DE19816479A1 - Verfahren zur Herstellung von Enaminen, Iminen, Indolen und Diaminen aus Alkinen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Enaminen, Iminen, Indolen und Diaminen aus AlkinenInfo
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Abstract
Die Addition von Aminen an bestimmte Alkene ist homogen unter Einsatz von Alkalimetall- und Lanthanoid-Katalysatoren oder heterogenen unter Einsatz von Zeoliten, Silikaten oder Pillared Clays möglich. Es gibt kein Verfahren zur Addition von Aminen an Alkine. DOLLAR A Mit Hilfe von homogenen Katalysatoren, die auf mittleren bis späten Übergangsmetallen beruhen, können Ammoniak oder primäre oder sekundäre Amine an Alkine addiert werden. Als Katalysator aktive Übergangsmetall-Komplexe sind dadurch gekennzeichnet, daß das Metall eine d·8· oder d·10· Elektronenkonfiguration hat. DOLLAR F1 Das Verfahren ermöglicht erstmalig die Darstellung von Enaminen, Iminen, Indolen und Diaminen durch Addition von Aminen an Alkine. Dabei werden eine Vielzahl von funktionellen Gruppen in den verschiedenen Edukten toleriert.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Enaminen, Iminen, Indolen und Diaminen durch Umsetzung von
Ammoniak oder primären oder sekundären Aminen mit Alkinen in
Gegenwart eines homogenen Übergangsmetallkatalysators. Die als
Katalysator eingesetzten Verbindungen sind dadurch gekennzeichnet, daß
das Metall eine d8 oder d10 Elektronenkonfiguration hat.
Formal ist die Umsetzung eine Hydroaminierung, bei der ein Amin
H-NR2 an eine Dreifachbindung RC∼CR angelagert wird (Gleichung 1).
Ohne den Einsatz eines Katalysators ist diese Reaktion für Alkine, die nicht
durch stark elektronenziehende Substituenten wie z. B. Carbonyl oder Per
fluoroalkyl aktiviert sind, nicht möglich.
Die Reaktion ermöglicht ein neues Verfahren zur direkten Darstellung
von Enaminen aus Aminen und Alkinen. Bei geeigneter Substitution
isomerisieren die erhaltenen Enamine zu den thermodynamisch stabileren
Iminen. Die entsprechende intramolekulare Reaktion ergibt Indole und
andere Stickstoff-Heterozyklen. Die zweifache Addition eines Amins an das
Alkin ergibt Diamine und ermöglicht die Darstellung von Polymeren.
Obwohl bisher vernachlässigt, ist ein Prozeß zur Hydroaminierung von
Alkinen von großer technischer Bedeutung.
Ein der Hydroaminierung von Alkinen entsprechender Prozess ist die
katalytische Addition einer N-H Bindung an Alkene zur Darstellung von
Aminen. Die für diese Reaktion bekannten Katalysatoren, meist
Alkalimetalle (G. P. Pez, 1981, US 4,302,603), einfache Rhodium- oder
Iridiumsalze (D. R. Coulson, 1973, US 3,758,586) oder Ruthenium- und
Eisenverbindungen (D. M. Gardner et al., 1984, US 4,454,321), sind mit einer
Reihe von Nachteilen verbunden: Sie sind meist ineffizient, erreichen nur
geringe Reaktionsgeschwindigkeiten, verfügen nur über eine kurze
Lebensdauer, sind spezifisch für ein Substrat, ergeben schlechte
Selektivitäten oder erfordern ein Schützen des Amins, z. B. durch
Tosylierung (R. C. Larock et al., J. Org. Chem., 1996, 61, 3584). Daher
beinhalten viele Verfahren die Umsetzung von Alkoholen zu Aminen,
wobei der Alkohol wiederum aus Alkenen dargestellt wird. Dieses
Verfahren kann auch katalytisch als einstufiger Prozess ohne Isolierung des
Alkohols durchgeführt werden (Y. Brigandat et al., 1990, US 4,937,383).
Derartige Hydroaminierungen sind formal exotherm, jedoch schwierig in
die Praxis umzusetzen, da keine geeigneten Katalysatoren bekannt sind. Bei
Temperaturerhöhung verschiebt sich das Gleichgewicht aufgrund des
negativen Etropieterms zu den Edukten.
Aus der Patentschrift von T. J. Marks, 1992, US 5,110,948 ist ein direktes
Verfahren zur Hydroaminierung von Alkenen bekannt, wobei als
Katalysatoren Organosamarium-Verbindungen eingesetzt werden. All
gemein sind organometallische Verbindungen der Lanthanidmetalle
dadurch charakterisiert, daß sie eine geringe Stabilität als isolierte Substanz
und eine extreme Empfindlichkeit gegenüber Spuren von Sauerstoff und
Wasser haben. Aufgrund einer Zersetzung der Katalysatoren durch
Alkohole und viele funktionelle Gruppen, insbesondere durch Gruppen,
die einer β-H-Elimination unterliegen können, ist die Wahl geeigneter
Lösungsmittel und von Reagentien mit funktionellen Gruppen stark
eingeschränkt.
Aus den Patenten U. Dingerdissen et al., 1997, EP 0,752,411; 1997,
EP 0,752,409; 1997, EP 0,752,410 und 1997, DE 195,30,177; G. J. Hutchings et al.,
1992, EP 0,510,825; M. Bergfeld et al., 1993, DE 42,06,992; V. Taglieber et al.,
1990, US 4,929,758; J. O. H. Peterson et al., 1983, US 4,375,002 und 1981, US
4,307,250 ist ein Verfahren zur Hydroaminierung von Alkenen bekannt, bei
dem als Katalysatoren Zeolite, Silikate oder Pillared Clays eingesetzt
werden, die jedoch nicht in allen Fällen zu Ergebnissen führen. Die
Reaktion wird in der Gasphase durchgeführt. Dies beschränkt die
möglichen Substrate auf Stoffe, die unzersetzt verdampft oder sublimiert
werden können. Die Reaktion erfolgt in der Regel im Inneren des Zeolites,
Silikates oder Pillared Clays. Aufgrund der begrenzten Größe der
Hohlräume können nur Moleküle umgesetzt werden, die in die Struktur
des Zeolites oder Pillared Clays eindringen können. Substrate mit
funktionellen Gruppen werden in den meisten Fällen irreversibel
adsorbiert und können daher nicht umgesetzt werden.
Eine Übersicht über die bekannten Methoden zur Aminierung von
Alkenen wird in "Functionalisation of Alkenes: Catalytic Amination of
Monoolefins", J. J. Brunet et al., J. Mol. Catal., 1989, 49, 235 gegeben. Ein
plausibler Mechanismus für Hydroaminierungen mit Lanthanocenen, im
speziellen mit (η5-Me5C5)2Sm(THF)2, wird in der Patentschrift T. J. Marks et
al., 1992, US 5,110,948 beschrieben.
Mögliche Mechanismen für eine Katalyse mit späten Übergangsmetallen
wurden bisher wenig untersucht. Theoretisch gibt es drei prinzipielle
Mechanismen. 1.) Das Alkin koordiniert an einen Metallkomplex. Die so
aktivierte Spezies kann von dem nukleophilen Amin angegriffen werden
und ein höher aminiertes Produkt bilden. 2.) Das Amin kann an ein
Metallzentrum (als Metallamin oder Metallamid) gebunden werden und so
aktiviert mit dem Alkin reagieren. Dabei wird das Alkin in die Metall-
Stickstoff Bindung eingeschoben. Die Stereochemie des Produktes hängt
von dem vorliegenden Mechanismus ab und ist im Ergebnis eine cis-
Addition (Mechanismus 1) oder eine trans-Addition (Mechanismus 2). 3.)
Ein weiterer denkbarer Mechanismus beruht auf der oxidativen Addition
des Amins an das Übergangsmetallzentrum. Dieser Mechanismus ist z. B.
für Rhodium-Katalysatoren vorgeschlagen worden (A. L. Casalnuovo et al.,
J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 6738).
Alle für die Addition von Aminen an Alkene bekannten Katalysatoren
haben - wie oben beschrieben - gravierende Nachteile. Insbesondere können
nur ausgewählte Substrate umgesetzt werden. Eine allgemeines Verfahren
zur Umsetzung verschiedener Edukte konnte bisher nicht realisiert werden.
Alle bisher bekannten Verfahren unterliegen Einschränkungen, die bei der
Auswahl möglicher funktioneller Gruppen in den Edukten berücksichtigt
werden müssen. Weitere Nachteile liegen in der geringen Aktivität,
Selektivität und Stabilität der bisher bekannten Katalysatoren. Im Gegensatz
zu der Hydroaminierung von Alkenen ist bisher kein Verfahren zur
Addition von Aminen an Alkine bekannt. Die Hydroaminierung von
Alkinen ist dadurch charakterisiert, daß eine direkte Umsetzung ohne den
Einsatz eines Katalysators nicht möglich ist.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, erstmalig
ein allgemeines Verfahren für die Addition von Ammoniak oder primären
oder sekundären Aminen an Alkine zu entwickeln.
Den Nachteilen, der gemäß dem Stand der Technik bekannten Alkali
metall- und Lanthanoid-Katalysatoren, war bei der Auswahl geeigneter
Katalysatoren für die Hydroaminierung von Alkinen Sorge zu tragen.
Demgemäß war es die erfindungsgemäße Aufgabe, Katalysatoren zu finden,
die auf mittleren bis späten Übergangsmetallen beruhen. In diesem Kontext
sind dies Elemente, die gemäß IUPAC (1985) in den Gruppen 5 bis 12 des
Periodensystems klassifiziert sind.
Der vorliegenden Erfindung lag außerdem die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zur intermolekularen bzw. intramolekularen Darstellung von
Enaminen, Iminen, Indolen und Diaminen anzugeben, wobei
Katalysatoren verwendet werden sollen, die eine breite Umsetzbarkeit der
betreffenden Reaktanden ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch die in den
Patentansprüchen 1 bis 4 angegebenen Verfahren, unter Verwendung der in
den Patentansprüchen 12 und 13 angegebenen Katalysatoren für die
intermolekulare und intramolekulare Darstellung von Enaminen, Iminen,
Indolen und Diaminen, gelöst. Die Ansprüche Nr. 5 bis 11 und 14 bis 16
geben vorteilhafte Ausgestaltungen der oben genannten Verfahren wieder.
Überraschenderweise katalysieren Verbindungen beinahe aller mittleren
bis späten Übergangsmetalle der Gruppen 5 bis 12 des Periodensystems die
Hydroaminierung von Alkinen. Diese Verbindungen zeichnen sich
dadurch aus, daß das Metall in einer bestimmten Oxidationsstufe vorliegt.
Letztere ist dadurch definiert, daß das Metallzentrum formal eine d8 oder
d10 Elekronenkonfiguration hat (Tabelle 1). Demgemäß sind Verbindungen,
die Übergangsmetalle in folgender Oxidationstufe enthalten, katalytisch
aktiv:
- - alle d10-Komplexe von Übergangsmetallen der 4. Periode wie Mn(-III), Fe(-II), Co(-I), Ni(0), Cu(I), Zn(II)
- - d10-Komplexe von Übergangsmetallen der Gruppen 11 und 12 in der 5. Periode wie Ag(I), Cd(II)
- - d10-Komplexe von Übergangsmetallen der Gruppe 12 in der 6. Periode wie Hg(II)
- - d8-Komplexe von Übergangsmetallen der 5. Periode wie Nb(-III), Mo(-II), Ru(0), Rh(I), Pd(II) mit Ausnahme der Gruppen 11 und 12
- - d8-Komplexe von Übergangsmetallen der 6. Periode wie Ta(-III), W(-II), Re(-I), Os(0), Ir(I), Pt(II), Au(III) mit Ausnahme der Gruppe 12
Eine andere Elektronenkonfiguration des Zentralatoms ergibt keine
katalytisch aktive Spezies.
Mechanistisch ist dies mit den oben beschriebenen Szenarien 1 und 2
vereinbar, während ein Mechanismus, der auf einer oxidativen Addition
des Amins an das Übergangsmetall-Zentrum beruht, ausgeschlossen
werden kann. Folgende Beobachtungen für die Hydroaminierung von
Alkinen mit späten Übergangsmetall-Katalysatoren unterstützen diese
Schlußfolgerung: 1.) Die Reaktion wird auch von Metallen wie Zink und
Silber, die keine oxidativen Additionen erlauben, katalysiert. 2.) Es konnte
gezeigt werden, daß von den typischen Redoxpaaren Ni0/NiII, Ru0/RuII,
RhI/RhIII, Pd0/PdII, AuIII/AuI jeweils nur die Komplexe, die das Metall in
der zuerst genannten Oxidationsstufe enthalten, katalytisch aktiv sind.
