CN111417644A - 使用四齿pnnp配体钌络合物的羰基的氢化 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及催化氢化方法，其在氢化方法中使用具有式L的四齿配体的Ru络合物，以将酮、醛、酯或内酯分别还原成相应的醇或二醇。所描述的方法使用如下定义的式(1)的钌络合物，并且其中配体(L)由以下所示的马库什式定义。

Description

使用四齿PNNP配体钌络合物的羰基的氢化
技术领域
本发明涉及催化氢化领域，更具体而言，涉及具有式(L)的四齿配体的Ru络合物在氢化过程中用于将酮、醛、酯或内酯分别还原成相应的醇或二醇的用途。
背景技术
羰基官能团如醛、酮或酯官能团至相应醇的还原是有机化学中的基本反应之一，并且被用于许多化学工艺中。通常，已知两种主要类型的工艺可以实现这种转换。此类工艺如下：
a)氢化物工艺，其中使用甲硅烷基或金属氢化物盐，如LiAlH4；
b)氢化工艺，其中使用分子氢。
从实践的角度来看，氢化工艺更具吸引力，因为它们可以使用少量催化剂(相对于底物通常为10至1000ppm)并在少量存在或甚至在不存在溶剂的情况下进行。此外，氢化工艺不需要使用高反应性和昂贵的氢化物，并且不会产生大量的含水废物。
氢化工艺的强制性和特征性要素之一是催化剂或催化体系，其考虑到还原作用而用于活化分子氢。用于酯官能团氢化的有用的催化剂或催化体系的开发仍然是化学上的重要需求。
所报道的最初的氢化条件是在苛刻的条件下，即高温和高压下进行的。在WO2006106484、WO2013023307中以及最近在Org.Lett.,2015,17(3),454-457或CN103709196中已经报道了酯氢化效率的改善，其中已公开了包含PNNP配体或PNN配体的催化剂或催化体系，用于进行此类还原反应。但是，仍需要在这种还原反应中提高催化活性。
本发明通过使用迄今文献中从未报道的新型PNNP配体进行羰基基团如酯的所述困难氢化而提供了上述问题的解决方案。
发明内容
令人惊讶地，现已发现，如本发明所述的包含四齿配体的催化剂具有较高的催化活性，并且对于在羰基基团例如酯或酮基的碱存在下的氢化特别有效。与使用现有技术中报道的催化剂相比，使用所述催化剂的氢化可以更快速地获得所需的醇。
因此，本发明的第一个目的是一种使用分子H2通过氢化将含有一个或两个酮、醛、酯或内酯官能团的C3-C70底物还原为相应的醇或二醇的方法，其特征在于，所述方法在碱和至少一种含有钌和下式的四齿配体的催化剂或预催化剂的存在下进行，
Figure BDA0002515190850000021
其中一条虚线代表单键，另一条虚线代表单键或双键；当两条虚线均为单键时，z为1；或者，当一条虚线为双键，另一条虚线为单键时，z为0；
m为0或1；n是0到4的一个整数；
当N与C(R9)(R10)之间的虚线代表双键时，q为0；或者当N与C(R9)(R10)之间的虚线代表单键时，q为1。
当N与C(R11)(R12)之间的虚线代表双键时，q’为0；或者当N与C(R11)(R12)之间的虚线代表单键时，q’为1。
当R1和R2分开表示时，同时或独立地代表可选地被取代的直链C1至C8烷基，可选地被取代的直链C2至C8烯基，可选地被取代的支链或环状C3至C8烷基或烯基，可选地被取代的C6至C10芳族基团，或OR1’或NR1’R2’基团，R1’和R2’为C1至C8烷基或C2至C8烯基；或者当R1和R2结合在一起时，形成饱和或不饱和的环，该环可选地被取代，具有4～10个原子并且包括所述R1和R2基团所键合的磷原子；
R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11和R12分开表示时，同时或独立地代表氢原子，可选地被取代的C1-C10直链烷基，可选地被取代的C2-C10直链烯基，可选地被取代的C3-C10支链或环状的烷基或烯基，或可选地被取代的C6-C10芳族基团；或者当R3与R4和/或R4与R5和/或R5与R6和/或R6与R7和/或R7与R8和/或R8与R9和/或R9与R10和/或R9与R11和/或R11与R12结合在一起时，形成可选地被取代的具有4至10个原子的饱和或不饱和环；
当R13和R14分开表示时，同时或独立地代表可选地被取代的C6至C10芳族基团或OR1’或NR1’R2’基团，其中R1’和R2’为C1至C8烷基或C2至C8烯基；并且
当R15分开表示时，同时或独立地代表氢原子，卤素原子，可选地被取代的直链C1至C8烷基，可选地被取代的直链C2至C8烯基，可选地被取代的支链或环状C3至C8烷基或烯基，或卤代或全卤代烃，CN，SO3R3’，SO2R3’，NO2，OR3’或CONR3’R4’基团，R3’和R4’彼此独立地为氢原子或C1至C8烷基或C2至C8烯基；两个相邻的R15基团可以键合在一起形成可选地被取代的C5至C10环；
R1至R15基团的可选取代基是一个或两个卤素原子，C1至C10烷氧基，聚亚烷基二醇，卤代或全卤代烃，COOR，或R基团，其中R为C1至C6烷基或C5至C12的环烷基、芳烷基(例如苄基、苯乙基等)或芳族基团，后者上也可选地取代有一个、两个或三个卤素原子或C1-C8烷基、烷氧基，硝基，磺酸根，卤代或全卤代烃或酯基。
本发明的第二个目的是下式的配体，
Figure BDA0002515190850000041
其中m、n、q、q’z、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14和R15具有与上述相同的含义。
本发明的最后一个目的是如上定义的式(1)的络合物。
具体实施方式
本发明涉及一种新颖且非常有效的催化剂，其用于非常具有挑战性的氢化中，特别是用于酯、受阻酮或热敏酮的氢化。
因此，本发明的第一个目的是一种使用分子H2通过氢化将含有一个或两个酮、醛、酯或内酯官能团的C3-C70底物还原为相应的醇或二醇的方法，其特征在于，所述方法在碱和至少一种含有钌和下式的四齿配体的催化剂或预催化剂的存在下进行，
Figure BDA0002515190850000042
其中一条虚线代表单键，另一条虚线代表单键或双键，当两个虚线均为单键时(即氮原子属于氨基基团)，z为1；当一条虚线为单键，另一条虚线为单键时(即氮原子属于亚氨基团)，z为0；
m为0或1；n是0到4的一个整数；
当N与C(R9)(R10)之间的虚线代表双键时，q为0；或者当N与C(R9)(R10)之间的虚线代表单键时，q为1。
当N与C(R11)(R12)之间的虚线代表双键时，q’为0；或者当N与C(R11)(R12)之间的虚线代表单键时，q’为1。
当R1和R2分开表示时，同时或独立地代表可选地被取代的直链C1至C8烷基，可选地被取代的直链C2至C8烯基，可选地被取代的支链或环状C3至C8烷基或烯基，可选地被取代的C6至C10芳族基团，或OR1’或NR1’R2’基团，R1’和R2’为C1至C8烷基或C2至C8烯基；或者当R1和R2结合在一起时，形成饱和或不饱和的环，该环可选地被取代，具有4～10个原子并且包括所述R1和R2基团所键合的磷原子；
R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11和R12分开表示时，同时或独立地代表氢原子，可选地被取代的C1-C10直链烷基，可选地被取代的C2-C10直链烯基，可选地被取代的C3-C10支链或环状的烷基或烯基，或可选地被取代的C6-C10芳族基团；或者当R3与R4和/或R4与R5和/或R5与R6和/或R6与R7和/或R7与R8和/或R8与R9和/或R9与R10和/或R9与R11和/或R11与R12结合在一起时，形成可选地被取代的具有4至10个原子的饱和或不饱和环；
当R13和R14分开表示时，同时或独立地代表可选地被取代的直链C1至C8烷基，可选地被取代的直链C2至C8烯基，可选地被取代的直链、支链或环状的C3至C8烷基或烯基，可选地被取代的C6至C10芳族基团，或OR1’或NR1’R2’基团，R1’和R2’为C1至C8烷基或C2至C8烯基；或者当R13和R14结合在一起时，形成饱和或不饱和的环，该环可选地被取代，具有4至10个原子并且包括所述R13和R14基团所键合的磷原子；并且
当R15分开表示时，同时或独立地代表氢原子，卤素原子，可选地被取代的直链C1至C8烷基，可选地被取代的直链C2至C8烯基，可选地被取代的支链或环状C3至C8烷基或烯基，或卤代或全卤代烃，CN，SO3R3’，SO2R3’，NO2，OR3’或CONR3’R4’基团，R3’和R4’彼此独立地为氢原子或C1至C8烷基或C2至C8烯基；两个相邻的R15基团可以键合在一起形成可选地被取代的C5至C10环。
相对于膦取代基，R15可以是芳环的邻、间、对位取代基。
根据本发明的特定实施方案，底物可以是式(I)的化合物，
Figure BDA0002515190850000061
