H33Cl2N2PRuS的计算值:680.0519(M+)；测量值为680.0500(M+)。
实施例13：Ru(N-Me-NSEt)(PPh3)Cl2
Figure BDA0001859980750000312
根据实施例8制备Ru(N-Me-NSEt)(PPh3)Cl2。获得了两种构象的平衡。
1H-NMR(300MHz,CD2Cl2):δ8.53(d,1H,J＝5.7),7.72(m,1H),7.57(m,6H),7.33(m,10H),6.85(t,1H,J＝6.6),5.35(m,1H),4.93(s,宽,NH),3.68-3.31(m,3H),2.81(m,1H),2.53(m,1H),1.80(d,3H,J＝6.9),1.25(m,1H),0.97(t,3H,J＝7.2)。
31P NMR(122MHz,CD2Cl2):δ51.5,50.3。
HRMS(ESI+):C29H33Cl2N2PRuS的计算值:644.0518(M+)；测量值为644.0513(M+)。
实施例14：Ru(NNMeSEt)(PPh3)Cl2
Figure BDA0001859980750000321
根据实施例8制备Ru(NNMeSEt)(PPh3)Cl2。以54％获得了两种构象的平衡。
1H-NMR(300MHz,CD2Cl2):δ8.11(d,1H,J＝5.7),7.92(m,6H),7.47(dt,1H,J＝7.5,J＝1.5),7.30(m,10H),6.56(t,1H,J＝7.5),5.67(d,1H,J＝14.4),3.87(d,1H,J＝14.4),3.15(s,3H),2.86(m,1H),2.70(m,1H),2.30(m,2H),0.74(m,1H),0.67(t,3H,J＝6.9),0.42(m,1H)。
31P-NMR(122MHz,CD2Cl2):δ51.4,50.4。
HRMS(ESI+):C29H33Cl2N2PRuS的计算值:644.0518(M+)；测量值为644.0505(M+)。
氢化反应
实施例15：特定酯的选择性氢化
式(A)的化合物被氢化。
Figure BDA0001859980750000322
将4mL玻璃反应小瓶和搅拌棒在110℃下干燥过夜，然后用PTFE/橡胶隔膜封闭，置于适合压力容器的多反应器入口中，并通过三次真空-氩气循环使其处于氩气气氛中。利用注射器，向反应容器中加入作为在iPrOH中的储备溶液的催化剂(1mL，0.0005mol/L，0.05摩尔％)，然后加入化合物A在iPrOH中的溶液(1mL，1mol/L，1mmol)。之后，利用注射器加入新近升华的碱在THF中的溶液(12.5μL,1mol/L,0.0125mmol,1.25摩尔％)。将反应混合物转移到填充氩气的压力容器中，立即用三次氮气和三次氢气循环冲洗，然后加压至30bar氢气，加热至80℃并搅拌16小时。之后，使压力容器冷却至室温并减压。将反应混合物经二氧化硅过滤并用乙醇(2mL)冲洗。基于GC分析保留时间确定产物。所给出的值[％]与GC面积％相关。
结果总结在下表中。
表1：式(A)的化合物的氢化
Figure BDA0001859980750000331
实施例16
以与实施例15中所述类似的方式，将己酸甲酯氢化成1-己醇。在该实验中，使用实施例9的催化剂并使用NaOtBu作为碱。底物、碱与催化剂之间的比例为262:29:1。温度为100℃，氢压为30bar。16小时后，分析溶液，发现1-己醇的产率为43％。
实施例17
在氩气气氛中，向带有机械搅拌器的100mL哈氏合金(hastelloy)高压釜中加入实施例9的催化剂(3.3mg,0.005mmol)、硬脂酸甲酯(2.98g，10mmol)、20mL甲苯和新近升华的KOtBu(7mg,0.0625mmol,1.25摩尔％)。将高压釜容器加压至30bar氢气，加热至100℃并搅拌16小时。然后将压力容器冷却至室温并减压。真空除去溶剂，产生了2.7g硬脂醇，为灰白色片状粉末。
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ3.69(dt,2H,J＝6.6；J＝5.4Hz),1.62(m,2H),1.30(m,31H),0.93(t,3H,J＝6.3Hz)ppm.