Die als Katalysator eingesetzten Verbindungen können allgemein durch
die Formel MxLy beschrieben werden. In dieser Formel beschreibt L
denselben oder eine beliebige Kombination verschiedener ein-, zwei- und
mehrzähniger Liganden. Typische Liganden sind CO, CN, NO, PF3, H2O,
Halogen, π-aromatische Liganden, π-olefinische Liganden, π-acetylenische
Liganden, ein-, zwei- und mehr-zähnige Phosphane. Der Ligand NO kann
sowohl als neutraler wie auch als kationischer Ligand vorliegen.
Wasserstoff als Ligand kann sowohl als anionischer wie auch als
kationischer Ligand vorliegen. M bedeutet ein Element oder eine beliebige
Kombination verschiedener Elemente der Gruppen 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 des
Periodensystems als Zentralatom, im besonderen Mangan, Eisen, Kobalt,
Nickel, Kupfer, Zink, Niob, Molybdän, Ruthenium, Rhodium, Palladium,
Silber, Cadmium, Tantal, Wolfram, Rhenium, Osmium, Iridium, Platin,
Gold, Quecksilber, wobei das Metall die oben genannte Elektronen
konfiguration besitzt. Die Zahlen x und y bedeuten eine ganze Zahl, wobei
1 ≦ × ≦ 6 und 1 ≦ y ≦ 8.
Mechanistisch ist für einen erfolgreichen Ablauf der Katalyse notwendig,
daß mindestens eine, bevorzugt zwei benachbarte Koordinationsstellen zur
Verfügung stehen. Daher ist es wichtig, daß bei quadratisch planaren
Komplexen mindestens ein Ligand und bei oktaedrischen Komplexen
mindestens einer, bevorzugt mindestens zwei benachbarte Liganden
abdissoziieren können. Beispiele für katalytisch aktive Homogen
katalysatoren sind die in Tabelle 2 angegebenen Verbindungen.
Als Katalysatoren können auch Verbindungen eingesetzt werden, in
denen die Metalle in einer höheren Oxidationsstufe vorliegen und durch
Reduktion in die angegebene, katalytisch aktive, Oxidationsstufe
übergeführt werden. Bedeutsam ist dies insbesondere für Verbindungen
folgender Metalle: Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Niob, Molybdän,
Ruthenium, Rhodium, Palladium, Tantal, Wolfram, Rhenium, Osmium,
Iridium, Platin. Ausgehend von leicht zugänglichen Verbindungen dieser
Metalle kann die katalytisch aktive Spezies durch Reduktion mit einem
Reduktionsmittel wie NaBH4, KBH4, Borhydriden, Hydrazin, Zinkpulver,
Magnesium, K-Na Legierung erhalten werden. Der dargestellte Komplex
kann in situ oder nach einer vorhergehenden Reinigung und Isolierung für
das katalytische Verfahren eingesetzt werden.
Demgemäß wurde folgendes neue und verbesserte Verfahren zur
Herstellung von Enaminen, Imine, Indolen und Diaminen entwickelt:
- 1.) Intermolekularen Darstellung von Enaminen der allgemeinen Formel I
in der R1, R2 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, C7- bis C20-Alkylaryl, C7- bis C20- Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C5- bis C20-Aroxy, C3- bis C20- Silyloxy, C2- bis C20-Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20- Aroxyvinyl, C7- bis C20-Alkoxyaralkyl, Halo, C1- bis C20- Perfluoroalkyl, Cyano, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20- Cyanaryl, C1- bis C20-Alkylmercapto, C5- bis C20-Arylmercapto, C1- bis C20-Alkylsulfonyl, C5- bis C20-Arylsulfonyl, C2- bis C20- Alkylphosphinoyl, C5- bis C20-Arylphosphinoyl, C3- bis C20- Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl,
R1 oder R2 C21- bis C200-Alkyl, C21- bis C200-Alkenyl,
R1 und R2 gemeinsam eine C6- bis C12-Alkylendikette,
R3, R4 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, substituiertes Phenyl, C7- bis C20- Alkylaryl, C7- bis C20-Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C2- bis C20- Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20-Aroxyvinyl, C7- bis C20- Alkoxyaralkyl, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20-Cyanaryl, C3- bis C20-Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl- silyl,
R3 und R4 gemeinsam eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9- Alkylendikette oder eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9-Alkoxydikette,
bedeuten, durch Umsetzung von Alkinen der allgemeinen Formel II
in der R1 und R2 die oben genannten Bedeutungen haben, mit Ammoniak oder primären oder sekundären Aminen der allgemeinen Formel III
in der R3 und R4 die oben genannten Bedeutungen haben,
in Gegenwart eines homogenen Katalysators.
Für R3 Wasserstoff, C3- bis C20-Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl,
isomerisieren die Enamine in situ zu Iminen der allgemeinen Formel IV
- 2.) Intramolekulare Darstellung von Enaminen der allgemeinen Formel V
und VI
in der R1 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, C7- bis C20-Alkylaryl, C7- bis C20- Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C5- bis C20-Aroxy, C3- bis C20- Silyloxy, C2- bis C20-Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20- Aroxyvinyl, C7- bis C20-Alkoxyaralkyl, Halo, C1- bis C20- Perfluoroalkyl, Cyano, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20- Cyanaryl, C1- bis C20-Alkylmercapto, C5- bis C20-Arylmercapto, C1- bis C20-Alkylsulfonyl, C5- bis C20-Arylsulfonyl, C2- bis C20- Alkylphosphinoyl, C5- bis C20-Arylphosphinoyl, C3- bis C20- Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl,
R3 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, substituiertes Phenyl, C7- bis C20- Alkylaryl, C7- bis C20-Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C2- bis C20- Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20-Aroxyvinyl, C7- bis C20- Alkoxyaralkyl, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20-Cyanaryl, C3- bis C20-Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl- silyl,
R5 und R6 gemeinsam eine gesättigte oder ungesättigte C2- bis C9- Alkylendikette, gemeinsam eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9-Alkoxydikette,
bedeutet, durch Umsetzung von Amino-Alkinen der allgemeinen Formel VI
in der R1, R3, R5, R6 die oben genannten Bedeutungen haben,
in Gegenwart eines homogenen Katalysators.
Für R3 Wasserstoff, C3- bis C20-Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl,
isomerisieren die Enamine V in situ zu Iminen der allgemeinen Formel VIII
und die Enamine VI in situ zu Iminen der allgemeinen Formel IX
- 3.) Darstellung von Indolen der allgemeinen Formel X
in der R3 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, substituiertes Phenyl, C7- bis C20- Alkylaryl, C7- bis C20-Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C2- bis C20- Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20-Aroxyvinyl, C7- bis C20- Alkoxyaralkyl, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20-Cyanaryl, C3- bis C20-Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl- silyl,
R7 bis R11 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, C7- bis C20-Alkylaryl, C7- bis C20- Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C5- bis C20-Aroxy, C3- bis C20- Silyloxy, C2- bis C20-Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20- Aroxyvinyl, C7- bis C20-Alkoxyaralkyl, Halo, C1- bis C20- Perfluoroalkyl, Cyano, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20- Cyanaryl, C1- bis C20-Alkylmercapto, C5- bis C20-Arylmercapto, C1- bis C20-Alkylsulfonyl, C5- bis C20-Arylsulfonyl, C2- bis C20- Alkylphosphinoyl, C5- bis C20-Arylphosphinoyl, C3- bis C20- Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl,
je zwei benachbarte Reste R8 bis R11 gemeinsam ein 1,2 gebundenes Aryl, eine gesättigte oder ungesättigte C2- bis C9-Alkylendikette, eine gesättigte oder ungesättigte C7- bis C20-Aralkylendikette, einen 1,2 gebundenen heterocyclischen Rest, eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9-Alkoxydikette,
bedeuten, durch intramolekulare Umsetzung von Alkinen der allgemeinen Formel XI
in der R3, R8 bis R11 die oben genannten Bedeutungen haben,
in Gegenwart eines homogenen Katalysators. - 4.) Darstellung von Diaminen der allgemeinen Formeln XII und XIII
in der R1, R2 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, C7- bis C20-Alkylaryl, C7- bis C20- Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C5- bis C20-Aroxy, C3- bis C20- Silyloxy, C2- bis C20-Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20- Aroxyvinyl, C7- bis C20-Alkoxyaralkyl, Halo, C1- bis C20- Perfluoroalkyl, Cyano, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20- Cyanaryl, C1- bis C20-Alkylmercapto, C5- bis C20-Arylmercapto, C1- bis C20-Alkylsulfonyl, C5- bis C20-Arylsulfonyl, C2- bis C20- Alkylphosphinoyl, C5- bis C20-Arylphosphinoyl, C3- bis C20- Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl,
R3, R4 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, substituiertes Phenyl, C7- bis C20- Alkylaryl, C7- bis C20-Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C2- bis C20- Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20-Aroxyvinyl, C7- bis C20- Alkoxyaralkyl, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20-Cyanaryl, C3- bis C20-Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl- silyl,
R3 und R4 gemeinsam eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9- Alkylendikette oder eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9-Alkoxydikette,
bedeuten,
durch zweifache Umsetzung von Ammoniak oder primären oder sekundären Aminen der allgemeinen Formel III
in der R3 und R4 die oben genannten Bedeutungen haben,
mit Alkinen der allgemeinen Formel II,
in der R1 und R2 die oben genannten Bedeutungen haben,
in Gegenwart eines homogenen Katalysators.
Das vorliegende Verfahren zeichnet sich durch folgende Vorteile
gegenüber dem Stand der Technik aus: Erstmalig können Amine effektiv
an Alkine unter Einsatz homogener Katalysatoren addiert werden. Hierbei
wird eine breite Umsetzbarkeit von Substraten erzielt; insbesondere wird
eine Vielzahl von funktionellen Gruppen toleriert. Das erfindungsgemäße
Verfahren findet in flüssiger Phase statt. Eine Umsetzung in flüssiger Phase
hat insbesondere den Vorteil, daß auch Stoffe als Edukte eingesetzt werden
können, die in der Gasphase nicht beständig sind oder nicht unzersetzt aus
dem festen oder flüssigen Zustand in die Gasphase übergeführt werden
können.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist, daß die für die Umsetzung
benötigten Temperaturen deutlich niedriger als für die bekannten
Verfahren in der Gasphase liegen. Ein Verfahren bei nur wenig erhöhten
Temperaturen vermeidet Nebenreaktionen und verbessert die Selektivität.
Dadurch können höhere Ausbeuten des gewünschten Produktes erzielt
werden. Für den Einsatz von besonders temperaturempfindlichen Edukten
kann das Verfahren auch bei Raumtemperatur oder reduzierten
Temperaturen bis -30°C stattfinden. Da das Verfahren in flüssiger Phase
stattfindet ist der eingesetzte Druck nur bei gasförmigen oder niedrig
siedenden Edukten bedeutsam.
Das vorliegende Verfahren zeichnet sich durch eine gute Ausbeute bei
hoher Selektivität und guter Raum-Zeit-Ausbeute aus. Bereits mit keinem
oder niedrigem Amin-Überschuß wird eine hohe Selektivität an
gewünschtem Reaktionsprodukt erzielt und eine Dimerisierung und/oder
Oligomerisierung des eingesetzten Alkins vermieden. Das
erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch keine oder einen
geringen Anteil an Nebenprodukten aus.
Vergleichbare Verbindungen können mit Zeoliten, Silikaten oder
Pillared Clays nicht oder nur in geringem Ausmaß umgesetzt werden.
Damit bedeuten alle Katalysatoren, die bei Standardbedingungen zu mehr
als 10% Umsatz führen, eine Verbesserung gegenüber dem Stand der
Technik. Da auch komplizierte und/oder funktionalisierte Moleküle
umgesetzt werden können, kann bereits ein Umsatz ≧ 50% für ein
wirtschaftliches Verfahren ausreichend sein. Bei geringen Umsätzen ist
eine Rückführung der nicht umgesetzten Edukte notwendig.
Eine Ausführungsform dieses Verfahrens besteht darin, daß man
Ammoniak oder ein primäres oder ein sekundäres Amin der allgemeinen
Formel III zusammen mit dem Alkin II im molaren Verhältnis 1 : 20 bis 20 : 1
einem gerührten Reaktor zuführt und in Gegenwart eines homogenen
Katalysators bei einem Druck von 0 bis 200 bar und einer Temperatur von
-30°C bis 250°C in einem inerten Lösungsmittel umsetzt. Eine alternative
Ausführungsform besteht darin, daß man die Amino-Alkine VII oder XI als
Edukt einsetzt.