其中p为0或1；当p为1时，Ra和Rb同时或独立地代表可选地被取代的直链、支链或环状C1-C30芳族、烷基或烯基基团；或者
当p为0时，Ra代表可选地被取代的直链、支链或环状的C1-C30芳族、烷基或烯基基团，Rb代表氢原子，可选地被取代的直链、支链或环状的C1-C30芳族、烷基或烯基基团；或者
Ra和Rb键合在一起并形成C4-C20饱和或不饱和基团，其可选地被取代。
当p为1时，所述底物(I)的相应的醇(即(II-a)和(II-b))或相应的二醇(II’)为下式：
Figure BDA0002515190850000062
其中Ra和Rb如式(I)中所定义。
在Ra和Rb不键合的情况下，将获得式(II)的化合物(即II-a或II-b)，而在Ra和Rb键合在一起的情况下，将获得式(II’)的化合物。
当p为0时，所述底物(I)的相应醇为下式：
Figure BDA0002515190850000063
其中Ra和Rb如式(I)中所定义。
应理解，通过“直链、支链或环状……芳族、烷基或烯基基团”是指所述Ra或Rb可以呈例如直链烷基的形式，或者也可以呈所述类型的基团的混合物的形式，例如除非具体限制为仅为所提及的一种类型，否则特定的Ra可包含直链烷基、支链烯基、(多)环烷基和芳基部分。类似地，在本发明的以下所有实施方案中，当提及基团以多于一种的拓扑(例如直链、环状或支链)和/或不饱和(例如烷基、芳族或烯基)形式存在时，是指可包含如上所述具有任何一种所述拓扑或不饱和的部分的基团。
根据本发明的另一个实施方案，底物是酮、醛、酯或内酯，其将提供醇或二醇，该醇或二醇在医药、农业化学或香料(日化香精)工业中用作最终产品或用作中间体。特别优选的底物是这样的酮、醛、酯或内酯，其将提供醇或二醇，该醇或二醇在香料工业中用作最终产品或用作中间体。甚至更特别优选的底物是这样的酯或内酯，其将提供醇或二醇，该醇或二醇在香料工业中用作最终产品或用作中间体。
方案1显示了本发明方法的一个具体实施方案：
Figure BDA0002515190850000071
根据本发明的上述实施方案中的任何一个，p为0或1。优选地，p为1。
根据本发明的上述实施方案中的任何一个，底物是式(I)的C5-C30化合物，并且特别地，可以列举一些底物，其中Ra和Rb同时或独立地代表可选地被取代的直链C1-C30烷基，可选地被取代的支链或环状C3-C30烷基或烯基或可选地被取代的C5-C30芳族基团；或者Ra和Rb结合在一起并形成C4-C20饱和或不饱和的直链、支链、单环、二环或三环基团，其可选地被取代。
根据本发明的另一个实施方案，底物是式(I)的C5-C20化合物，其中Ra和Rb同时或独立地代表可选地被取代的直链、支链或环状的C5-C18芳族或烷基基团，或可选地被取代的环状C5-C18烯基基团；或者Ra和Rb结合在一起并形成C4-C20饱和或不饱和的直链、支链、单环、二环或三环基团，其可选地被取代。
此外，根据又一个实施方案，当Ra和/或Rb代表烯基时，则碳-碳双键不在末端并且不共轭。
Ra和Rb的可能的取代基是一个、两个或三个卤素，ORc，NRc 2或Rc基团，其中Rc是氢原子，卤代的C1-C2基团或C1至C10的环状、直链或支链的烷基或烯基，优选C1至C4的直链或支链烷基或烯基。作为其他可能的取代基，也可以列举基团COORc，该基团在本发明的方法中也可以根据所使用的H2的摩尔量还原为相应的醇，这是本领域技术人员众所周知的。
底物的非限制性例子是肉桂酸、山梨酸或水杨酸的烷基酯，天然酸(脂肪酸或非脂肪酸)的烷基酯，香紫苏内酯，螺内酯，烯丙基酯，二烷基二酯，(未)取代的苯甲酸酯和不饱和酯如β-γ不饱和酯。特别地，底物可以从由以下构成的群组中选出：香紫苏内酯，C9-C15螺内酯和4-甲基-6-(2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-基)-3-己酸的C1-C4烷基酯。也可以列举1,4-二羧酸-环己烷的二烷基酯，C2-10烷二基-二羧酸的二C1-5烷基酯，C1-5烷基环丙烷羧酸酯，单、二或三甲氧基苯甲酸酯。
本发明的方法的特征在于使用如上所述的钌络合物作为催化剂或预催化剂(除非另外说明，下文称为络合物)。该络合物可以是离子或中性物质的形式。
根据本发明的一个实施方案，钌络合物可以具有通式：
[Ru(L)Y2] [Ru(L)(X)(Y)2] [Ru(L)(X)n(Y)2-n](Z)n
(1) (2) (3)
其中L代表如上定义的四齿配体；并且
每个Y同时或独立地代表CO，氢或卤素原子，羟基或C1-C6烷基、烯基、烷氧基或羧基基团，或还代表BH4或AlH4基团。
X代表C3-C30单膦或溶剂。
Z代表非配位阴离子；并且
n为0、1或2。
在本发明的一个特定实施方案中，在式(1)、(2)或(3)中，每个Y同时或独立地代表氢或氯原子，羟基，C1-C6烷氧基，例如甲氧基、乙氧基或异丙氧基，或C1-C6的酰氧基，例如CH3COO、CH3CH2COO或(CH3)3CCOO基团。更优选地，每个Y同时或独立地代表氢或氯原子，甲氧基，乙氧基或异丙氧基，或CH3COO，CH3CH2COO或(CH3)3CCOO基团。
在本发明的一个特定实施方案中，在式(2)中，四齿配体L部分地与金属配位；即只有3个原子与金属配位。当使用式(2)的络合物时，式(1)的络合物在反应条件下原位形成。
在本发明的一个特定实施方案中，在式(2)或(3)中，X代表式PRd 3的单膦，其中Rd是C1-C12基团，例如可选地被取代的直链、支链或环状的烷基、烷氧基或芳氧基，取代或未取代的苯基、二苯基或萘基或二萘基。更特别地，Rd可以代表取代或未取代的苯基、二苯基或萘基或二萘基。可能的取代基是下面对于各个基团R1至R15所列举的那些。优选地，X是三苯基膦。
在式(3)中，X也可以是溶剂，术语“溶剂”必须根据本领域的通常含义理解，包括在制备络合物或在本发明的方法中用作稀释剂的化合物，非限制性例子是二甲基亚砜，乙腈，二甲基甲酰胺，醇(例如C1-C4醇)或THF，丙酮，吡啶或C3-C8酯或本发明方法的底物。
在本发明的一个特定实施方案中，在式(3)中，Z代表卤原子，羟基或C1-C6烷氧基、苯氧基或羧基基团。
出于实际原因，式(1)的络合物通常代表本发明的优选实施方案。
各个基团R1至R15的可能的取代基是一个或两个卤素原子，C1至C10烷氧基，聚亚烷基二醇，卤代或全卤代烃基，COOR，或R基团，其中R为C1至C6烷基或C5至C12环烷基，芳烷基(例如苄基、苯乙基等)或芳族基团，后者也可选地取代有一个、两个或三个卤素原子或C1-C8烷基，烷氧基，硝基，磺酸根，卤代或全卤代烃或酯基团。“卤代或全卤代烃”是指例如CF3或CClH2的基团。优选地，尤其是当所述基团是或含有苯基时，所述取代基可以是一个或两个卤素原子，一个或两个C1-C5烷氧基或聚亚烷基二醇基团，COOR或R基团，其中R是C1-C4烷基，或C5-6环烷基、芳烷基或芳族基团，后者也可以如上所定义地可选被取代。或者，R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11和R12的可能的取代基是一个或两个卤素原子或R16或OR16基团，其中R16是C1至C6烷基或C1至C4烷基。
根据本发明的一个特定实施方案，m为1。换句话说，L可以是下式的化合物，
Figure BDA0002515190850000101
其中虚线、z、n、q、q’、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14和R15具有与上述相同的含义。
根据本发明的特定实施方案，m为0。换句话说，L可以是下式的化合物
Figure BDA0002515190850000102
其中虚线、z、n、q、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R10、R11、R12、R13、R14和R15具有与上述相同的含义。
根据本发明的一个特定实施方案，L可以是下式的化合物，
Figure BDA0002515190850000111
其中虚线、z、n、R1、R2、R9、R13、R14和R15具有与上述相同的含义。
根据本发明的一个特定实施方案，L可以是下式的化合物，
Figure BDA0002515190850000112
其中虚线、z、n、R1、R2、R12、R13、R14和R15具有与上述相同的含义。