GC-MS(ESI-):单组分，C18H38O的计算值:270(M)；测量值为269(M-H)。
实施例18：肉桂酸酯的氢化
在氩气气氛中，向带有机械搅拌器的100mL哈氏合金高压釜中加入实施例9的催化剂(23mg,0.038mmol,0.25摩尔％)、底物(15mmol)、30mL甲苯、新近升华的KOtBu(41mg,0.38mmol,2.5摩尔％)和1000μl无水正十二烷。将高压釜容器用氮气冲洗三次，并用氢气冲洗两次，然后加压至30bar H2，加热至40℃并搅拌4小时。在反应时间期间，将压力保持在30bar H2。基于GC分析保留时间确定产物。转化率(C)、产率(Y)和选择性(S)[％]的给定值是相对于初始肉桂基酯量的摩尔％，并且通过正十二烷进行校正。结果总结在下表中。
表2：肉桂酸酯的氢化
实施例 底物 T[℃] t[h] C[％] S[％] Y[％]
18a 肉桂酸甲酯 40 4 >99 90 90
18b 肉桂酸异丁酯 40 4 >99 95 95
实施例19：5-甲基二氢呋喃-2(3H)-酮的氢化
使实施例9的催化剂(23mg,0.038mmol,0.25摩尔％)、5-甲基二氢呋喃-2(3H)-酮(1.46g,15mmol)、30mL甲苯和新近升华的KOtBu(41mg,0.38mmol,2.5摩尔％)根据实施例18中的方法反应。将25mL反应混合物用于产物纯化。柱色谱法产生了1.399g(92％)戊烷-1,4-二醇。
实施例20：环己-1-烯-1-羧酸甲酯的氢化
根据实施例18将环己-1-烯-1-羧酸甲酯氢化。首先将反应混合物加热至60℃。搅拌1小时后，将容器冷却至40℃并在搅拌条件下保持该温度5小时。柱色谱法产生了0.75g(63％)环己-1-烯-1-基甲醇。

Claims (11)

1.一种制备式(II)的化合物的方法，
Figure FDA0003425800240000011
其中
R1是未被取代的芳族环体系；未被取代的脂族环体系或被取代的脂族环体系；-CH3；-CH2CH3；未被取代的C3–C22烷基，其可以是直链或支链的，并且还可以是部分不饱和的；或被取代的C2–C22烷基，其可以是直链或支链的，并且还可以是部分不饱和的；
所述方法通过选择性还原式(I)的化合物进行
Figure FDA0003425800240000012
其中
R是直链C1-C6烷基，其可被取代；支链C3-C6烷基，其可被取代；或苄基，其可被取代，且
R1是未被取代的芳族环体系；未被取代的脂族环体系或被取代的脂族环体系；-CH3；-CH2CH3；未被取代的C3–C22烷基，其可以是直链或支链的，并且还可以是部分不饱和的；或被取代的C2–C22烷基，其可以是直链或支链的，并且还可以是部分不饱和的；
或R与R1一起形成4至7元环体系，其可被取代；
所述方法的特征在于：在至少一种式(III')的过渡金属催化剂的存在下进行所述选择性还原
M(L)(X)2(L') (III′)，
其中
M是Ru，且
X是Cl-，且
L'是PPh3，且
L是选自式(IVa)-(IVl)的配体的三齿配体
Figure FDA0003425800240000021
Figure FDA0003425800240000031
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法在至少一种碱的存在下进行。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法在至少一种式(VIII)的碱的存在下进行
M1(OC1-C5烷基) (VIII)，
其中M1是碱金属。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法在至少一种式(VIII')的碱的存在下进行，
M1(OC3-C5烷基) (VIII')
其中M1是Li、Na或K。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法在至少一种选自KOtBu、NaOtBu和LiOtBu的碱的存在下进行。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中选自下列化合物的化合物被选择性还原
Figure FDA0003425800240000041
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中
基于所述式(I)的化合物的摩尔数，所述式(III)的催化剂的用量为0.001-0.5摩尔％。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述还原是转移氢化。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中利用H2气体进行所述方法。
10.根据权利要求9所述的方法，其中在10-50bar的压力下进行所述方法。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中在30-150℃的温度下进行所述方法。
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