Das Verfahren wird in Lösung durchgeführt. In Lösung bedeutet, daß die
Reaktanden und der Katalysator entweder Flüssigkeiten sind oder in einer
Flüssigkeit gelöst vorliegen. Als Lösungsmittel für die Reaktanden und den
Katalysator während der Reaktion kann einer der Reaktanden, das Produkt
oder eine inerte Flüssigkeit dienen. Typische Beispiele für diese optionalen
inerten Lösungsmittel sind: gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe wie
Butan, Pentan, Hexan, Heptan, Cyclohexan, Isooctan, Octadecan;
aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol, Xylen, Ethylbenzol;
Ether wie Tetrahydrofuran, 1,4-Dioxan, Diethylether, 1,2-Dimethoxyxethan,
1,2-Diethoxyethan; gesättigte aliphatische Alkohole wie Methanol, Ethanol,
Isopropanol; tertiäre Amine wie Trimethylamin, Triethylamin, Pyridin, N-
Ethylpiperidin und andere Lösungsmittel wie Wasser, Acetonitril, Hexa
methylphosphoramid. Die Menge des Lösungsmittels ist bevorzugt so
bemessen, daß der Katalysator vollständig gelöst vorliegt. Besonders
bevorzugt ist eine darüber hinausgehende Menge an Lösungsmittel. Jedoch
ist es für das erfindungsgemäße Verfahren nicht zwingend notwendig, daß
die gesamte Menge des eingesetzten Katalysators gelöst vorliegt.
Das Verhältnis zwischen Alkin und Amin ist für die intramolekulare
Ausführungsform dieses Verfahrens auf 1 : 1 festgelegt. Dagegen ist für die
intermolekulare Ausführungsform das Verhältnis zwischen Alkin und
Amin prinzipiell frei wählbar. Bevorzugt werden die Reaktanden in einem
Verhältnis von 0.05 bis 20 mol Amin zu einem mol Alkin eingesetzt. Ein
Überschuß des Amins kann als Lösungsmittel verwendet werden. Der
Katalysator wird in einem Verhältnis von ca. 0.00001 bis 0.1 mol pro mol
desjenigen Reaktanden, Alkin oder Amin, eingesetzt, der in geringerer
Menge vorliegt. Bevorzugt wird die Menge des Katalysators so gering wie
möglich gehalten, sollte aber andererseits ausreichend sein, um gute
Ausbeuten und kurze Reaktionszeiten zu erzielen. Bevorzugt wird daher
der Katalysator in einem Verhältnis von ca. 0.0001 bis 0.01 mol pro mol
desjenigen Reaktanden, Alkin oder Amin, eingesetzt, der in geringerer
Menge vorliegt.
Ein entscheidender Faktor für die Reaktionsgeschwindigkeit ist die
Konzentration der Eingangsstoffe in der Lösung. Im Allgemeinen ist diese
von dem verwendeten Druck unabhängig. Eine Ausnahme sind gasförmige
und niedrig siedende Edukte wie niedere Alkine und einfache Amine, bei
denen die Konzentration in Lösung von dem Partialdruck des Gases über
der Lösung abhängt. Für diese gasförmigen Edukte wird das Verfahren
daher bei 10 bis 200 bar, bevorzugt bei 10 bis 150 bar, besonders bevorzugt bei
30 bis 100 bar durchgeführt. Für Edukte, deren Siedepunkt höher ist als der
Siedepunkt des Lösungsmittels, ist der nötige Druck dadurch bestimmt, daß
ein Verdampfen des Lösungsmittels verhindert wird.
Die Selektivität der Reaktion wird - neben Größen wie Amin-Überschuß
und Katalysator - in hohem Maß durch die Temperatur beeinflußt. Zwar
nimmt die Reaktionsgeschwindigkeit der Additionsreaktion mit steigender
Temperatur stark zu, doch werden konkurrierende Reaktionen des Alkins
gleichzeitig stark gefördert. Zudem ist eine Temperaturerhöhung aus
thermodynamischer Sicht nicht vorteilhaft. Die Lage des Temperatur
optimums bezüglich Umsatz und Selektivität ist von der Konstitution des
Alkins, des eingesetzten Amins und des Katalysators abhängig und liegt
meist im Bereich von 30 bis 150°C.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann als Batch- oder als kontinuier
liches Verfahren ausgeführt werden. Aus dem Reaktionsaustrag kann das
gewünschte Produkt mit Hilfe bekannter Methoden, beispielsweise
Destillation, Chromatographie oder Extraktion, erhalten und nötigenfalls
mittels weiterer Trennoperationen auf die gewünschte Reinheit gebracht
werden. Die nicht umgesetzten Eingangsstoffe werden in der Regel
bevorzugt in den Reaktor zurückgeführt. Methoden für den Eintrag der
Reaktanden, des Katalysators und - optional - des Lösungsmittels in den
Reaktionsraum, sowie die Entnahme der Produkte bzw. zur
Rückgewinnung und Rückführung des Katalysators, sowie nicht
umgesetzter Edukte aus dem Reaktionsraum sind bekannt.
Ein Überblick über das synthetische Potential der Reaktion wird in
Tabelle 3 gegeben. Man kann nicht aktivierte Alkine, insbesondere solche
mit 2 bis 10 C-Atomen bzw. deren Mischungen und Polyalkine als
Ausgangsstoffe verwenden. Die Substituenten R1 bis R11 in den
Verbindungen I bis XIII haben unabhängig voneinander folgende
Bedeutungen:
R1, R2, R7, R8, R9, R10, R11
R1, R2, R7, R8, R9, R10, R11
- - Wasserstoff,
- - C1- bis C20-Alkyl, bevorzugt C1- bis C12-Alkyl wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1,2-Dimethylpropyl, n-Hexyl, iso-Hexyl, sec.- Hexyl, n-Heptyl, iso-Heptyl, n-Octyl, iso-Octyl, n-Nonyl, iso-Nonyl, n- Decyl, iso-Decyl, n-Undecyl, iso-Undecyl, n-Dodecyl, iso-Dodecyl, besonders bevorzugt C1- bis C4-Alkyl wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso- Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl,
- - C2- bis C20-Alkenyl, bevorzugt C2- bis C12-Alkenyl, besonders bevorzugt C2- bis C8-Alkenyl wie Vinyl und Allyl,
- - C2- bis C20-Alkinyl, bevorzugt C2- bis C8-Alkinyl, insbesondere C2H und Propargyl,
- - C3- bis C20-Cycloalkyl, bevorzugt C3- bis C12-Cycloalkyl wie Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl und Cyclooctyl, besonders bevorzugt C5- bis C8-Cycloalkyl wie Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cyclooctyl,
- - C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, bevorzugt C4- bis C12-Alkyl-cycloalkyl, besonders bevorzugt C5- bis C10-Alkyl-cycloalkyl wie 2- Methylcylcopentyl, 3-Methylcyclohexyl, 4-Methylcyclohexyl,
- - C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, bevorzugt C4- bis C12-Cycloalkyl-alkyl, besonders bevorzugt C5- bis C10-Cycloalkyl-alkyl wie Cyclopentylmethyl, Cyclohexylmethyl, Cyclohexylethyl,
- - Aryl wie Phenyl, 1-Naphtyl und 2-Naphthyl, 1-Anthryl, 2-Anthryl, 9- Anthryl, bevorzugt Phenyl,
- - substituiertes Phenyl mit einem oder mehreren gleichen oder verschiedenen Substituenten wie Alkyl, Alkoxy, Nitro, Halo,
- - C7- bis C20-Alkylaryl, bevorzugt C7- bis C16-Alkylaryl, bevorzugt C7- bis C12-Alkylphenyl wie 2-Methylphenyl, 3-Methylphenyl, 4-Methylphenyl, 2,4-Dimethylphenyl, 2,5-Dimethylphenyl, 2,6-Dimethylphenyl, 3,4- Dimethylphenyl, 3,5-Dimethylphenyl, 2,3,4-Trimethylphenyl, 2,3,5- Trimethylphenyl, 2,3,6-Trimethylphenyl, 2,4,6-Trimethylphenyl, 2- Ethylphenyl, 3-Ethylphenyl, 4-Ethylphenyl, 2-n-Propylphenyl, 3-n- Propylphenyl, 4-n-Propylphenyl, 2-iso-Propylphenyl, 3-iso-Propylphenyl, 4-iso-Propylphenyl,
- - C7- bis C20-Aralkyl, bevorzugt C7- bis C16-Aralkyl, besonders bevorzugt C7- bis C12-Phenalkyl wie Phenylmethyl, 1-Phenylethyl, 2-Phenylethyl, 1- Phenylpropyl, 2-Phenylpropyl, 3-Phenylpropyl, 1-Phenylbutyl, 2- Phenylbutyl, 3-Phenylbutyl, 4-Phenylbutyl,
- - einen heterocyclischen Rest wie einen aromatischen oder nicht- aromatischen Heterocyclus mit ein bis drei Heteroatomen wie Stickstoff, Sauerstoff und/oder Schwefel, bevorzugt Stickstoff und Sauerstoff, insbesondere 2-Furyl, 3-Furyl, Morpholino, 2-Pyridyl, 3-Pyridyl, 4-Pyridyl, 2-Indolyl, 3-Indolyl,
- - eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, insbesondere 2- Furfuryl, 3-Furfuryl, Morpholinomethyl, 1-Morpholinoethyl, 2- Morpholinoethyl,
- - C1- bis C20-Alkoxy, bevorzugt C1- bis C18-Alkoxy, besonders bevorzugt C1- bis C6-Alkoxy wie Methoxy, Ethoxy,
- - C5- bis C20-Aroxy, bevorzugt C5- bis C18-Aroxy, besonders bevorzugt C5- bis C10-Aroxy wie Phenoxy, 1-Naphtoxy, 2-Naphtoxy,
- - C3- bis C20-Silyloxy, bevorzugt C3- bis C18-Silyloxy, insbesondere Trimethylsilyloxy, Triethylsilyloxy, Triphenylsilyloxy,
- - C2- bis C20-Alkoxyalkyl, bevorzugt C2- bis C18-Alkoxyalkyl, besonders bevorzugt C2- bis C8-Alkoxyalkyl wie Methoxymethyl, Ethoxymethyl, 1- Ethoxyethyl, 2-Ethoxyethyl,
- - C6- bis C20-Aroxyalkyl, bevorzugt C6- bis C18-Aroxyalkyl, besonders bevorzugt C6- bis C11-Aroxyalkyl wie Phenoxymethyl, Naphtoxymethyl, 1-Phenoxyethyl, 2-Phenoxyethyl,
- - C6- bis C20-Alkoxyaryl, bevorzugt C6- bis C18-Alkoxyaryl, besonders bevorzugt C6- bis C15-Alkoxyaryl wie 2-Methoxyphenyl, 3- Methoxyphenyl, 4-Methoxyphenyl, 2-Methoxy-1-naphtyl, 3-Methoxy-1- naphtyl, 4-Methoxy-1-naphtyl, 1-Methoxy-2-naphthyl, 1-Methoxy-8- naphthyl, 10-Methoxy-9-anthryl,
- - C3- bis C20-Alkoxyvinyl, bevorzugt C3- bis C18-Alkoxyvinyl, besonders bevorzugt C3- bis C9-Alkoxyvinyl wie 1-Methoxyvinyl, 2-Methoxyvinyl,
- - C3- bis C20-Aroxyvinyl, bevorzugt C3- bis C18-Aroxyvinyl, besonders bevorzugt C3- bis C9-Aroxyvinyl wie 1-Phenoxyvinyl, 2-Phenoxyvinyl,
- - C7- bis C20-Alkoxyaralkyl, insbesondere 2-Methoxybenzyl, 3-Methoxy benzyl, 4-Methoxybenzyl,
- - Halo wie Fluoro, Chloro, Bromo, Iodo,
- - C1- bis C20-Perfluoroalkyl, insbesondere Trifluormethyl,
- - Cyano,
- - C2- bis C20-Cyanalkyl, bevorzugt C2- bis C18-Cyanalkyl, besonders bevorzugt C2- bis C7-Cyanalkyl wie Cyanmethyl, 1-Cyanethyl, 2- Cyanethyl, 1-Cyanpropyl, 2-Cyanpropyl, 3-Cyanpropyl,