根据本发明的上述实施方案中的任何一个，当R1和R2分开表示时，可以同时或独立地代表可选地被取代的直链C1至C8烷基，可选地被取代的直链C2至C8烯基，可选地被取代的支链或环状C3至C8烷基或烯基，可选地被取代的C6至C10芳族基团；当R1和R2结合在一起时，可形成可选地被取代的饱和或不饱和环，其具有4～10个原子并且包括所述R1和R2基团所键合的磷原子。优选地，当R1和R2分开表示时，可以同时或独立地代表可选地被取代的直链C1至C6烷基，可选地被取代的支链或环状C3至C6烷基，可选地被取代的苯基；当R1和R2结合在一起时，可形成可选地被取代的饱和或不饱和环，其具有4、5、6或7个碳原子并且包括所述R1和R2基团所键合的磷原子。优选地，R1和R2可以代表可选地被取代的直链C1至C6烷基，可选地被取代的支链或环状C3至C6烷基或可选地被取代的苯基。优选地，R1和R2可以代表直链的C1至C6烷基，支链或环状的C3至C6烷基或苯基。甚至更优选地，R1和R2可以代表环己基、苯基、叔丁基、异丙基或乙基。甚至更优选地，R1和R2可以代表苯基或叔丁基。
根据本发明的上述实施方案中的任何一个，当R13和R14分开表示时，同时或独立地代表可选地被取代的C6至C10芳族基团或OR1’或NR1’R2’基团，其中R1’和R2’为C1-C8烷基或C2-C8烯基。优选地，R13和R14可以代表可选地被取代的苯基。甚至更优选地，R13和R14可以代表苯基，其上取代有至少一个卤素原子、卤代或全卤代烃或R基团，其中R为C1至C4烷基或C5-6环烷基、芳烷基或芳基基团，后者也可以如上所定义可选被取代。
根据本发明的上述实施方案中的任何一个，R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11和R12分开表示时，同时或独立地代表氢原子，可选地被取代的C1-C6直链烷基，可选地被取代的C2-C6直链烯基，可选地被取代的C3-C6支链或环状烷基或烯基或可选地被取代的C6至C10芳基基团；或者，当R4与R5和/或R5与R6和/或R8与R9结合在一起时，形成可选地被取代的具有4至10个原子的饱和或不饱和的环；或者，当R9和R11结合在一起时，形成可选地被取代的具有4至10个原子的饱和或不饱和非芳族环。优选地，R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11和R12分开表示时，可以同时或独立地代表氢原子，可选地被取代的C1-C4直链烷基，可选地被取代的C5-C6支链或环状烷基或可选地被取代的苯基；当R4与R5或者R5与R6或者R8与R9结合在一起时，形成可选地被取代的具有4至7个碳原子的饱和或不饱和环。优选地，R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12可以代表氢原子、甲基或苯基。甚至更优选地，R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R11和R12可以代表氢原子。
根据本发明的上述实施方案中的任何一个，n可以为0、1或2。优选地，n为0或1。当n为1时，相对于膦取代基，R15可以是芳环的间位或对位取代基。优选地，相对于膦取代基，R15可以是芳环的对位取代基。
根据本发明的上述实施方案中的任一个，当R15分开表示时，可以同时或独立地代表卤素原子，可选地被取代的直链C1至C4烷基，可选地被取代的直链C2至C5烯基，可选地被取代的直链、支链或环状C3-C8烷基或烯基，或卤代或全卤代烃基团。优选地，其可以同时或独立地代表卤素原子，或卤代或全卤代烃基团，例如CF3。
合适的配体的例子包括但不限于：1-(6-((二苯基膦基(phosphaneyl))甲基)吡啶-2-基)-N-(2-(二苯基膦基)苯基)甲亚胺，2-(二苯基膦基)-N-((6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲基)苯胺，2-(二苯基膦基)-N-(1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)乙基)苯胺，1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)-N-(2-(二苯基膦基)苯基)乙-1-亚胺，1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)-N-(2-(二苯基膦基)苯基)-1-苯基甲亚胺，2-(二苯基膦基)-N-((6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)(苯基)甲基)苯胺，2-(二苯基膦基)-N-((6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲基)-5-(三氟甲基)苯胺，N-(2-(二苯基膦基)-5-(三氟甲基)苯基)-1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲亚胺，N-(5-氯-2-(二苯基膦基)苯基)-1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲亚胺，5-氯-2-(二苯基膦基)-N-((6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲基)苯胺，4-氯-2-(二苯基膦基)-N-((6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲基)苯胺，N-(4-氯-2-(二苯基膦基)苯基)-1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲亚胺，N-(2-(二苯基膦基)-4-(三氟甲基)苯基)-1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲亚胺，2-(二苯基膦基)-N-((6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲基)-4-(三氟甲基)苯胺，N-((6-((二异丙基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲基)-2-(二苯基膦基)-4-(三氟甲基)苯胺，1-(6-((二异丙基膦基)甲基)吡啶-2-基)-N-(2-(二苯基膦基)-4-(三氟甲基)苯基)甲亚胺，N-(4-氯-2-(二苯基膦基)苯基)-1-(6-((二异丙基膦基)甲基)吡啶-2-甲基)甲亚胺，4-氯-N-((6-((二异丙基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲基)-2-(二苯基膦基)苯胺，5-氯-N-((6-((二异丙基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲基)-2-(二苯基膦基)苯胺，N-(5-氯-2-(二苯基膦基)苯基)-1-(6-((二异丙基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲亚胺，1-(6-((二异丙基膦基)甲基)吡啶-2-基)-N-(2-(二苯基膦基)-5-(三氟甲基)苯基)甲亚胺，((6-((二异丙基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲基)-2-(二苯基膦基)-5-(三氟甲基)苯胺，((6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲基)-2-(二苯基膦基)-5-(三氟甲基)苯胺，1-(6-((二叔-丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)-N-(2-(二苯基膦基)-5-(三氟甲基)苯基)甲亚胺，N-(5-氯-2-(二苯基膦基)苯基)-1-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲亚胺，5-氯-N-((6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲基)-2-(二苯基膦基)苯胺，N-(4-氯-2-(二苯基膦基)苯基)-1-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)亚甲胺，4-氯-N-((6-((二叔丁基膦基)甲基]吡啶-2-基)甲基)-2-(二苯基膦基)苯胺，N-((6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲基)-2-(二苯基膦基)-4-(三氟甲基)苯胺，1-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)-N-(2-(二苯基膦基)-4-(三氟甲基)苯基)甲亚胺，1-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)-N-(2-(二苯基膦基)苯基)乙-1-亚胺，N-(1-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)乙基)-2-(二苯基膦基)苯胺，N-((6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)(苯基)甲基)-2-(二苯基膦基)苯胺，1-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)-N-(2-(二苯基膦基)苯基)-1-苯基甲亚胺，1-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)-N-(2-(二苯基膦基)苯基)甲亚胺，N-((6-(((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲基)-2-(二苯基膦基)苯胺，N-((6-((二异丙基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲基)-2-(二苯基膦基)苯胺，1-(6-((二异丙基膦基)甲基)吡啶-2-基)-N-(2-(二苯基膦基)苯基)甲亚胺，1-(6-((二乙基膦基)甲基)吡啶-2-基)-N-(2-(二苯基膦基)苯基)甲亚胺，N-((6-((二乙基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲基)-2-(二苯基膦基)苯胺，1-(6-((二环己基膦基)甲基)吡啶-2-基)-N-(2-(二苯基膦基)苯基)甲亚胺，N-((6-((二环己基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲基)-2-(二苯基膦基)苯胺，N-(2-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)乙基)-1-(2-(二苯基膦基)苯基甲亚胺，N-(2-(二苯基膦基)苄基)-2-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)乙-1-胺，2-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)-N-(2-(二苯基膦基)苄基)乙-1-胺或N-(2-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)乙基)-1-(2-(二苯基膦基)苯基)甲亚胺。
当配体为亚胺时，所述配体可以为Z或E构型，优选为E。
上述配体可以通过应用本领域众所周知的标准通用方法并通过本领域技术人员获得。因此，它们的制备不需要具体描述。例如，可以参考Org.Lett.,2015,17(3),454–457。
通常，式(1)的络合物可以根据文献中描述的一般方法在用于本方法之前制备和分离。实施例中描述了一种方法。
此外，可以在使用前通过多种方法在氢化介质中原位制备该络合物，而无需分离或纯化。
有利地原位制备本发明络合物的一种可能的方法是使式[Ru(“二烯”)(“烯丙基”)2]的合适的Ru络合物与非配位酸如HBF4·Et2O反应，其中“二烯”代表含有两个共轭或非共轭的碳-碳双键的环状或支链烃，例如1,5-环辛二烯(COD)或降冰片二烯，“烯丙基”代表含有一个碳-碳双键的直链或支链C3至C8烃基，例如甲基烯丙基或烯丙基，然后用所需量的配体L(如先前定义)处理所得溶液，得到式(3)的催化剂溶液。此外，如此获得的混合物也可以在伯醇或仲醇存在下用碱处理。此外，式(1)或(2)的络合物可以通过使合适的Ru络合物如[Ru(“二烯”)(“烯丙基”)2]、[RuCl2(PPh3)3]、[RuCl2(COD)]或[RuCl2(芳烃)]2与所需量的配体L反应，如先前所定义(COD代表环辛二烯，芳烃为例如苯或萘)。
还应理解，本发明的络合物也可以从这样的络合物获得，该络合物具有类似分子式并且在例如醇和碱的存在下被转化为本发明的钌络合物，例如从其中Y具有其他含义的络合物获得。
为了进行本发明的方法，还需要使用碱。所述碱可以是底物本身(如果底物是碱性的)，相应的醇化物或任何优选具有大于11的pKa的碱。根据本发明的特定实施方案，所述碱可以具有大于14的pKa。还应理解，优选所述碱不还原本身为式(I)的底物。作为非限制性例子，可以列举以下类型的碱：醇化物(alcoholates)，氢氧化物，碱金属或碱土金属的碳酸盐，磷腈，烷基脒(alkylamidines)，烷基胍酰胺，碱性氧化铝(alox)，硅酸盐(即具有SiO-或SiRO-基团的硅衍生物)，氢化物例如NaBH4、NaH或KH。
作为非限制性例子，可以列举碱金属或碱土金属碳酸盐，例如碳酸铯，碱金属或碱土金属氢氧化物，C1-10酰胺(amidures)，C10-26磷腈或式(R17O)2M或R17OM’的醇化物，其中M为碱土金属，M’为碱金属或铵NR18 4 +，R17代表氢或C1至C6直链或支链烷基，R18代表C1至C10直链或支链烷基，例如钠、锂、铯或钾的醇化物。当然，可以使用其他合适的碱。
根据本发明的一个实施方案，所述碱是式R17OM’的碱性醇化物。
如前所述，本发明的方法为使用钌络合物和碱对底物进行氢化。典型的方法意味着底物与钌络合物、碱和可选的溶剂的混合物，然后在选定的压力和温度下用分子氢处理这种混合物。
本发明的络合物(该方法的重要参数)可以以很大的浓度范围添加到反应介质中。作为非限制性例子，可以列举相对于底物的量在1ppm至50000ppm范围内的那些作为络合物浓度值。优选地，络合物浓度将为10ppm至20000ppm。甚至更优选地，络合物的浓度将为10ppm至5000ppm。不用说，络合物的最佳浓度将如本领域技术人员所知那样取决于络合物的性质，底物的性质，以及在该方法中所使用的H2的压力以及所需的反应时间。
添加到反应混合物中的碱的有用量可以在相对较大的范围内。作为非限制性例子，可以列举相对于该络合物在5至50000摩尔当量的范围(例如，碱/络合物＝5至50000)，优选20至10000。
氢化反应可以在溶剂的存在或不存在下进行。当出于实际原因需要或使用溶剂时，氢化反应中的任何溶剂流均可用于本发明的目的。非限制性例子包括：芳族溶剂，例如甲苯、氯苯或二甲苯；烃溶剂，例如己烷或环己烷；醚，例如四氢呋喃、甲基四氢呋喃或MTBE；极性溶剂，例如伯醇或仲醇，例如异丙醇或乙醇；或它们的混合物。溶剂的选择取决于络合物的性质，并且本领域技术人员能够在每种情况下最方便地选择溶剂以优化氢化反应。
在本发明的氢化方法中，反应可以在105Pa至100×105Pa(1至100巴)之间，或者如果需要的话甚至更高的H2压力下进行。同样，本领域技术人员能够很好地调节压力，其取决于催化剂负载量和底物在溶剂中的稀释度。例如，可以列举1至50×105Pa(1至50巴)的典型压力。
可以进行氢化的温度为0℃至120℃，更优选为20℃至100℃的范围内。当然，本领域技术人员还能够根据起始和最终产物的熔点和沸点以及所需的反应或转化时间来选择优选的温度。
如上定义的式(L)的配体也是新的。因此，本发明的另一个目的是式(L)的配体。
另外，本发明的催化剂也是新颖的。因此，本发明的最后一个目的是如上定义的通式(1)的钌络合物。
实施例
现在将通过以下实施例更详细地描述本发明，其中温度以摄氏度表示，缩写具有本领域的通常含义。
除非另有说明，否则下文所述的所有步骤均在惰性(不活泼)气氛下进行。氢化在置于不锈钢高压釜内的敞开玻璃管中进行。H2气(99.99990％)按接收时状态使用。所有底物和溶剂在氩气下从合适的干燥剂中蒸馏出。除非另外说明，否则NMR光谱是在Bruker AM-400光谱仪(1H在400.1MHz下，13C{1H}在100.6MHz下，且31P在161.9MHz下)上记录的，并且通常在300K下在CDCl3中测量。化学位移以ppm列出
实施例1
本发明配体的制备
a)N-(2-(二苯基膦基)苄基)-1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲亚胺(L-1)
·6-((二苯基膦基)甲基)吡啶甲醛的制备：
根据先前描述的方法(Tan X.,Wang Y.,Liu Y.,Wang F.,Shi L.,Lee K.-H.,LinZ.,Lv H.,Zhang X.,Org.Lett.,2015,17(3),454–457)获得6-((二苯基膦基)甲基)吡啶甲醛(picolinaldehyde)。在乙缩醛衍生物在酸性水溶液条件下水解反应时，最初通过过滤分离为盐酸盐，然后用碳酸钠对回收的白色固体进行碱性处理，得到所需的产物，为浅黄色固体。
1H NMR(500MHz,CD2Cl2):δ(ppm)3.71(s,2H,CH2),7.17(d,J＝7.7Hz,1H,CH),7.31(m,6H,6CH),7.44(m,4H,4CH),7.63(t,J＝7.7Hz,1H,CH),7.68(d,J＝7.6Hz,1H,CH),9.92(s,1H,CH).