- - C6- bis C20-Cyanaryl, bevorzugt C6- bis C18-Cyanaryl, besonders bevorzugt C6- bis C15-Cyanaryl wie 2-Cyanphenyl, 3-Cyanphenyl, 4-Cyanphenyl, 8- Cyan-1-naphthyl, 10-Cyan-9-anthryl,
- - C1- bis C20-Alkylmercapto, bevorzugt C1- bis C18-Alkylmercapto, besonders bevorzugt C1- bis C7-Alkylmercapto wie Methylmercapto, Ethylmercapto, Benzylmercapto,
- - C5- bis C20-Arylmercapto, bevorzugt C5- bis C18-Arylmercapto, besonders bevorzugt C5- bis C10-Arylmercapto wie Phenylmercapto, 1-Naphthyl mercapto, 2-Naphthylmercapto,
- - C1- bis C20-Alkylsulfonyl, bevorzugt C1- bis C6-Alkylsulfonyl, insbesondere Methylsulfonyl,
- - C5- bis C20-Arylsulfonyl, bevorzugt C5- bis C18-Arylsulfonyl, besonders bevorzugt C5- bis C14-Arylsulfonyl, insbesondere Phenylsulfonyl, 1- Naphthylsulfonyl, 2-Naphthylsulfonyl, 9-Anthrylsulfonyl-,
- - C2- bis C20-Alkylphosphinoyl, insbesondere Dimethylphosphinoyl,
- - C5- bis C20-Arylphosphinoyl, insbesondere Diphenylphosphinoyl,
- - C3- bis C20-Alkylsilyl, bevorzugt C3- bis C12-Alkylsilyl, insbesondere Trimethylsilyl, Triethylsilyl, Tri-n-propylsilyl, Tri-iso-propylsilyl, Tri-n- butylsilyl, Tri-tert.-butylsilyl,
- - C9- bis C20-Arylsilyl, insbesondere Triphenylsilyl,
- - C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl, insbesondere Dimethylphenylsilyl,
R1
oder R2
- - C21- bis C200-Alkyl, bevorzugt C40- bis C200-Alkyl, wie Polybutyl, Polyisobutyl, Polypropyl, Polyisopropyl und Polyethyl, besonders bevorzugt Polybutyl und Polyisobutyl,
- - C21- bis C200-Alkenyl, bevorzugt C40- bis C200-Alkenyl, besonders bevorzugt C70- bis C170-Alkenyl,
R1
und R2
- - gemeinsam eine C6- bis C12-Alkylendikette, bevorzugt -(CH2)6-,
R3
, R4
- - Wasserstoff,
- - C1- bis C20-Alkyl, bevorzugt C1- bis C12-Alkyl wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1,2-Dimethylpropyl, n-Hexyl, iso-Hexyl, sec.- Hexyl, n-Heptyl, iso-Heptyl, n-Octyl, iso-Octyl, n-Nonyl, iso-Nonyl, n- Decyl, iso-Decyl, n-Undecyl, iso-Undecyl, n-Dodecyl, iso-Dodecyl, besonders bevorzugt C1- bis C4-Alkyl wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso- Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl,
- - C2- bis C20-Alkenyl, bevorzugt C2- bis C12-Alkenyl, besonders bevorzugt C2- bis C8-Alkenyl wie Vinyl und Allyl,
- - C2- bis C20-Alkinyl, bevorzugt C2- bis C8-Alkinyl, insbesondere C2H und Propargyl,
- - C3- bis C20-Cycloalkyl, bevorzugt C3- bis C12-Cycloalkyl wie Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl und Cyclooctyl, besonders bevorzugt C5- bis C8-Cycloalkyl wie Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cyclooctyl,
- - C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, bevorzugt C4- bis C12-Alkyl-cycloalkyl, besonders bevorzugt C5- bis C10-Alkyl-cycloalkyl wie 2- Methylcylcopentyl, 3-Methylcyclohexyl, 4-Methylcyclohexyl,
- - C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, bevorzugt C4- bis C12-Cycloalkyl-alkyl, besonders bevorzugt C5- bis C10-Cycloalkyl-alkyl wie Cyclopentylmethyl, Cyclohexylmethyl, Cyclohexylethyl,
- - Aryl wie Phenyl, 1-Naphtyl und 2-Naphthyl, 1-Anthryl, 2-Anthryl, 9- Anthryl, bevorzugt Phenyl,
- - substituiertes Phenyl mit einem oder mehreren gleichen oder verschiedenen Substituenten wie Alkyl, Alkoxy, Nitro, Halo,
- - C7- bis C20-Alkylaryl, bevorzugt C7- bis C16-Alkylaryl, bevorzugt C7- bis C12-Alkylphenyl wie 2-Methylphenyl, 3-Methylphenyl, 4-Methylphenyl, 2,4-Dimethylphenyl, 2,5-Dimethylphenyl, 2,6-Dimethylphenyl, 3,4- Dimethylphenyl, 3,5-Dimethylphenyl, 2,3,4-Trimethylphenyl, 2,3,5- Trimethylphenyl, 2,3,6-Trimethylphenyl, 2,4,6-Trimethylphenyl, 2- Ethylphenyl, 3-Ethylphenyl, 4-Ethylphenyl, 2-n-Propylphenyl, 3-n- Propylphenyl, 4-n-Propylphenyl, 2-iso-Propylphenyl, 3-iso-Propylphenyl, 4-iso-Propylphenyl,
- - C7- bis C20-Aralkyl, bevorzugt C7- bis C16-Aralkyl, besonders bevorzugt C7- bis C12-Phenalkyl wie Phenylmethyl, 1-Phenylethyl, 2-Phenylethyl, 1- Phenylpropyl, 2-Phenylpropyl, 3-Phenylpropyl, 1-Phenylbutyl, 2- Phenylbutyl, 3-Phenylbutyl, 4-Phenylbutyl,
- - einen heterocyclischen Rest wie einen aromatischen oder nicht- aromatischen Heterocyclus mit ein bis drei Heteroatomen wie Stickstoff, Sauerstoff und/oder Schwefel, bevorzugt Stickstoff und Sauerstoff, insbesondere 2-Furyl, 3-Furyl, Morpholino, 2-Pyridyl, 3-Pyridyl, 4-Pyridyl, 2-Indolyl, 3-Indolyl,
- - eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, insbesondere 2- Furfuryl, 3-Furfuryl, Morpholinomethyl, 1-Morpholinoethyl, 2- Morpholinoethyl,
- - C2- bis C20-Alkoxyalkyl, bevorzugt C2- bis C18-Alkoxyalkyl, besonders bevorzugt C2- bis C8-Alkoxyalkyl wie Methoxymethyl, Ethoxymethyl, 1- Ethoxyethyl, 2-Ethoxyethyl,
- - C6- bis C20-Aroxyalkyl, bevorzugt C6- bis C18-Aroxyalkyl, besonders bevorzugt C6- bis C11-Aroxyalkyl wie Phenoxymethyl, Naphtoxymethyl, 1-Phenoxyethyl, 2-Phenoxyethyl,
- - C6- bis C20-Alkoxyaryl, bevorzugt C6- bis C18-Alkoxyaryl, besonders bevorzugt C6- bis C15-Alkoxyaryl wie 2-Methoxyphenyl, 3- Methoxyphenyl, 4-Methoxyphenyl, 2-Methoxy-1-naphtyl, 3-Methoxy-1- naphtyl, 4-Methoxy-1-naphtyl, 1-Methoxy-2-naphthyl, 1-Methoxy-8- naphthyl, 10-Methoxy-9-anthryl,
- - C3- bis C20-Alkoxyvinyl, bevorzugt C3- bis C18-Alkoxyvinyl, besonders bevorzugt C3- bis C9-Alkoxyvinyl wie 1-Methoxyvinyl, 2-Methoxyvinyl,
- - C3- bis C20-Aroxyvinyl, bevorzugt C3- bis C18-Aroxyvinyl, besonders bevorzugt C3- bis C9-Aroxyvinyl wie 1-Phenoxyvinyl, 2-Phenoxyvinyl,
- - C7- bis C20-Alkoxyaralkyl, insbesondere 2-Methoxybenzyl, 3-Methoxy benzyl, 4-Methoxybenzyl,
- - C2- bis C20-Cyanalkyl, bevorzugt C2- bis C18-Cyanalkyl, besonders bevorzugt C2- bis C7-Cyanalkyl wie Cyanmethyl, 1-Cyanethyl, 2- Cyanethyl, 1-Cyanpropyl, 2-Cyanpropyl, 3-Cyanpropyl,
- - C6- bis C20-Cyanaryl, bevorzugt C6- bis C18-Cyanaryl, besonders bevorzugt C6- bis C15-Cyanaryl wie 2-Cyanphenyl, 3-Cyanphenyl, 4-Cyanphenyl, 8- Cyan-1-naphthyl, 10-Cyan-9-anthryl,
- - C3- bis C20-Alkylsilyl, bevorzugt C3- bis C12-Alkylsilyl, insbesondere Trimethylsilyl, Triethylsilyl, Tri-n-propylsilyl, Tri-iso-propylsilyl, Tri-n- butylsilyl, Tri-tert.-butylsilyl,
- - C9- bis C20-Arylsilyl, insbesondere Triphenylsilyl,
- - C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl, insbesondere Dimethylphenylsilyl,
R3
und R4
- - gemeinsam eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9-Alkylendikette, bevorzugt -(CH2)4-, -(CH2)5-, -(CH2)7- und -CH=CH-CH=CH-,
- - gemeinsam eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9-Alkoxydikette, insbesondere -(CH2)2-O-(CH2)2-,
R5
und R6
- - gemeinsam eine gesättigte oder ungesättigte C2- bis C9-Alkylendikette, bevorzugt -(CH2)2-, -(CH2)3-, -(CH2)4-, -(CH2)5-, -(CH2)6-, -(CH2)7- und -CH=CH-, insbesondere -(CH2)2-, -(CH2)3-, -(CH2)4-, -CH=CH-,
- - gemeinsam eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9-Alkoxydikette, insbesondere -(CH2)2-O-(CH2)2-,
je zwei benachbarte Reste R8
bis R11
gemeinsam
- - ein 1,2 gebundenes Aryl,
- - eine gesättigte oder ungesättigte C2- bis C9-Alkylendikette, bevorzugt -(CH2)3-, -(CH2)4-, -(CH2)5-, -(CH2)6-, -(CH2)7-, -CH=CH-CH=CH-, insbesondere -(CH2)3-, -(CH2)4-, -CH=CH-CH=CH-,
- - eine gesättigte oder ungesättigte C7- bis C20-Aralkylendikette, insbesondere -(C6H4)-(CH2)-, -(C6H4)-(CH2)2-, -(CH2)-(C6H4)-(CH2)-,
- - einen 1,2 gebundenen heterocyclischen Rest wie einen aromatischen oder nicht-aromatischen Heterocyclus mit ein bis drei Heteroatomen wie Stickstoff, Sauerstoff und/oder Schwefel, bevorzugt Stickstoff und Sauerstoff,
- - eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9-Alkoxydikette, insbesondere -(CH2)2-O-(CH2)2-.
Bei der intramolekularen Ausführungsform des Verfahrens können
Enamine der allgemeinen Formel VIII oder IX erhalten werden. Faktoren,
die bestimmen, welches der beiden Produkte gebildet wird, liegen in der
Wahl des Katalysators und der Reaktionsbedingungen begründet. Ein
weiterer wichtiger Faktor liegt in der Wahl des Eduktes. So kann
beispielsweise 1-Amino-4-pentin zu den beiden folgenden Molekülen
reagieren:
Jedoch wird für 1-Amino-4-pentin bevorzugt der kleinere 5-Ring gebildet.
Allgemein gilt für alle Substrate, die zwei Orientierungen für den
Ringschluß zulassen, daß bevorzugt der kleinere der beiden möglichen
Ringe gebildet wird. Die höchsten Reaktionsgeschwindigkeiten werden in
der Regel für die von 5-Ringen beobachtet. 4- oder 3-gliedrige Ringe werden
nicht gebildet.
Die dargestellten Enamine und Imine können anschließend einer
Hydrierung unterworfen werden, wobei diese auch enantioselektiv
durchgeführt werden kann. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens
besteht darin, die anschließende Hydrierung durchzuführen ohne die
Produkte der Hydroaminierung zu isolieren. Eine besonders vorteilhafte
Ausgestaltung des Verfahrens besteht in der Verwendung von
Katalysatoren, die sowohl Hydrierungen als auch Hydroaminierungen
katalysieren wie Ir(I) und Rh(I) Katalysatoren. Im ersten Schritt wird gemäß
dem Verfahren zur Hydroaminierung ein Enamin oder Imin dargestellt
und zur anschließenden Hydrierung Wasserstoff auf die Reaktions
mischung aufgepresst.