13CNMR(125MHz,CD2Cl2):δ(ppm)38.7(CH2),119.2(CH),128.3(CH),128.8(CH),129.3(CH),133.3(CH),138.2(C),152.9(C),159.5(C),193.9(CHO).
31P NMR(202MHz,CD2Cl2):δ(ppm)-9.74(s).
·(2-(二苯基膦基)苯基)甲胺：
(2-(二苯基膦基)苯基)甲胺可以按照以下途径由2-溴苄腈分两步合成
步骤1：将Pd(PPh3)4(0.8mol.％)、2-溴苄腈和脱气(degazed)并干燥的甲苯一起装入到装有磁力搅拌棒和滴液漏斗的圆底闪蒸器中。用氮气吹扫后，将NEt3(1.04当量)于室温缓慢加入。加完后，也将二苯膦(1.03当量)于室温缓慢加入，然后将反应混合物加热至回流12小时。冷却至室温后，将其用脱气水洗涤，先后用20重量％的NH4Cl水溶液洗涤两次以使pH降至中性，然后用水洗涤。除去共沸水后，将甲苯充分浓缩，得到粗产物，为橙黄色粘性固体。将其从MeOH中重结晶，以80％的收率得到期望的呈淡黄色固体的2-(二苯基膦基)苄腈。
2-(二苯基膦基)苄腈：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)7.04(ddd,J＝7.6,4.5和1.1Hz,1H,CH),7.27-7.34(m,7H,7CH),7.34-7.40(m,6H,6CH),7.42(dd,J＝7.6和1.1Hz,1H,CH),7.47(td,J＝7.8和1.4Hz,1H,CH),7.71(ddd,J＝7.8,3.0和1.4Hz,1H,CH).
13CNMR(100MHz,CDCl3):δ(ppm)117.8(C),128.8(CH),128.9(CH),129.4(CH),132.4(CH),133.4(CH),133.7(C),133.9(CH),134.2(CH),134.7(C),143.2(C).
31P NMR(162MHz,CDCl3):δ(ppm)-7.79(s,1P).
步骤2：在氮气下将脱气并干燥的THF添加至配备有磁力搅拌棒并包含预称重的LiAlH4(1.2当量)的圆底烧瓶中。将悬浮液冷却至0℃，并分批加入2-(二苯基膦基)苄腈。在0℃下另外2小时后，在室温下搅拌过夜。然后将其冷却至0℃，并用氢氧化钠水溶液缓慢淬灭。除去THF后，将剩余的残余物溶于DCM，通过硅藻土塞。用水洗涤DCM溶液，干燥其他硫酸钠，浓缩至干，并在高真空下进一步干燥，得到所需产物，为浅黄色固体。
(2-(二苯基膦基)苯基)甲胺：
1H NMR(400MHz,CD2Cl2):δ(ppm)1.35(宽s,2H,NH2),3.97(d,J＝1.65Hz,2H,CH2),6.87(ddd,J＝7.6,4.5和1.2Hz,1H,CH),7.12(td,J＝7.6和1.2Hz,1H,CH),7.20-7.38(m,11H,11CH),7.42-7.48(m,1H,CH).
13CNMR(100MHz,CD2Cl2):δ(ppm)45.4(CH2),127.3(CH),128.2(CH),128.9(CH),129.1(CH),129.6(CH),133.8(CH),134.2(CH),135.4(C),137.1(C),148.2(C).
31P NMR(162MHz,CD2Cl2):δ(ppm)-15.55(s,1P).
·(E)-N-(2-(二苯基膦基)苄基)-1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲亚胺(L-1)：
(E)-N-(2-(二苯基膦基)苄基)-1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲亚胺是通过在室温下于THF中使6-((二苯基膦基)甲基)吡啶甲醛与((2-(二苯基膦基)苯基)甲胺的等摩尔混合物反应而获得。经溶剂浓缩并在高真空下干燥过夜，以定量收率得到浅黄色粘性油状的纯化合物。
1H NMR(500MHz,CD2Cl2):δ(ppm)3.61(s,2H,CH2),5.04(宽s,2H,CH2),6.90-6.96(m,2H),7.20-7.50(m,25H),8.25(s,1H,CH亚胺).
13CNMR(125MHz,CD2Cl2):δ(ppm)38.7(CH2),63.4(CH2),118.5(CH),124.9(CH),127.7(CH),128.7(CH),128.9(CH),129.0(CH),129.2(CH),129.5(CH),133.3(CH),134.0(CH),134.2(CH),134.4(CH),136.1(C),136.7(CH),137.1(C),138.7(C),144.1(C),154.7(C),158.1(C),163.7(CH).
31P NMR(202MHz,CD2Cl2):δ(ppm)-15.33(s,1P),-10.47(s,1P).
b)(E)-N-(2-(二苯基膦基)苄基)-1-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲亚胺(L-2)的制备
·6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶甲醛的制备：
按照与6-((二苯基膦基)甲基)吡啶甲醛相似的多步合成法，得到6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶甲醛。通过1H、13C和31P NMR分析充分表征。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ9.96(1H,s,CHO),7.71-7.65(2H,m,2xHPy),7.62-7.58(1H,m,HPy),3.07(2H,d,J＝3.3Hz,CH2P),1.10(18H,d,J＝11.2Hz,6xCH3)；
13C-NMR(75MHz,CDCl3):δ193.8(CHO),163.2(d,J＝14.7Hz,CPy),152.0(CPy),136.8(CHPy),128.3(d,J＝9.3Hz,CHPy),118.8(d,J＝1.3Hz,CHPy),32.0(d,J＝21.5Hz,2xCP),31.5(d,J＝24.6Hz,CH2P),29.6(d,J＝13.3Hz,6xCH3)；
31P-NMR(121MHz,CDCl3):δ+37.7s；
·(E)-N-(2-(二苯基膦基)苄基)-1-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲亚胺(L-2)的制备
(E)-N-(2-(二苯基膦基)苄基)-1-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲亚胺通过在室温下在THF中使6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶甲醛与(2-(二苯基膦基)苯基)甲胺的等摩尔混合物缩合而获得。经溶剂浓缩并在高真空下干燥过夜，以定量收率得到浅黄色粘性油状物，并直接用于络合物的合成
c)(E)-N-(2-(二苯基膦基)苄基)-1-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)乙-1-亚胺(L-3)的制备
·1-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)乙-1-酮)的制备：
1-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)乙-1-酮根据先前在Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,6671-6675中描述的某些程序获得。通过1H、13C和31P NMR分析得到了充分表征，数据与先前报道的数据相对应。
·(E)-N-(2-(二苯基膦基)苄基)-1-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)乙-1-亚胺(L-3)的制备
E)-N-(2-(二苯基膦基)苄基)-1-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)乙-1-亚胺通过在室温下于THF中使1-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)乙-1-酮与(2-(二苯基膦基)苯基)甲胺的等摩尔混合物缩合而获得。经溶剂浓缩并在高真空下干燥过夜，以定量收率得到浅黄色固体，并直接用于络合物的合成
实施例2
本发明络合物的制备
a)[RuCl2((E)-N-(2-(二苯基膦基)苄基)-1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲亚胺))(络合物C1)的制备
络合物C1是通过使(PPh3)3RuCl2钌络合物与1.05当量的配体L1在甲苯中回流4小时反应制得的。冷却至室温后，在真空下部分浓缩甲苯，并加入Et2O以沉淀产物。将悬浮液在氮气下过滤，并将获得的紫色固体用甲苯/Et2O混合物洗涤几次，然后用纯Et2O洗涤。在高真空下干燥过夜后，以85％的收率获得作为5/2立体异构体混合物的产物。
31P NMR(202MHz,CD2Cl2):δ(ppm)46.27(d,J＝22.8Hz,1P主要异构体),47.34(d,J＝28.6Hz,1P次要异构体),48.49(d,J＝22.8Hz,1P主要异构体),59.49(d,J＝28.6Hz,1P次要异构体).