Durch Einsatz von Katalysatoren, die chirale Liganden enthalten, kann
die Hydrierung enantioselektiv durchgeführt werden. Eine besonders
vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens besteht in der Verwendung von
bidentaten chiralen Phosphinen als Liganden für den Hydrierungs
katalysator. Besonders bevorzugt sind Alkyl, Aryl- und Arylalkyl-
Phosphane, die ein oder mehrere Chiralitätszentren enthalten. Beispiele
werden in Tabelle 4 gegeben. Die jeweiligen optischen Antipoden der
angegebenen Verbindungen können ebenfalls eingesetzt werden.
Die zweifache Aminierung von Alkinen ermöglicht die Synthese von
Diaminen. Daneben ermöglicht die zweifache Aminierung von Alkinen
die direkte Synthese einer Vielzahl von Polymeren. Zum einen können
Polymere der allgemeinen Formel [-CHR1CHR2NR3-]n oder
[-CR1(CH2R2)NR3-]n aus Alkinen R1C∼CR2 und primären Aminen NH2R3
dargestellt werden, wobei R1, R2 und R3 die oben genannten Gruppen
darstellen. Der eingesetzte Katalysator bestimmt, welches der beiden
isomeren Polymere gebildet wird. Zum anderen können Polymere der
allgemeinen Formel [-CHR1CHR2NR3ZNR4-]n oder
[-CR1(CH2R2)NR3ZNR4-]n aus Alkinen R1C∼CR2 und sekundären
Diaminen R3HNZNHR4 dargestellt werden, wobei R1, R2, R3, R4 die oben
genannten Gruppen darstellen und Z eine gesättigte oder ungesättigte C1-
bis C12-Alkylendikette darstellt.
Enamine, Imine, Indole und Diamine sind in der Regel wertvolle
Bausteine in der organische Synthese. Besondere Bedeutung haben solche
Verbindungen als Vorprodukte oder Wirkstoffe in Pharmazeutika,
Herbiziden, Fungiziden und Insektiziden. Chirale Amine sind wichtige
pharmakologisch oder biologisch aktive Substanzen. Tertiäre Amine
werden als Antioxidatien für Gummi usw. eingesetzt und für die
Herstellung von Tensiden. Heterofunktionalisierte Polymere werden als
Papierhilfsmittel, Klebstoffe, Flockungsmittel und für viele andere
Anwendungen eingesetzt.
Mangan(-III) Xn
Mn(CO)1+n
(NO)3-n
mit n = 0, 1, 2, 3; X2n-1
Mn(CN)n
(NO)4-n
mit n = 1, 2, 3;
Eisen(-II) Fe(CNR)2
Eisen(-II) Fe(CNR)2
(NO)2
, Fe(CO)(PR3
)(NO)2
, X2-n
Fe(CO)4-n
(NO)n
mit
n = 0, 1, 2; X2
Fe(CO)3
(PR3
), X2
Fe(CN)(CO)2
(NO),
X3
Fe(CN)2
(CO)(NO),
Kobalt(-I) Co(CO)3-n
Kobalt(-I) Co(CO)3-n
(PR3
)n
(NO) mit n = 0, 1, 2, 3; Co(CO)(DPPE)(NO),
XCo(CO)4-n
(PR3
)n
mit n = 0, 1, 2, 3, 4; XCo(N2
)(PPh3
)3
,
XCoI(CO)2
(NO),
Nickel(0) Ni(C2
Nickel(0) Ni(C2
H4
)n
(PR3
)3-n
mit n = 0, 1, 2, 3, Ni(COD)2
,
Ni(COD)(dipy), Ni(CO)2
(dipy), Ni(CO)n
(PR3
)4-n
mit n = 0, 1,
2, 3, 4, Ni(dipy)2
, Ni(HOCH2
C∼CCH2
OH)2
(PR3
)2
, X4
Ni(CN)4
,
Ni(PF3
)4
,
Kupfer(I) CuAc, Cu(C∼CPh), Cu(CF3
Kupfer(I) CuAc, Cu(C∼CPh), Cu(CF3
COCHCOCF3
)(PR3
), CuCp(PR3
),
Cu(NH3
)2
(BF4
), Cu(PR3
)2
NO3
, Cu(py)4
(BF4
),
Zink(II) Zn(Ac)2
Zink(II) Zn(Ac)2
.(H2
O)2
, Zn(BF4
)2
, Zn(ClO4
)2
.(H2
O)6
, (ZnCpMe)n
,
ZnEt2
, ZnMe2
, ZnMe2
(OMe2
), Zn(NH3
)4
(BF4
)2
,
Zn(NO3
)2
.(H2
O)6
, Zn(SO3
CF3
)2
, X2
Zn(CN)4
, X2
Zn(NO3
)4
,
Niob(-III) X3
Niob(-III) X3
Nb(CO)5
,
Molybdän(-II) X2
Molybdän(-II) X2
Mo(CO)6
,
Ruthenium(0) Ru(bipy)3
Ruthenium(0) Ru(bipy)3
, RuCl(PR3
)2
(NO), Ru(C2
H4
)(PR3
)3
, Ru3
(CO)12
,
Ru(COD)(C6
H6
), Ru(CO)n
(PF3
)5-n
mit n = 0, 1, 2, 3, 4, 5,
Ru(CO)2
(PR3
)3
, Ru(PR3
)5
,
Rhodium(I) RhCl(PR3
Rhodium(I) RhCl(PR3
)3
, RhCl(CO)(PR3
)2
, Rh(C2
H4
)2
(C5
H7
O2
),
Rh(C7
H8
)(C29
H30
P2
)PF6
, Rh(CO)2
(C5
H7
O2
),
Rh(COD)(C22
H36
P2
)SO3
CF3
, Rh(COD)(C28
H28
O2
P2
)(BF4
),
Rh(COD)2
(SO3
CF3
), RhCp(CO)2
, RhH(CO)(PPh3
)3
,
RhH(PF3
)4
,
Palladium(II) Pd(Ac)2
Palladium(II) Pd(Ac)2
(PR3
)2
, PdCl2
, PdCl2
(CH3
CN)2
, Pd(CH3
CN)4
(BF4
)2
,
Pd(DPPE)(CH3
CN)2
(BF4
)2
, Pd(DPPF)(CH3
CN)2
(BF4
)2
,
Pd(NH3
)4
(NO3
)2
, X2
PdCl4
,
Silber(I) AgAc, AgAsF6
Silber(I) AgAc, AgAsF6
, AgBF4
, Ag(CF3
COCHCOCF3
)(PR3
), AgClO4
,
AgI(PR3
)2
, Ag(NH3
)2
(BF4
), AgNO3
, AgOOCCF3
, AgPF6
,
Ag(PPh3
)4
(BF4
), Ag(PPh3
)2
NO3
, AgSbF6
, AgSO3
CF3
,
Cadmium(II) CdMe2
Cadmium(II) CdMe2
, Cd(NH3
)6
(BF4
)2
, Cd(NO3
)2
.4(H2
O),
Tantal(-III) X3
Tantal(-III) X3
Ta(CO)5
,
Wolfram(-II) X2
Wolfram(-II) X2
W(CO)6
,
Rhenium (-I) XRe(CO)n
Rhenium (-I) XRe(CO)n
(PF3
)5-n
mit n = 0, 1, 2, 3, 4, 5,
Osmium(0) Os(bipy)3
Osmium(0) Os(bipy)3
, OsCl(NO)(PR3
)2
, Os(CO)5
, Os3
(CO)12
, Os(PF3
)5
,
Os(PR3
)5
,
Iridium(I) IrCl(C2
Iridium(I) IrCl(C2
H4
)4
, IrCl(CNR)4
, IrCl(CO)(PR3
)2
, IrCl(NO)(PR3
)4
,
IrCl(PR3
)3
, Ir(CO)2
(C5
H7
O2
), Ir(COD)2
BF4
,
Ir(COD)(PR3
)(py)PF6
, IrH(CO) (PR3
)3
, IrH(CO)2
(PR3
)2
,
Ir(PR3
)4
BF4
,
Platin(II) PtCl2
Platin(II) PtCl2
(PR3
)2
, Pt(COD)Me2
, PtH(PR3
)2
(NO3
),
Pt(NH2
CH2
CH2
NH2
)2
Cl2
, Pt(NH3
)2
(C6
H6
O4
),
Pt(NH3
)2
(NO2
)2
, Pt(NH3
)4
(NO3
)2
, X2
Pt(NO3
)4
,
Gold(III) AuCl3
Gold(III) AuCl3
, AuMe2
(C5
H7
O2
), AuMe3
(PPh3
), Au(NH3
)4
(BF4
)3
,
Au(py)4
(BF4
)3
, XAuCl4
, XAu(NO3
)4
,
Bimetallisch (OC)4
Bimetallisch (OC)4
CoZnCo(CO)4
, X2
[(OC)4
FeZnFe(CO)4
],
(Ph3
P)2
CuCo(CO)4
,
Ac bedeutet Acetat; BINAP (R)-(+)- oder (S)-(-)-2,2'-Bis-(diphenylphos phino)-1,1'-binaphthyl; C5
Ac bedeutet Acetat; BINAP (R)-(+)- oder (S)-(-)-2,2'-Bis-(diphenylphos phino)-1,1'-binaphthyl; C5
H7
O2
Acetylacetonat; C6
H6
O4
1,1-Cyclobutan
dicarboxylato; C7
H8
Norbornadien; C22
H36
P2
Bis(2,5-diethylphosholano)
benzol; C28
H28
O2
P2
1,2-Bis((o-methoxyphenyl)(phenyl)phosphino)ethan;
C29
H30
P2
2,4-Bis(diphenylphosphino)pentan; CNR ein Nitril wie Aceto
nitril oder Benzonitril; COD 1,5-Cyclooctadien; Cp Cyclopentadienyl oder
Pentamethylcyclopentadienyl; dipy 2,2'-Bipyridyl; DPPE 1,2-Bis(diphenyl
phosphino)ethan; DPPF 1,1'-Bis(diphenylphosphino)ferrocen; PPN⁺ Bis(tri
phenylphosphoranyliden)⁺; PR3
ein Phosphan (R = Alkyl, Aryl, Ferrocenyl)
oder Phosphit (R = OAlkyl, OAryl); py Pyridyl; Triphos Bis(2-diphenylphos
phinoethyl)phenylphosphin oder 1,1,1-Tris(diphenylphosphinomethyl)-
ethan; X ein Kation wie H⁺, Li⁺, Na⁺, K⁺, PPN⁺, 0.5 Zn2+
;
(+)-2,3-O-Isopropylidene-2,3-dihydroxy-1,4-bis(diphenylphosphino)butan,
(-)-1,2-Bis(o-anisylphenylphosphino)ethan,
(+)-1,2-Bis(o-anisylcyclohexylphosphino)ethan,
(-)-1,2-Bis(o-anisylethylphosphino)ethan,
(-)-1,2-Bis(o-anisylphenylphosphino)propan,
(-)-1,2-Bis(o-anisylphenylphosphino)butan,
(-)-1,2-Bis(o-anisylphenylphosphino)ethylen,
(S,S)-2,3-Butandiyl-bis(diphenylphosphin),
(+)-1,2-Bis(diphenylphosphino)propan,
(-)-4,5-Bis(diphenylphosphinomethyl)-2,2-diphenyl-1,3-dioxolan,
(+)-O-Isopropylidene-2,3-dihydroxy-1,4-bis(m(α,αα,trifluorotolyl)phosphino)butan,
(R,R)-Trans-4,5-bis(di-1-naphthalenylphosphinomethyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxolan,
(R,R)-Trans-4,5-bis(di-2-naphthalenylphosphinomethyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxolan,
(R,R)-Trans-4,5-bis(dimethylphenoxaphosphinomethyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxolan,
(R,R)-Trans-4,5-bis(5H-dibenzophospholylmethyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxolan,
(+)-O-Isopropylidene-2,3-dihydroxy-1,4-bis(di-m-tolylphosphino)butan,
(+)-O-Isopropylidene-2,3-dihydroxy-1,4-bis(di-o-tolylphosphino)butan,
(+)-O-Isopropylidene-2,3-dihydroxy-1,4-bis(di-p-tolylphosphino)butan,
(R,R)-1,2-Bis(diphenylphosphinomethyl)cyclopentan,
(R,R)-Trans-4,5-bis(diphenylphosphinomethyl)-2,2-pentamethylene-1,3-dioxolan,
(R,R)-Trans-4,5-bis(diphenylphosphinomethyl)-2-phenyl-1,3-dioxolan,
(R,R)-2,3-Bis(diphenylphosphinomethyl)-(2,2,2)bicyclooctan,
(2S,4S)N-Butoxycarbonyl-1-diphenylphosphino-2-diphenylphosphinomethylpyrrolidin,
(2R,4R)-2,4-Bis(diphenylphosphinomethyl)-1,3-dioxolan,
(2S,4R)N-Phenylcarbonyl-1-diphenylphosphino-2-diphenylphosphinomethylpyrrolidin,