b)络合物[RuCl2((E)-N-(2-(二苯基膦基)苄基)-1-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲亚胺)](络合物C2)的制备
络合物C2是通过使(PPh3)3RuCl2钌络合物与1.05当量的(E)-N-(2-(二苯基膦基)苄基)-1-(6-((二叔丁基膦基)甲基]吡啶-2-基)甲亚胺(L-2)在甲苯中回流4小时反应制得的。冷却至室温后，在真空下部分浓缩甲苯，并加入Et2O以沉淀产物。将悬浮液在氮气下过滤，并将获得的紫色固体用甲苯/Et2O混合物洗涤几次，然后用纯Et2O洗涤。在高真空下干燥过夜后，以75％的收率获得作为4/1立体异构体混合物的产物。
31P NMR(202MHz,CD2Cl2):δ38.38(d,J＝18.5Hz,1P主要异构体),58.62(宽s,1P次要异构体),61.82(d,J＝18.5Hz,1P主要异构体),62.35(宽s,1P次要异构体).
c)络合物[RuCl2((E)-N-(2-(二苯基膦基)苄基)-1-(6-((二叔丁基膦基)甲基)吡啶-2-基)乙-1-亚胺)](络合物C3)的制备
络合物C3是通过使(PPh3)3RuCl2钌络合物与1.05当量的(E)-N-(2-(二苯基膦基)苄基)-1-(6-((二叔丁基膦基)甲基]吡啶-2-基)乙-1-亚胺(L-3)在甲苯中回流4小时反应制得的。冷却至室温后，在真空下部分浓缩甲苯，并加入Et2O以沉淀产物。将悬浮液在氮气下过滤，并将获得的紫色固体用甲苯/Et2O混合物洗涤几次，然后用纯Et2O洗涤。在高真空下干燥过夜后，以85％的收率获得作为单一异构体的产物。
1H-NMR(500MHz,CD2Cl2):δ7.80-7.70(m,5H),7.58(t,J＝1.80Hz,1H),7.45-7.25(m,11H),5.21(t,J＝3.2Hz,2H,CH2),3.79(d,J＝8.8Hz,2H,CH2),2.78(s,3H,CH3),1.10(s,9H,3CH3),1.07(s,9H,3CH3).
13C-NMR(125.76MHz,CD2Cl2):δ169.26(C),166.09(C),159.58(C),139.24(C),138.57(C),136.82(C),135.62(CH),135.10(CH),134.06(CH),132.09(CH),131.21(CH),129.78(CH),129.11(CH),128.88(CH),128.09(CH),128.00(CH),123.87(CH),122.47(CH),60.95(CH2),39.17(CH2),37.70(C),30.54(CH3),17.04(CH3).
31P NMR(202MHz,CD2Cl2):δ35.84(d,J＝19.5Hz,1P),63.47(d,J＝19.5Hz,1P).
实施例3
对比络合物的制备
a)[RuCl2(2-(二苯基膦基)-N-((6-((二苯基膦基)甲基]吡啶-2-基)甲基)乙-1-胺)](对比络合物CC1)的制备
根据一些先前描述的方法(Tan X.,Wang Y.,Liu Y.,Wang F.,Shi L.,Lee K.-H.,Lin Z.,Lv H.,Zhang X.,Org.Lett.,2015,17(3),454–457)获得络合物[RuCl2(2-(二苯基膦基)-N-((6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲基)乙-1-胺)]。
b)[RuCl2((E)-N-(2-(二苯基膦基)乙基)-1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶基-2-基)甲亚胺)的制备](对比络合物CC2)
·(E)-N-(2-(二苯基膦基)乙基)-1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲亚胺配体
(E)-N-(2-(二苯基膦基)乙基)-1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲亚胺
(E)-N-(2-(二苯基膦基)乙基)-1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲亚胺配体是通过在室温下于THF中使6-((二苯基膦基)甲基)吡啶甲醛与2-(二苯基膦基)乙-1-胺的等摩尔混合物反应而获得的。经溶剂浓缩并在高真空下干燥过夜，以定量收率得到浅黄色粘性油状的纯化合物。
1H NMR(500MHz,CD2Cl2):δ(ppm)2.46(tm,J＝7.8Hz,2H,CH2),3.62(s,2H,CH2),3.75(qm,,J＝7.8Hz,2H,CH2)6.94(d,J＝7.8Hz,1H,CH),7.31(m,12H,12CH),7.44(m,9H,9CH),7.63(d,J＝7.8Hz,1H,CH),8.22(s,1H,CH).
13CNMR(125MHz,CD2Cl2):δ(ppm)30.0(CH2),38.7(CH2),58.4(CH2),118.5(CH)124.9(CH),128.7(CH),128.8(CH),128.9(CH),129.1(CH)133.1(CH),133.2(CH),136.8(CH),138.8(C),138.9(C),154.6(C),158.2(C),162.8(CH).
31P NMR(202MHz,CD2Cl2):δ(ppm)-18.73(s),-10.41(s).
·[RuCl2((E)-N-(2-(二苯基膦基)乙基)-1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶基-2-基)甲亚胺)](络合物CC2)
它是通过使(PPh3)3RuCl2钌络合物与1.05当量的(E)-N-(2-(二苯基膦基)乙基)-1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)甲亚胺配体在甲苯中回流4小时反应制得的。冷却至室温后，在真空下部分浓缩甲苯，并加入Et2O以沉淀产物。将悬浮液在氮气下过滤，并将获得的紫色固体用甲苯/Et2O混合物洗涤几次，然后用纯Et2O洗涤。在高真空下干燥过夜后，以85％的收率获得纯产物。
1H NMR(500MHz,CD2Cl2):δ(ppm)3.21(qm,J＝7.8Hz,2H,CH2),4.52(d,J＝10.4Hz,2H,CH2),4.60-4.70(m,2H,CH2),7.22-7.28(m,8H,8CH),7.30-7.38(m,4H,4CH),7.43-7.57(m,8H,8CH),7.74-7.86(m,3H,3CH),8.95(dt,J＝7.0和1.6Hz,1H,CH).
13CNMR(125MHz,CD2Cl2):δ(ppm)35.8(CH2),47.7(CH2),58.6(CH2),122.5(CH),125.4(CH),127.8(CH),127.9(CH),129.6(CH),129.8(CH),133.8(CH),134.1(CH),135.0(CH),135.6(C),136.2(C),158.4(C),160.8(CH)162.5(C).