(+)-N-N'-Bis(3-methylpinan-(11)-yl-N,N'-bis(diphenylphosphino)diaminoethan,
(+)-1,2-Bis(diphenylphosphinomethyl)cyclobutan,
(+)-1,2-Bis(dibenzylphosphinomethyl)cyclobutan,
(+)-1,2-Bis(diethylphosphinomethyl)cyclobutan,
(-)-2,2-Bis(diphenylphosphinomethyl)-1,1'-binaphthyl,
N,N'-Bis(S(-)α-methylbenzil-N,N'-bis(diphenylphosphino)ethan,
(+)-1,2-Bis(di-1-naphthalenylphosphino)ethan,
(+)-1,2-Bis(di-1-naphthalenylphosphino)butan,
(+)-1,2-Bis(di-2-naphthalenylphosphino)ethan,
(-)-1,2-Bis(di-2-naphthalenylphosphino)butan,
(+)-1,2-Bis(di-o-tolylphosphino)ethan,
(+)-1,2-Bis(di-o-tolylphosphino)butan,
(-)-1,2-Bis(di-m-tolylphosphino)ethan,
(+)-1,2-Bis(di-m-tolylphosphino)butan,
(-)-1,2-Bis(di-o-chlorophenylphosphino)ethan,
(-)-1,2-Bis(di-m-chlorophenylphosphino)ethan
(-)-1,2-Bis(o-anisylphenylphosphino)ethan,
(+)-1,2-Bis(o-anisylcyclohexylphosphino)ethan,
(-)-1,2-Bis(o-anisylethylphosphino)ethan,
(-)-1,2-Bis(o-anisylphenylphosphino)propan,
(-)-1,2-Bis(o-anisylphenylphosphino)butan,
(-)-1,2-Bis(o-anisylphenylphosphino)ethylen,
(S,S)-2,3-Butandiyl-bis(diphenylphosphin),
(+)-1,2-Bis(diphenylphosphino)propan,
(-)-4,5-Bis(diphenylphosphinomethyl)-2,2-diphenyl-1,3-dioxolan,
(+)-O-Isopropylidene-2,3-dihydroxy-1,4-bis(m(α,αα,trifluorotolyl)phosphino)butan,
(R,R)-Trans-4,5-bis(di-1-naphthalenylphosphinomethyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxolan,
(R,R)-Trans-4,5-bis(di-2-naphthalenylphosphinomethyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxolan,
(R,R)-Trans-4,5-bis(dimethylphenoxaphosphinomethyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxolan,
(R,R)-Trans-4,5-bis(5H-dibenzophospholylmethyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxolan,
(+)-O-Isopropylidene-2,3-dihydroxy-1,4-bis(di-m-tolylphosphino)butan,
(+)-O-Isopropylidene-2,3-dihydroxy-1,4-bis(di-o-tolylphosphino)butan,
(+)-O-Isopropylidene-2,3-dihydroxy-1,4-bis(di-p-tolylphosphino)butan,
(R,R)-1,2-Bis(diphenylphosphinomethyl)cyclopentan,
(R,R)-Trans-4,5-bis(diphenylphosphinomethyl)-2,2-pentamethylene-1,3-dioxolan,
(R,R)-Trans-4,5-bis(diphenylphosphinomethyl)-2-phenyl-1,3-dioxolan,
(R,R)-2,3-Bis(diphenylphosphinomethyl)-(2,2,2)bicyclooctan,
(2S,4S)N-Butoxycarbonyl-1-diphenylphosphino-2-diphenylphosphinomethylpyrrolidin,
(2R,4R)-2,4-Bis(diphenylphosphinomethyl)-1,3-dioxolan,
(2S,4R)N-Phenylcarbonyl-1-diphenylphosphino-2-diphenylphosphinomethylpyrrolidin,
(+)-N-N'-Bis(3-methylpinan-(11)-yl-N,N'-bis(diphenylphosphino)diaminoethan,
(+)-1,2-Bis(diphenylphosphinomethyl)cyclobutan,
(+)-1,2-Bis(dibenzylphosphinomethyl)cyclobutan,
(+)-1,2-Bis(diethylphosphinomethyl)cyclobutan,
(-)-2,2-Bis(diphenylphosphinomethyl)-1,1'-binaphthyl,
N,N'-Bis(S(-)α-methylbenzil-N,N'-bis(diphenylphosphino)ethan,
(+)-1,2-Bis(di-1-naphthalenylphosphino)ethan,
(+)-1,2-Bis(di-1-naphthalenylphosphino)butan,
(+)-1,2-Bis(di-2-naphthalenylphosphino)ethan,
(-)-1,2-Bis(di-2-naphthalenylphosphino)butan,
(+)-1,2-Bis(di-o-tolylphosphino)ethan,
(+)-1,2-Bis(di-o-tolylphosphino)butan,
(-)-1,2-Bis(di-m-tolylphosphino)ethan,
(+)-1,2-Bis(di-m-tolylphosphino)butan,
(-)-1,2-Bis(di-o-chlorophenylphosphino)ethan,
(-)-1,2-Bis(di-m-chlorophenylphosphino)ethan
Die folgenden Beispiele demonstrieren verschiedene Ausführungs
formen für das erfindungsgemäße Verfahren. Das Verfahren ist jedoch
nicht auf die genannten Beispiele beschränkt. Angegebene Ausbeuten
basieren auf der Menge des isolierten Produktgemisches. Alle Stoffe wurden
mit Hilfe von spektroskopischen Methoden (NMR, GC, MS, IR und/oder
EA) analysiert und zweifelfrei identifiziert.
Die Reaktion erfolgt jeweils in flüssiger Phase, wobei die Reaktanden
und der Katalysator in einem inerten Lösungsmittel oder in einem der
Reaktanden gelöst sind. In allen Fällen wurde beobachtet, daß keine
Produkte in der Abwesenheit eines Katalysators erhalten werden. Ebenfalls
keine Produkte werden bei gleicher Versuchsführung in Gegenwart eines -
als Katalysator ineffektiven - Komplexes wie beispielsweise Jacobsen-
Katalysator, CoCp(CO)2, Ni(PPh3)2(NO3)2, RuCl2(PPh3)3, RhI2(COD)Cl,
Pd(PtBu3)2, Pd(DPPF)2, Pd2Br2(PtBu3)4, AuCl(PPh3) beobachtet.
- A.) Umsetzung von 1-Amino-5-hexin HC∼C(CH2)4NH2 zu 2-Methyl-
3,4,5,6-tetrahydropyridin:
- 1.) 5.7 mg (8.8 µmol) Ni(CO)2(PPh3)2 werden in 25 ml Ethanol gelöst, 100 µl (0.88 mmol) 1-Amino-5-hexin zugegeben und die Lösung 20 Stunden zum Sieden erhitzt. Nachdem der Katalysator durch Vakuum-Transfer abgetrennt wurde, wird 1 ml (1.0 mmol) HCl in Et2O (1M) zugegeben und dann das Lösungsmittel abdestilliert. Das als Hydrochlorid vorliegende Produkt wird im Vakuum getrocknet (Ausbeute 70.5 mg, 60%). Integration des 1H-NMR-Spektrums (MeOH-d4) ergibt ein Verhältnis Edukt : Produkt 89 : 11.
- 2.) 5.7 mg Cu(PPh3)2(NO3) werden in 25 ml CH2Cl2 gelöst und entsprechend zu Beispiel A1 als Katalysator eingesetzt. (Ausbeute 70.1 mg, 60%, Edukt : Produkt 82 : 18)
- 3.) 3.2 mg Cu(Phen)(NO3) werden in 25 ml CH2Cl2 gelöst und entsprechend zu Beispiel A1 als Katalysator eingesetzt. (Ausbeute 82.4 mg, 70%, Edukt:Produkt 87 : 13)
- 4.) 1.9 mg ZnAc2.6H2O werden in 25 ml CH3CN gelöst und entsprechend zu Beispiel A1 als Katalysator eingesetzt. (Ausbeute 80.2 mg, 68%, Edukt : Produkt 87 : 13)
- 5.) 5.6 mg Ru3(CO)12 werden in 25 ml CH2Cl2 gelöst und entsprechend zu Beispiel A1 als Katalysator eingesetzt. (Ausbeute 24.3 mg, 21%, Edukt : Produkt 82 : 18)
- 6.) 6.6 mg Rh(COD)(C28H28O2P2)BF4 werden in 25 ml Toluol gelöst und entsprechend zu Beispiel A1 als Katalysator eingesetzt. (Ausbeute 69.1 mg, 59%, Edukt : Produkt 18 : 82)
- 4.) 3.9 mg Pd(CH3CN)4(BF4)2 werden in 25 ml CH3CN gelöst und entsprechend zu Beispiel A1 als Katalysator eingesetzt. (Ausbeute 78.5 mg, 67%, Edukt : Produkt 17 : 83)
- 5.) 1.7 mg AgBF4 werden in 25 ml CH2Cl2 gelöst und entsprechend zu Beispiel A1 als Katalysator eingesetzt. (Ausbeute 17.0 mg, 15%, Edukt : Produkt 38 : 62)
- 6.) 1.7 mg AgBF4 werden in 25 ml CH3CN gelöst und entsprechend zu Beispiel A1 als Katalysator eingesetzt. (Ausbeute 91.8 mg, 78%, Edukt : Produkt 74 : 26)
- 7.) 6.1 mg Ag(PPh3)2NO3 werden in 25 ml CH2Cl2 gelöst und entsprechend zu Beispiel A1 als Katalysator eingesetzt. (Ausbeute 87.4 mg, 75%, Edukt : Produkt 84 : 16)
- 8.) 5.7 mg Ir(COD)(PCy3)(py)PF6 werden in 25 ml CH2Cl2 gelöst und entsprechend zu Beispiel A1 als Katalysator eingesetzt. (Ausbeute 88.5 mg, 76%, Edukt : Produkt 58 : 42)
- 9.) 4.3 mg PtH(PEt3)2(NO3) werden in 25 ml CH2Cl2 gelöst und entsprechend zu Beispiel A1 als Katalysator eingesetzt. (Ausbeute 48.8 mg, 42%, Edukt : Produkt 71 : 29)
- 10.) 2.7 mg AuCl3 werden in 25 ml CH2Cl2 gelöst und entsprechend zu Beispiel A1 als Katalysator eingesetzt. (Ausbeute 82.0 mg, 70%, Edukt : Produkt 66 : 34)
- 11.) 2.7 mg AuCl3 werden in 25 ml CH3CN gelöst und entsprechend zu Beispiel A1 als Katalysator eingesetzt. (Ausbeute 83.5 mg, 71%, Edukt : Produkt 43 : 57)
- B.) Umsetzung von 1-Amino-4-pentin HC∼C(CH2)3NH2 zu 2-Methyl-1-
pyrrolin:
- 1.) 27 mg (0.06 mmol) Pd(CH3CN)4(BF4)2 werden in 15 ml THF gelöst, 200 mg (2.4 mmol) 1-Amino-4-pentin zugegeben und die Reaktionsmischung für 3.5 h bei 90°C im Druckrohr gerührt. Die Ausbeute wird GC-analytisch auf 73% bestimmt.
- 2.) 45 mg (0.12 mmol) Pd(COD)Br2 werden in 15 ml CH2Cl2 gelöst und entsprechend Beispiel B1 als Katalysator eingesetzt. Ausbeute 68%.
- 3.) 42 mg (0.06 mmol) Pd(PPh3)Cl2 werden in 15 ml THF gelöst und entsprechend Beispiel B1 als Katalysator eingesetzt. Ausbeute 59%.
- C.) Umsetzung von 1-Amino-5-phenyl-4-pentin PhC∼C(CH2)3NH2 zu 2-
Benzyl-1-pyrrolin:
- 1.) 14 mg (0.03 mmol) Pd(CH3CN)4(BF4)2 werden in 15 ml THF gelöst, 200 mg (1.25 mmol) 1-Amino-5-phenyl-4-pentin zugegeben und die Reaktionsmischung für 3.5 h bei 90°C im Druckrohr gerührt. Die Ausbeute wird GC-analytisch auf 48% bestimmt.
- 2.) 23 mg (0.06 mmol) Pd(COD)Br2 werden in 15 ml DMAc gelöst und entsprechend Beispiel C1 als Katalysator eingesetzt. Ausbeute 38%.
- 3.) 21 mg (0.18 mmol) PdCl2 werden in 15 ml CH3CN gelöst und entsprechend Beispiel C1 als Katalysator eingesetzt. Ausbeute 43%.
- D.) Umsetzung von 2-(Phenylethinyl)anilin o-NH2(C6H4)-C∼C-Ph zu 2-
Phenylindol:
- 1.) 36 mg (0.05 mmol) Pd(PPh3)2Cl2 werden in 15 ml DMAc gelöst, 200 mg (1.03 mmol) 2-(Phenylethinyl)anilin zugegeben und die Reaktionsmischung für 3.5 h bei 90°C im Druckrohr gerührt. Die Ausbeute wird GC-analytisch auf 96% bestimmt.
- 2.) 14 mg (0.05 mmol) Pd(COD)Br2 werden in 15 ml DMAc gelöst und entsprechend Beispiel D1 als Katalysator eingesetzt. Ausbeute 85%.
- 3.) 14 mg (0.05 mmol) Li2PdCl4 werden in 15 ml DMAc gelöst und entsprechend Beispiel D1 als Katalysator eingesetzt. Ausbeute 78%.
- E.) E.) Umsetzung von 1-Amino-5-hexin HC∼C(CH2)4NH2 zu 2-Methyl-
3,4,5,6-tetrahydropyridin und anschließende Hydrierung zu 2-Methyl
piperidin:
- 1.) 6.6 mg (8.8 µmol) Rh(COD)(C28H28O2P2)BF4 werden in 25 ml THF gelöst, 100 µl (0.88 mmol) 1-Amino-5-hexin zugegeben und die Lösung im Autoklaven für 20 Stunden bei 60 bar N2-Druck auf 150°C erhitzt. Anschließend wird für 20 Stunden bei 60 bar H2-Druck und 100°C hydriert. Nachdem der Katalysator durch Vakuum-Transfer abgetrennt wurde, wird 1 ml (1.0 mmol) HCl in Et2O (1M) zugegeben und dann das Lösungsmittel abdestilliert. Das als Hydrochlorid vorliegende Produkt wird im Vakuum getrocknet (Ausbeute 83.4 mg, 71%). Integration des 1H-NMR-Spektrums (MeOH-d4) ergibt einen Anteil des 2-Methyl-piperidins im Produkt von 80%.
Claims (16)
1. Verfahren zur intermolekularen Darstellung von Enaminen der
allgemeinen Formel I
in der R1, R2 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, C7- bis C20-Alkylaryl, C7- bis C20- Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C5- bis C20-Aroxy, C3- bis C20- Silyloxy, C2- bis C20-Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20- Aroxyvinyl, C7- bis C20-Alkoxyaralkyl, Halo, C1- bis C20- Perfluoroalkyl, Cyano, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20- Cyanaryl, C1- bis C20-Alkylmercapto, C5- bis C20-Arylmercapto, C1- bis C20-Alkylsulfonyl, C5- bis C20-Arylsulfonyl, C2- bis C20- Alkylphosphinoyl, C5- bis C20-Arylphosphinoyl, C3- bis C20- Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl,
R1 oder R2 C21- bis C200-Alkyl, C21- bis C200-Alkenyl,
R1 und R2 gemeinsam eine C6- bis C12-Alkylendikette,
R3, R4 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, substituiertes Phenyl, C7- bis C20- Alkylaryl, C7- bis C20-Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C2- bis C20- Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20-Aroxyvinyl, C7- bis C20- Alkoxyaralkyl, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20-Cyanaryl, C3- bis C20-Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20Alkyl-aryl- silyl,
R3 und R4 gemeinsam eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9- Alkylendikette oder eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9-Alkoxydikette,
bedeuten, durch Umsetzung von Alkinen der allgemeinen Formel II
in der R1 und R2 die oben genannten Bedeutungen haben, mit Ammoniak oder primären oder sekundären Aminen der allgemeinen Formel III
in der R3 und R4 die oben genannten Bedeutungen haben,
in Gegenwart eines homogenen Katalysators.
Für R3 Wasserstoff, C3- bis C20-Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl,
isomerisieren die Enamine in situ zu Iminen der allgemeinen Formel IV
in der R1, R2 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, C7- bis C20-Alkylaryl, C7- bis C20- Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C5- bis C20-Aroxy, C3- bis C20- Silyloxy, C2- bis C20-Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20- Aroxyvinyl, C7- bis C20-Alkoxyaralkyl, Halo, C1- bis C20- Perfluoroalkyl, Cyano, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20- Cyanaryl, C1- bis C20-Alkylmercapto, C5- bis C20-Arylmercapto, C1- bis C20-Alkylsulfonyl, C5- bis C20-Arylsulfonyl, C2- bis C20- Alkylphosphinoyl, C5- bis C20-Arylphosphinoyl, C3- bis C20- Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl,
R1 oder R2 C21- bis C200-Alkyl, C21- bis C200-Alkenyl,
R1 und R2 gemeinsam eine C6- bis C12-Alkylendikette,
R3, R4 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, substituiertes Phenyl, C7- bis C20- Alkylaryl, C7- bis C20-Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C2- bis C20- Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20-Aroxyvinyl, C7- bis C20- Alkoxyaralkyl, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20-Cyanaryl, C3- bis C20-Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20Alkyl-aryl- silyl,
R3 und R4 gemeinsam eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9- Alkylendikette oder eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9-Alkoxydikette,
bedeuten, durch Umsetzung von Alkinen der allgemeinen Formel II
in der R1 und R2 die oben genannten Bedeutungen haben, mit Ammoniak oder primären oder sekundären Aminen der allgemeinen Formel III
in der R3 und R4 die oben genannten Bedeutungen haben,
in Gegenwart eines homogenen Katalysators.
Für R3 Wasserstoff, C3- bis C20-Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl,
isomerisieren die Enamine in situ zu Iminen der allgemeinen Formel IV
2. Verfahren zur intramolekularen Darstellung von Enaminen der
allgemeinen Formel V und VI
in der R1 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, C7- bis C20-Alkylaryl, C7- bis C20- Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C5- bis C20-Aroxy, C3- bis C20- Silyloxy, C2- bis C20-Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20- Aroxyvinyl, C7- bis C20-Alkoxyaralkyl, Halo, C1- bis C20- Perfluoroalkyl, Cyano, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20- Cyanaryl, C1- bis C20-Alkylmercapto, C5- bis C20-Arylmercapto, C1- bis C20-Alkylsulfonyl, C5- bis C20-Arylsulfonyl, C2- bis C20- Alkylphosphinoyl, C5- bis C20-Arylphosphinoyl, C3- bis C20- Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl,
R3 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, substituiertes Phenyl, C7- bis C20- Alkylaryl, C7- bis C20-Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C2- bis C20- Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20-Aroxyvinyl, C7- bis C20- Alkoxyaralkyl, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20-Cyanaryl, C3- bis C20-Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl- silyl,
R5 und R6 gemeinsam eine gesättigte oder ungesättigte C2- bis C9- Alkylendikette, gemeinsam eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9-Alkoxydikette,
bedeutet, durch Umsetzung von Amino-Alkinen der allgemeinen Formel VI
in der R1, R3, R5, R6 die oben genannten Bedeutungen haben,
in Gegenwart eines homogenen Katalysators.
Für R3 Wasserstoff, C3- bis C20-Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl,
isomerisieren die Enamine V in situ zu Iminen der allgemeinen Formel VIII
und die Enamine VI in situ zu Iminen der allgemeinen Formel IX
in der R1 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, C7- bis C20-Alkylaryl, C7- bis C20- Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C5- bis C20-Aroxy, C3- bis C20- Silyloxy, C2- bis C20-Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20- Aroxyvinyl, C7- bis C20-Alkoxyaralkyl, Halo, C1- bis C20- Perfluoroalkyl, Cyano, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20- Cyanaryl, C1- bis C20-Alkylmercapto, C5- bis C20-Arylmercapto, C1- bis C20-Alkylsulfonyl, C5- bis C20-Arylsulfonyl, C2- bis C20- Alkylphosphinoyl, C5- bis C20-Arylphosphinoyl, C3- bis C20- Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl,
R3 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, substituiertes Phenyl, C7- bis C20- Alkylaryl, C7- bis C20-Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C2- bis C20- Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20-Aroxyvinyl, C7- bis C20- Alkoxyaralkyl, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20-Cyanaryl, C3- bis C20-Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl- silyl,
R5 und R6 gemeinsam eine gesättigte oder ungesättigte C2- bis C9- Alkylendikette, gemeinsam eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9-Alkoxydikette,
bedeutet, durch Umsetzung von Amino-Alkinen der allgemeinen Formel VI
in der R1, R3, R5, R6 die oben genannten Bedeutungen haben,
in Gegenwart eines homogenen Katalysators.
Für R3 Wasserstoff, C3- bis C20-Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl,
isomerisieren die Enamine V in situ zu Iminen der allgemeinen Formel VIII
und die Enamine VI in situ zu Iminen der allgemeinen Formel IX
3. Verfahren zur Darstellung von Indolen der allgemeinen Formel X
in der R3 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, substituiertes Phenyl, C7- bis C20- Alkylaryl, C7- bis C20-Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C2- bis C20- Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20-Aroxyvinyl, C7- bis C20- Alkoxyaralkyl, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20-Cyanaryl, C3- bis C20-Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl- silyl,
R7 bis R11 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, C7- bis C20-Alkylaryl, C7- bis C20- Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C5- bis C20-Aroxy, C3- bis C20- Silyloxy, C2- bis C20-Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20- Aroxyvinyl, C7- bis C20-Alkoxyaralkyl, Halo, C1- bis C20- Perfluoroalkyl, Cyano, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20- Cyanaryl, C1- bis C20-Alkylmercapto, C5- bis C20-Arylmercapto, C1- bis C20-Alkylsulfonyl, C5- bis C20-Arylsulfonyl, C2- bis C20- Alkylphosphinoyl, C5- bis C20-Arylphosphinoyl, C3- bis C20- Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl,
je zwei benachbarte Reste R8 bis R11 gemeinsam
ein 1,2 gebundenes Aryl, eine gesättigte oder ungesättigte C2- bis C9-Alkylendikette, eine gesättigte oder ungesättigte C7- bis C20-Aralkylendikette, einen 1,2 gebundenen heterocyclischen Rest, eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9-Alkoxydikette,
bedeuten, durch intramolekulare Umsetzung von Alkinen der allgemeinen Formel XI
in der R3, R8 bis R11 die oben genannten Bedeutungen haben,
in Gegenwart eines homogenen Katalysators.
in der R3 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, substituiertes Phenyl, C7- bis C20- Alkylaryl, C7- bis C20-Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C2- bis C20- Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20-Aroxyvinyl, C7- bis C20- Alkoxyaralkyl, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20-Cyanaryl, C3- bis C20-Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl- silyl,
R7 bis R11 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, C7- bis C20-Alkylaryl, C7- bis C20- Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C5- bis C20-Aroxy, C3- bis C20- Silyloxy, C2- bis C20-Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20- Aroxyvinyl, C7- bis C20-Alkoxyaralkyl, Halo, C1- bis C20- Perfluoroalkyl, Cyano, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20- Cyanaryl, C1- bis C20-Alkylmercapto, C5- bis C20-Arylmercapto, C1- bis C20-Alkylsulfonyl, C5- bis C20-Arylsulfonyl, C2- bis C20- Alkylphosphinoyl, C5- bis C20-Arylphosphinoyl, C3- bis C20- Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl,
je zwei benachbarte Reste R8 bis R11 gemeinsam
ein 1,2 gebundenes Aryl, eine gesättigte oder ungesättigte C2- bis C9-Alkylendikette, eine gesättigte oder ungesättigte C7- bis C20-Aralkylendikette, einen 1,2 gebundenen heterocyclischen Rest, eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9-Alkoxydikette,
bedeuten, durch intramolekulare Umsetzung von Alkinen der allgemeinen Formel XI
in der R3, R8 bis R11 die oben genannten Bedeutungen haben,
in Gegenwart eines homogenen Katalysators.