31P NMR(202MHz,CD2Cl2):δ(ppm)54.6(d,J＝19.60Hz),60.5(d,J＝19.60Hz)
c)[RuCl2((E)-1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)-N-(3-(二苯基膦基)丙基)甲亚胺)](对比络合物CC3)的制备
·(E)-1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)-N-(3-(二苯基膦基)丙基)甲亚胺配体
它是通过在室温下于THF中使6-((二苯基膦基)甲基)吡啶甲醛与3-(二苯基膦基)丙-1-胺的等摩尔混合物反应而获得。经溶剂浓缩并在高真空下干燥过夜，以定量收率得到浅黄色粘性油状的纯化合物。
1H NMR(500MHz,CD2Cl2):δ(ppm)1.75-1.87(m,2H,CH2),2.09-2.16(m,2H,CH2),3.62(s,2H,CH2),3.70(td,J＝6.8和1.2Hz,2H,CH2)6.94(dt,J＝7.8和1.2Hz,1H,CH),7.27-7.35(m,12H,12CH),7.38-7.46(m,8H,8CH),7.50(t,J＝7.8Hz,1H,CH),7.63(d,J＝7.8Hz,1H,CH),8.26(s,1H,CH).
13CNMR(125MHz,CD2Cl2):δ(ppm)25.8(CH2),27.7(CH2),38.7(CH2),62.4(CH2),118.4(CH)124.9(CH),128.7(CH),128.9(CH),129.1(CH)133.0(CH),133.2(CH),136.8(CH),138.7(C),139.3(C),154.8(C),158.2(C),162.8(CH).
31P NMR(202MHz,CD2Cl2):δ(ppm)-16.11(s),-10.42(s).
·[RuCl2((E)-1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)-N-(3-(二苯基膦基)丙基)甲亚胺)](对比络合物CC3)
它是通过使(PPh3)3RuCl2钌络合物与1.05当量的(E)-1-(6-((二苯基膦基)甲基)吡啶-2-基)-N-(3(二苯基膦基)丙基)甲亚胺配体在甲苯中回流4小时反应制得的。冷却至室温后，在真空下部分浓缩甲苯，并加入Et2O以沉淀产物。将悬浮液在氮气下过滤，并将获得的紫色固体用甲苯/Et2O混合物洗涤几次，然后用纯Et2O洗涤。在高真空下干燥过夜后，以75％的收率获得纯产物。
1H NMR(500MHz,CD2Cl2):δ(ppm)2.40-2.54(m,2H,CH2),2.79-2.87(m,2H,CH2),4.35-4.40(m,2H,CH2),4,41(d,J＝10.8Hz,2H,CH2),7.08-7.14(m,8H,8CH),7.16-7.22(m,4H,4CH),7.23-7.30(m,4H,4CH),7.32-7.38(m,4H,4CH),7.61-7.67(m,1H,CH,7.75-7.81(m,2H,2CH),8.71(dt,J＝5.8和1.8Hz,1H,CH).
13CNMR(125MHz,CD2Cl2):δ(ppm)24.4(CH2),27.5(CH2),48.7(CH2),63.0(CH2),122.7(CH)125.4(CH),127.5(CH),127.6(CH),129.1(CH),129.6(CH),134.1(CH),134.2(CH),135.4(CH),135.8(C),138.0(C),155.6(C),162.4(C),165.0(CH).
31P NMR(202MHz,CD2Cl2):δ(ppm)36.12(d,J＝30.4Hz),50.5(d,J＝30.4Hz).
d)[RuCl2(三苯基膦)(双(2-(乙基硫基)乙基)胺)](对比络合物CC4)
可商购的络合物[RuCl2(三苯基膦)(双(2-(乙基硫基)乙基)胺)]购自Sigma-Aldrich。
e)[RuCl2(N,N’-(乙烷-1,2-二基)双(1-(2-(二苯基膦基)苯基)甲亚胺))](对比络合物CC5)
络合物[RuCl2(N,N’-(乙烷-1,2-二基)双(1-(2-(二苯基膦基)苯基)甲亚胺))]是根据先前描述的方法(Saudan L.,Dupau P.,RiedhauseRJ.-J.,Wyss P.,WO200610648)合成的。
f)[RuCl2(双(2-(二苯基膦基)乙基胺))](对比络合物CC6)
可商购的络合物[RuCl2(双(2-(二苯基膦基)乙基胺))]购自Sigma-Aldrich(CAS号：[506417-41-0])。
实施例4
一般氢化反应程序：
将酯、钌催化剂、金属醇化物助催化剂(用作固体或某些醇溶液)和可选的溶剂(参见表1)一起装入到装有机械搅拌装置、压力和内部温度传感器以及用于内部温度调节的加热/冷却系统的100mL或1L高压釜中。然后在搅拌下用氮气(3次5巴)和氢气(3次5巴)吹扫密封的高压釜，然后通过配备有出口压力调节器和内部压力传感器的氢气罐将其加压至所需的氢气压力。确定氢气消耗量。然后将反应混合物加热至所需温度，并在整个反应过程中将进入高压釜的氢气压力保持在所需值。在反应完成时，也通过GC分析确定了原料和混合酯的完全消失，该混合酯来自酯交换反应与产物最终与金属醇化物助催化剂和/或醇溶剂，然后将高压釜冷却至25℃。然后将其减压并用氮气(3次5巴)吹扫，然后将反应混合物转移至圆底烧瓶中，并在真空下除去轻质化合物。然后将粗产物进行快速蒸馏，以确定反应期间形成的残留物的量，并基于蒸馏产物的GC纯度计算收率。
实施例5
使用本发明的不同催化剂和对比催化剂对不同的酯进行催化氢化：
如实施例4中所述进行氢化。
表1：使用不同的络合物对不同酯的氢化
Figure BDA0002515190850000271
Figure BDA0002515190850000281
1)实现了完全转化，几乎没有残留物形成(＜1重量％)。
2)以>99％的GC选择性获得了产物。
与现有技术的催化剂相比，使用本发明的催化剂可以更快地达到完全转化。
表2：所用酯的结构和名称
Figure BDA0002515190850000282
Figure BDA0002515190850000291
Figure BDA0002515190850000301
实施例6
在各种溶剂中使用本发明的不同催化剂和对比催化剂对苯甲酸乙酯进行的催化 氢化：
如实施例4中所述进行氢化。
表3：在各种溶剂中使用不同的络合物对苯甲酸乙酯进行氢化
Figure BDA0002515190850000302
Figure BDA0002515190850000311
1)用2体积当量的溶剂进行反应(如果适用)。
2)实现了完全转化，几乎没有残留物形成(＜1重量％)。
无论使用哪种溶剂，本发明的催化剂都比现有技术的催化剂更快地达到完全转化。
实施例7
在不同温度下使用络合物C1对不同酯进行的催化氢化：
如实施例4中所述进行氢化。
表4：在不同温度下使用络合物C1对酯进行氢化
Figure BDA0002515190850000321
1)实现了完全转化，几乎没有残留物形成(＜1重量％)。
实施例8
在不同的氢气压力下，使用络合物C1在辛酸乙酯的纯净条件下进行的催化氢化：
如实施例4中所述进行氢化。
表5：在各种氢气压力下用C1对辛酸乙酯进行氢化
Figure BDA0002515190850000331
1)实现了完全转化，几乎没有残留物形成(＜1重量％)。
实施例9
使用络合物C1和多种金属醇化物作为碱，在辛酸乙酯的纯净条件下进行的催化氢 化：
如实施例4中所述进行氢化。
表6：使用各种金属醇化物作为碱的纯净氢化
Figure BDA0002515190850000332
1)实现了完全转化，几乎没有残留物形成(＜1重量％)。
实施例10
使用络合物C1在各种酯的纯净条件下进行的催化氢化：
如实施例4中所述进行氢化。
表7：各种酯的纯净氢化
Figure BDA0002515190850000341
1)实现了完全转化，几乎没有残留物形成(＜1重量％)。