4. Verfahren zur Darstellung von Diaminen der allgemeinen Formeln XII
und XIII
in der R1, R2 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, C7- bis C20-Alkylaryl, C7- bis C20- Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C5- bis C20-Aroxy, C3- bis C20- Silyloxy, C2- bis C20-Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20- Aroxyvinyl, C7- bis C20-Alkoxyaralkyl, Halo, C1- bis C20- Perfluoroalkyl, Cyano, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20- Cyanaryl, C1- bis C20-Alkylmercapto, C5- bis C20-Arylmercapto, C1- bis C20-Alkylsulfonyl, C5- bis C20-Arylsulfonyl, C2- bis C20- Alkylphosphinoyl, C5- bis C20-Arylphosphinoyl, C3- bis C20- Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl,
R3, R4 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, substituiertes Phenyl, C7- bis C20- Alkylaryl, C7- bis C20-Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C2- bis C20- Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20-Aroxyvinyl, C7- bis C20- Alkoxyaralkyl, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20-Cyanaryl, C3- bis C20-Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl- silyl,
R3 und R4 gemeinsam eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9- Alkylendikette oder eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9-Alkoxydikette, bedeuten,
durch zweifache Umsetzung von Ammoniak oder primären oder sekundären Aminen der allgemeinen Formel III
in der R3 und R4 die oben genannten Bedeutungen haben,
mit Alkinen der allgemeinen Formel II,
in der R1 und R2 die oben genannten Bedeutungen haben,
in Gegenwart eines homogenen Katalysators.
in der R1, R2 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, C7- bis C20-Alkylaryl, C7- bis C20- Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C5- bis C20-Aroxy, C3- bis C20- Silyloxy, C2- bis C20-Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20- Aroxyvinyl, C7- bis C20-Alkoxyaralkyl, Halo, C1- bis C20- Perfluoroalkyl, Cyano, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20- Cyanaryl, C1- bis C20-Alkylmercapto, C5- bis C20-Arylmercapto, C1- bis C20-Alkylsulfonyl, C5- bis C20-Arylsulfonyl, C2- bis C20- Alkylphosphinoyl, C5- bis C20-Arylphosphinoyl, C3- bis C20- Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl-silyl,
R3, R4 Wasserstoff, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20- Alkinyl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C4- bis C20-Alkyl-cycloalkyl, C4- bis C20-Cycloalkyl-alkyl, Aryl, substituiertes Phenyl, C7- bis C20- Alkylaryl, C7- bis C20-Aralkyl, einen heterocyclischen Rest, eine Alkylkette mit einem heterocyclischen Rest, C2- bis C20- Alkoxyalkyl, C6- bis C20-Aroxyalkyl, C6- bis C20-Alkoxyaryl, C3- bis C20-Alkoxyvinyl, C3- bis C20-Aroxyvinyl, C7- bis C20- Alkoxyaralkyl, C2- bis C20-Cyanalkyl, C6- bis C20-Cyanaryl, C3- bis C20-Alkylsilyl, C9- bis C20-Arylsilyl, C7- bis C20-Alkyl-aryl- silyl,
R3 und R4 gemeinsam eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9- Alkylendikette oder eine gesättigte oder ungesättigte C3- bis C9-Alkoxydikette, bedeuten,
durch zweifache Umsetzung von Ammoniak oder primären oder sekundären Aminen der allgemeinen Formel III
in der R3 und R4 die oben genannten Bedeutungen haben,
mit Alkinen der allgemeinen Formel II,
in der R1 und R2 die oben genannten Bedeutungen haben,
in Gegenwart eines homogenen Katalysators.
5. Verfahren zur Herstellung von Produkten I, IV, V, VI, VIII, IX, X, XII,
XIII nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das
gebildete Produkt abtrennt und den Katalysator und/oder die nicht
umgesetzten Einsatzstoffe II, III, VII, XI zurückführt.
6. Verfahren zur Herstellung von Produkten I, IV, XII, XIII nach
Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkin II
Acetylen, Propin, 1-Butin, 2-Butin, 2-Methylpropin, 1-Butin, 2-Butin, 1-
Hexin, 2-Hexin, 3-Hexin oder Cyclooctin einsetzt.
7. Verfahren zur Herstellung von Produkten I, IV, XII, XIII nach
Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Amin III
Ammoniak, Methylamin, Ethylamin, n-Propylamin, iso-Propylamin, n-
Butylamin, iso-Butylamin, sec.-Butylamin, 2-Methyl-2-n-propylamin, 3-
Methyl-1-n-butylamin, n-Hexylamin, n-Octylamin, 2-Ethylhexylamin, n-
Tridecylamin, Dimethylamin, Diethylamin, Di-n-propylamin, Di-iso-
propylamin, Di-n-butylamin, Di-iso-butylamin, Di-sec.-butylamin, N-
Methyl-N-n-butylamin, N-Ethyl-N-n-butylamin, Anilin, Pyridin,
Pyrrolidin, Morpholin, Piperidin, Dihydropyrrol, Tetrahydropyrrol einsetzt.
8. Verfahren zur Herstellung von Produkten V, VI, VIII, IX nach Anspruch
2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Amino-Alkin VII 1-Amino-4-
pentin, N-Methyl-1-amino-4-pentin, 1-Amino-2,2-dimethyl-4-pentin, 1-
Amino-5-hexin, 2-Amino-5-hexin einsetzt.
9. Verfahren zur Herstellung von Produkten X nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß man als Edukt XI 2-Ethinylanilin einsetzt.
10. Verfahren nach Anspruch 4 zur Darstellung von Oligomeren oder
Polymeren der allgemeinen Formel [-CHR1CHR2NR3-]n oder
[-CR1(CH2R2)NR3-]n aus Alkinen II und primären Aminen H2NR3, wobei
R1, R2, R3 die oben genannten Gruppen darstellen.
11. Verfahren nach Anspruch 4 zur Darstellung von Oligomeren oder
Polymeren der allgemeinen Formel [-CHR1CHR2NR3ZNR4-]n oder
[-CR1(CH2R2)NR3ZNR4-]n aus Alkinen R1C∼CR2 und sekundären
Diaminen R3HNZNHR4 dargestellt werden, wobei R1, R2, R3, R4 die oben
genannten Gruppen darstellen und Z eine gesättigte oder ungesättigte C1-
bis C12-Alkylendikette darstellt.
12. Verfahren zur Herstellung von Produkten I, IV, V, VI, VIII, IX, X, XII,
XIII nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als
Homogenkatalysatoren Verbindungen der Metalle Mangan(-III), Eisen(-II),
Kobalt(-I), Nickel(0), Kupfer(I), Zink(II), Niob(-III), Molybdän(-II),
Ruthenium(0), Rhodium(I), Palladium(II), Silber(I), Cadmium(II), Tantal(-
III), Wolfram(-II), Rhenium(-I), Osmium(0), Iridium(I), Platin(II), Gold(III),
Quecksilber(II) in der angegebenen Oxidationsstufe einsetzt.
13. Verfahren zur Herstellung von Produkten I, IV, V, VI, VIII, IX, X, XII,
XIII nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als
Homogenkatalysatoren die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen
Verbindungen einsetzt:
Kobalt(-I): Co(CO)3(NO), PPNCo(CO)4,
Nickel(0): Ni(C2H4)(PPh3)2, Ni(COD)2, Ni(CO)2(PPh3)2, Ni(CO)4, Ni(PF3)4,
Kupfer(I): CuAc, Cu(C∼CPh), Cu(CF3COCHCOCF3)(PMe3), CuCp(PEt3), Cu(NH3)2(BF4), Cu(PPh3)2NO3,
Zink(II): Zn(Ac)2.(H2O)2, Zn(NH3)4(BF4)2, Zn(NO3)2.(H2O)6, Zn(SO3CF3)2,
Ruthenium(0): Ru(bipy)3, RuCl(PPh3)2(NO), Ru(CO)5, Ru3(CO)12, Ru(P(OMe)3)5,
Rhodium(I): RhCl(PPh3)3, Rh(C2H4)2(C5H7O2), Rh(C7H8)(C29H30P2)PF6, Rh(CO)2(C5H7O2), Rh(COD)(C22H36P2)SO3CF3, Rh(COD)(C28H28O2P2)(BF4), Rh(COD)2(SO3CF3), RhCp.(CO)2,
Palladium(II): Pd(Ac)2(PR3)2, Pd(CH3CN)4(BF4)2, Pd(DPPF)(CH3CN)2(BF4)2, Pd(NH3)4(NO3)2,
Silber(I): Ag(CF3COCHCOCF3)(PMe3), Ag(PPh3)4(BF4), Ag(PPh3)2NO3,
Rhenium(-I): NaRe(CO)5,
Osmium(0): OsCl(NO)(PR3)2, Os(CO)5, Os3(CO)12, Os(PF3)5,
Iridium(I): IrCl(CO)(PPh3)2, Ir(CO)2(C5H7O2), Ir(COD)2BF4, Ir(COD)(PCy3)(py)PF6, IrH(CO)(PPh3)3,
Platin(II): Pt(COD)Me2, PtH(PEt3)2(NO3), Pt(NH3)2(C6H6O4), Pt(NH3)4(NO3)2, K2Pt(NO3)4,
Gold(III): AuCl3, AuMe2(C5H7O2), Au(NH3)4(BF4)3, Au(py)4(BF4)3.
Kobalt(-I): Co(CO)3(NO), PPNCo(CO)4,
Nickel(0): Ni(C2H4)(PPh3)2, Ni(COD)2, Ni(CO)2(PPh3)2, Ni(CO)4, Ni(PF3)4,
Kupfer(I): CuAc, Cu(C∼CPh), Cu(CF3COCHCOCF3)(PMe3), CuCp(PEt3), Cu(NH3)2(BF4), Cu(PPh3)2NO3,
Zink(II): Zn(Ac)2.(H2O)2, Zn(NH3)4(BF4)2, Zn(NO3)2.(H2O)6, Zn(SO3CF3)2,
Ruthenium(0): Ru(bipy)3, RuCl(PPh3)2(NO), Ru(CO)5, Ru3(CO)12, Ru(P(OMe)3)5,
Rhodium(I): RhCl(PPh3)3, Rh(C2H4)2(C5H7O2), Rh(C7H8)(C29H30P2)PF6, Rh(CO)2(C5H7O2), Rh(COD)(C22H36P2)SO3CF3, Rh(COD)(C28H28O2P2)(BF4), Rh(COD)2(SO3CF3), RhCp.(CO)2,
Palladium(II): Pd(Ac)2(PR3)2, Pd(CH3CN)4(BF4)2, Pd(DPPF)(CH3CN)2(BF4)2, Pd(NH3)4(NO3)2,
Silber(I): Ag(CF3COCHCOCF3)(PMe3), Ag(PPh3)4(BF4), Ag(PPh3)2NO3,
Rhenium(-I): NaRe(CO)5,
Osmium(0): OsCl(NO)(PR3)2, Os(CO)5, Os3(CO)12, Os(PF3)5,
Iridium(I): IrCl(CO)(PPh3)2, Ir(CO)2(C5H7O2), Ir(COD)2BF4, Ir(COD)(PCy3)(py)PF6, IrH(CO)(PPh3)3,
Platin(II): Pt(COD)Me2, PtH(PEt3)2(NO3), Pt(NH3)2(C6H6O4), Pt(NH3)4(NO3)2, K2Pt(NO3)4,
Gold(III): AuCl3, AuMe2(C5H7O2), Au(NH3)4(BF4)3, Au(py)4(BF4)3.
14. Verfahren zur Herstellung von Produkten I, IV, V, VI, VIII, IX, X, XII,
XIII nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man
Verbindungen der Metalle Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Niob,
Molybdän, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Tantal, Wolfram, Rhenium,
Osmium, Iridium, Platin in einer höheren Oxidationsstufe einsetzt und
durch Reduktion in die katalytisch aktive Oxidationsstufe überführt.
15. Verfahren zur Herstellung von Aminen, dadurch gekennzeichnet, daß
man die nach Ansprüchen 1 bis 3 erhaltenen Produkte I, IV, V, VI, VIII, IX,
X katalytisch zu Aminen hydriert.
16. Verfahren zur Herstellung von Produkten I, IV, V, VI, VIII, IX, X, XII,
XIII nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Reaktion bei Temperaturen von -30°C bis 250°C und Drücken von
Normaldruck bis 200 bar durchführt.
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