2)在完全转化时获得具有超过99％的GC选择性的所需产物。
3)在完全转化时获得具有95％的GC选择性的所需产物。
实施例11
使用本发明的不同催化剂和对比催化剂在各种溶剂中对(+/-)-(3aR,5aS,9aS, 9bR)-3a,6,6,9a-四甲基十氢萘并[2,1-b]呋喃-2(1H)-酮进行的催化氢化：
如实施例4中所述进行氢化。
表8：(+/-)-(3aR,5aS,9aS,9bR)-3a,6,6,9a-四甲基十氢萘并[2,1-b]呋喃-2(1H)-酮在溶剂中的纯净氢化
Figure BDA0002515190850000351
1)用1体积当量的溶剂进行反应。
2)用2体积当量的溶剂进行反应。
3)实现了完全转化，几乎没有残留物形成(＜1重量％)。
从对映体富集的化合物E16获得了相同的结果。

Claims (15)

1.使用分子H2通过氢化将包含一个或两个酮、醛、酯或内酯官能团的C3-C70底物还原为相应的醇或二醇的方法，其特征在于，所述方法在碱和至少一种含有钌和下式的四齿配体的催化剂或预催化剂的存在下进行，
Figure FDA0002515190840000011
其中一条虚线代表单键，另一条虚线代表单键或双键；当两条虚线均为单键时，z为1；或者，当一条虚线为双键，另一条虚线为单键时，z为0；
m为0或1；n是0到4的一个整数；
当N与C(R9)(R10)之间的虚线代表双键时，q为0；或者当N与C(R9)(R10)之间的虚线代表单键时，q为1。
当N与C(R11)(R12)之间的虚线代表双键时，q’为0；或者当N与C(R11)(R12)之间的虚线代表单键时，q’为1。
当R1和R2分开表示时，同时或独立地代表可选地被取代的直链C1至C8烷基，可选地被取代的直链C2至C8烯基，可选地被取代的支链或环状C3至C8烷基或烯基，可选地被取代的C6至C10芳族基团，或OR1’或NR1’R2’基团，R1’和R2’为C1至C8烷基或C2至C8烯基；或者当R1和R2结合在一起时，形成饱和或不饱和的环，该环可选地被取代，具有4～10个原子并且包括所述R1和R2基团所键合的磷原子；
R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11和R12分开表示时，同时或独立地代表氢原子，可选地被取代的C1-C10直链烷基，可选地被取代的C2-C10直链烯基，可选地被取代的C3-C10支链或环状的烷基或烯基，或可选地被取代的C6-C10芳族基团；或者当R3与R4和/或R4与R5和/或R5与R6和/或R6与R7和/或R7与R8和/或R8与R9和/或R9与R10和/或R9与R11和/或R11与R12结合在一起时，形成可选地被取代的具有4至10个原子的饱和或不饱和环；
当R13和R14分开表示时，同时或独立地代表可选地被取代的C6至C10芳族基团或OR1’或NR1’R2’基团，其中R1’和R2’为C1至C8烷基或C2至C8烯基；并且
当R15分开表示时，同时或独立地代表氢原子，卤素原子，可选地被取代的直链C1至C8烷基，可选地被取代的直链C2至C8烯基，可选地被取代的支链或环状C3至C8烷基或烯基，或卤代或全卤代烃，CN，SO3R3’，SO2R3’，NO2，OR3’或CONR3’R4’基团，R3’和R4’彼此独立地为氢原子或C1至C8烷基或C2至C8烯基；两个相邻的R15基团可以键合在一起形成可选地被取代的C5至C10环；
R1至R15基团的可选取代基是一个或两个卤素原子，C1至C10烷氧基，聚亚烷基二醇，卤代或全卤代烃，COOR，或R基团，其中R为C1至C6烷基或C5至C12的环烷基、芳烷基或芳族基团，后者上也可选地取代有一个、两个或三个卤素原子或C1-C8烷基、烷氧基，硝基，磺酸根，卤代或全卤代烃或酯基。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，钌络合物为下式，
[Ru(L)Y2]
(1)
其中L代表权利要求1中定义的四齿配体；并且
每个Y同时或独立地代表CO，氢或卤素原子，羟基或C1-C6的烷基、烯基、烷氧基或羧基基团，或BH4或ALH4基团。
3.根据权利要求1至2中任一项的方法，其特征在于，m为1。
4.根据权利要求1至2中任一项的方法，其特征在于，L是下式的配体，
Figure FDA0002515190840000031
其中z、n、q、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R10、R11、R12、R13、R14和R15具有与权利要求1中定义相同的含义。
5.根据权利要求1至4中任一项的方法，其特征在于，R1和R2同时或独立地代表可选地被取代的直链C1-C6烷基，可选地被取代的支链或环状C3-C6烷基，可选地被取代的苯基；或者当R1和R2结合在一起时，形成饱和或不饱和的环，该环可选地被取代，具有4、5、6或7个碳原子并且包括所述R1和R2基团所键合的磷原子。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于，R1和R2代表环己基、苯基、叔丁基、异丙基或乙基。
7.根据权利要求1至6中任一项的方法，其特征在于，R13和R14代表可选地被取代的苯基。
8.根据权利要求1至7中任一项的方法，其特征在于，R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11和R12分开表示时，同时或独立地代表氢原子，可选地被取代的C1-C4直链烷基，可选地被取代的C5-C6支链或环状烷基或可选地被取代的苯基；当R4和R5或者R5和R6或者R8和R9结合在一起时，形成可选地被取代的具有4至7个碳原子的饱和或不饱和环。
9.根据权利要求1至8中任一项的方法，其特征在于，L是下式的配体，
Figure FDA0002515190840000041
其中z、n、R1、R2、R9、R13、R14和R15具有与权利要求1至8中定义相同的含义。
10.根据权利要求1至9中任一项的方法，其特征在于，该碱的pKa大于14。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于，该碱是碱金属或碱土金属的碳酸盐，碱金属或碱土金属的氢氧化物，C1-10酰胺，C10-26磷腈或式(R17O)2M或R17OM’的醇化物，其中M是碱土金属，M’是碱金属或铵NR18 4 +，其中R17代表氢或C1-C6直链或支链烷基，R18代表C1-C10直链或支链烷基。
12.根据权利要求1至11中任一项的方法，其特征在于，该底物是式(I)的化合物，
Figure FDA0002515190840000042
其中p为0或1；当p为1时，Ra和Rb同时或独立地代表可选地被取代的直链、支链或环状C1-C30芳族、烷基或烯基基团；或者
当p为0时，Ra代表可选地被取代的直链、支链或环状的C1-C30芳族、烷基或烯基基团，Rb代表氢原子，可选地被取代的直链、支链或环状的C1-C30芳族、烷基或烯基基团；或者
Ra和Rb键合在一起并形成C4-C20饱和或不饱和基团，其可选地被取代；并且
其中Ra和Rb的取代基是COORc基团，一个、两个或三个卤素，ORc、NRc 2或Rc基团，其中Rc是氢原子，卤代C1-C2基团或C1至C10环状、直链或支链的烷基或烯基基团。
13.根据权利要求12的方法，其特征在于，该底物是式(I)的C5-C30化合物，其中Ra和Rb同时或独立地代表可选地被取代的直链C1-C30烷基，可选地被取代的支链或环状C3-C30烷基或烯基，或可选地被取代的C5-C30芳族基团；或者Ra和Rb结合在一起并形成C4-C20饱和或不饱和的直链、支链、单环、二环或三环基团，其可选地被取代。
14.下式的配体，
Figure FDA0002515190840000051
其中m、n、q、q’z、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14和R15具有与权利要求1至9中任一项相同的含义。
15.权利要求2中所定义的式(1)的络合物。
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