DE60008807T2

DE60008807T2 - Binaphtol-monophosphorsäurederivate und deren Verwendung

Info

Publication number: DE60008807T2
Application number: DE2000608807
Authority: DE
Inventors: Junji Fukuoka-shi Inanaga; Hiroshi Fukuoka-shi Furuno
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1999-03-24
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2020-03-23
Also published as: EP1038877A1; US6274745B1; EP1038877B1; DE60008807D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf optisch aktive Binaphtolmonophosphorsäurederivate, optisch aktive Binaphtolmonophosphatderivate und ihre Verwendung.
Die optisch aktiven Binaphtolmonophosphorsäurederivate der vorliegenden Erfindung sind als Zwischenstufen zur Synthese verschiedener Katalysatoren für asymmetrische Synthese von Bedeutung, und die davon abgeleiteten Binaphtolmonophosphatderivate haben eine hohe Reaktivität in verschiedenen asymmetrischen Synthesereaktionen und liefern Reaktionsprodukte von hoher optischer Reinheit. Pyranverbindungen, die mit der Methode gemäss vorliegender Erfindung gewonnen werden, sind nützliche Verbindungen als Zwischenstufen für die Synthese von pharmazeutischen und landwirtschaftlichen Chemikalien.
STAND DER TECHNIK
Die Binaphtolmonophosphorsäurederivate der vorliegenden Erfindung und die davon abgeleiteten Binaphtolmonophosphatderivate waren nicht allgemein bekannt und sind neue Verbindungen.
Als ein Beispiel für Reaktionen, auf die der Katalysator für asymmetrische Synthese der vorliegenden Erfindung anwendbar ist, wird nachfolgend eine Diels-Alder-Zyklisierungsreaktion erläutert.
Viele Reaktionen eines Diens mit einem Olefin in Gegenwart oder Abwesenheit eines Lewis-Säure-Katalysators, wie z.B. Aluminiumchlorid, sind seit langer Zeit als Diels-Alder-Zyklisierungsreaktion bekannt.
Als asymmetrische Diels-Alder-Zyklisierungsreaktion ist z.B. eine Reaktion eines Acryl-1,3-oxazolidin-2-ons mit Cyclopentadien bekannt (Shu Kobayashi et al., J. Org. Chem., 1994, 59, 3758).
Als asymmetrische hetero-Diels-Alder-Zyklisierungsreaktion ist z.B. eine Reaktion eines Benzaldehyds mit einem Dien bekannt (Hisashi Yamamoto et al., J. Am. Chem. 1988, 100, 310). Allerdings beträgt bei den konventionellen asymmetrischen Diels-Alder-Zyklisierungsreaktionen und den asymmetrischen hetero-Diels-Alder-Zyklisierungsreaktionen die Reaktionstemperatur nicht mehr als höchstens –20°C in allen bekannten Reaktionen, wobei diese Reaktionen als industrielle Produktionsverfahren nicht befriedigend sind, obwohl mit einigen dieser Reaktionen ein Reaktionsprodukt mit hoher optischer Reinheit erhalten werden kann.
T. Hanamoto et al. (SYNLETT (SYNLES, 09365214); 1997; (1); pp. 79-80, XP002138953 Kuyushu Univ.; Inst. Fundamental Research Org. Chem : Fukuoka, 812; Japan) offenbaren die Synthese eines asymmetrischen Pyrans, des (R)-2-Phenyl-2,3-dihydro-4H-pyran-4-ons, durch die hetero-Diels-Alder-Reaktion von Benzaldehyd mit dem Danishefsky-Dien, katalysiert durch chirales Ytterbiumtris[(R)-(–)-1,1'-binaphtyl-2,2-diyl]phosphonat über 15 Stunden bei Raumtemperatur.
J. Inanaga et al. (NEW J.CHEM. (NJCHE5, 11440546); 1995; Vol 19 (5-6); pp. 707-12; XP002049944 Kyushu Univ.; Inst. Fundamental Research Org. Chem : Fukuoka, 812; Japan) offenbaren die Synthese eines asymmetrischen Pyrans, des (R)-2-Phenyl-2,3-dihydro-4H-pyran-4-ons, durch die hetero-Diels-Alder-Reaktionen von Benzaldehyd mit dem Danishefsky-Dien, katalysiert durch chirales Lanthanid-tris[(R)-(–)-1,1'-binaphtyl-2,2-diyl]phosphonat über 16 Stunden bei Raumtemperatur.
DE-A-22 12 660 offenbart die (–)-3,3'-dimethyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das oben genannte Problem zu überwinden, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neues Binaphtolmonophosphatderivat bereit zu stellen, welches als Katalysator für asymmetrische Synthese nützlich ist, welches unter für die Praxis günstigeren Reaktionsbedingungen eingesetzt werden kann und welches eine hohe optische Reinheit liefert, sowie seine Zwischenstufe Binaphtolmonophosphorsäurederivat. Die gegenwärtigen Erfinder haben ausgedehnte Studien durchgeführt, um einen Katalysator für asymmetrische Synthese zu entwickeln, der unter für die Praxis günstigeren Reaktionsbedingungen eingesetzt werden kann und der eine hohe optische Reinheit liefert, und als ein Ergebnis davon haben sie ein Binaphtolmonophosphorsäurederivat der folgenden Formel (1) oder
worin R₁, R₂, R₃ und R₄, die von einander unabhängig sind, jeweils einen Wasserstoff, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkylgruppe, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkenylgruppe, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkinylgruppe, eine Phenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkinylgruppe, eine Naphtylgruppe, oder eine C_3-8 Cylcoalkylgruppe darstellen, vorausgesetzt dass R₁ bis R₄ nicht gleichzeitig Wasserstoff sind; und ein neues Binaphtolmonophosphorsäurederivat der folgenden Formel (3) oder (4), abgeleitet aus einer bekannten Verbindung:
worin R₅, R₆, R₇ und R₈, die von einander unabhängig sind, jeweils einen Wasserstoff, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkylgruppe, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkenylgruppe, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkinylgruppe, eine Phenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkinylgruppe, eine Naphtylgruppe, oder eine C_3-8 Cylcoalkylgruppe darstellen. Weiters haben sie ein Binaphtolmonophosphatderivat der folgenden Formel (5), (6), (7) oder (8) gefunden:
worin R₁, R₂, R₃ und R₄, die von einander unabhängig sind, jeweils einen Wasserstoff, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkylgruppe, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkenylgruppe, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkinylgruppe, eine Phenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkinylgruppe, eine Naphtylgruppe, oder eine C_3-8 Cylcoalkylgruppe darstellen, vorausgesetzt dass R₁ bis R₄ nicht gleichzeitig Wasserstoff sind, und M ein Metallelement ist, das ein trivalentes Metallion bilden kann,
worin R₅, R₆, R₇ und R₈, die von einander unabhängig sind, jeweils einen Wasserstoff, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkylgruppe, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkenylgruppe, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkinylgruppe, eine Phenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkinylgruppe, eine Naphtylgruppe, oder eine C_3-8 Cylcoalkylgruppe darstellen und M ein Metallelement ist, das ein trivalentes Metallion bilden kann; welches als Katalysator für asymmetrische Synthesen nützlich ist und welches aus der Verbindung der oben angeführten Formel (1), (2), (3) oder (4) abgeleitet ist. Sie haben herausgefunden, dass wenn das Binaphtolmonophosphatderivat auf eine asymmetrische hetero-Diels-Alder Zyklisierungsreaktion angewandt wird, die Reaktion bei Raumtemperatur durchgeführt und die gewünschte Verbindung mit hoher optischer Reinheit erhalten werden kann. Die vorliegende Erfindung wurde auf der Basis dieser Entdeckungen bewerkstelligt.
Die vorliegende Erfindung stellt namentlich Binaphtolmonophosphorsäurederivate der obigen Formeln (1) bis (4), Binaphtolmonophosphatderivate der obigen Formeln (5) bis (8), und deren Anwendung bereit.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Binaphtolmonophosphorsäurederivate der obigen Formeln (1) bis (4) der vorliegenden Erfindung können von optisch aktivem (R) oder (S) Binaphtol als Startmaterial in mehreren Stufen gewonnen werden.
Beispielsweise kann das Binaphtolmonophosphorsäurederivat der obigen Formel (1) oder (2) der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit den z.B. in den Vergleichsbeispielen und in den erfindungsgemässen Beispielen beschriebenen Methoden auf eine Weise erhalten werden, bei der ein kommerziell erhältliches optisch aktives (R) oder (S) 1,1'-Binaphtyl-2,2'-diol als Startmaterial eingesetzt wird, das Diol geschützt wird, dann das Startmaterial in ein Halogenid an den 3,3'-Positionen und/oder in ein Halogenid an den 6,6'-Positionen umgewandelt wird, ein Substituent beispielsweise über eine Kreuzkupplungsreaktion eingeführt wird, gefolgt von einer Reaktion mit z.B. Phosphoroxychlorid, um das Binaphtolmonophosphorsäurederivat der Formel (1) oder (2) zu erhalten.
Gleichermassen kann das Binaphtolmonophosphorsäurederivat der obigen Formel (3) oder (4) dadurch erhalten werden, dass als Startmaterial kommerziell erhältliches optisch aktives (R) oder (S) 1,1'-Binaphtyl-2,2'-diol eingesetzt oder Binaphtylderivate verwendet werden, die als Zwischenstufe für die Synthese der Binaphtolmonophosphorsäure der obigen Formel (1) oder (2) erhalten werden, eine partielle Hydrogenierungsreaktion gemäss einer bekannten Methode (D.J.Cram et al., J. Org. Chem., 1978, 43, 1930) durchgeführt wird, um ein 5,6,7,8,5',6',7',8'-Octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diol-Derivat zu erhalten, und dieses Diolderivat als Startmaterial mit z.B. Phosphoroxychlorid zur Reaktion gebracht wird.
Weiters können die Binaphtolmonophosphatderivate der obigen Formeln (5) bis (8) der vorliegenden Erfindung dadurch hergestellt werden, dass Binaphtolmonophosphorsäurederivate der obigen Formeln (1) bis (4) mit einem trivalenten Metallsalz zur Reaktion gebracht werden.
Spezifische Beispiele der Binaphtolmonophosphorsäurederivate der vorliegenden Erfindung umfassen (R)-(–)-5,6,7,8,5',6',7',8'-Octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-5,6,7,8,5',6',7',8'-Octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-Dimethyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'-Dimethyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-Diethyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'-Diethyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-Di-n-propyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'-Di-n-propyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-Diisopropyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'-Diisopropyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-Di-n-butyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'-Di-n-butyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-Di-tert-butyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'-Di-tert-butyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-Di-n-pentyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'-Di-n-pentyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-Di-n-hexyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'-Di-n-hexyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-Di-n-propyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'-Di-n-propyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-Dicyclohexyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'-Dicyclohexyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-Di-n-heptyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'-Di-n-heptyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-Di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'-Di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-Di-n-nonyl-1,1'-binaphtyl- 2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'-Di-n-nonyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-Di-n-decyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'-Di-n-decyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-Diphenyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'-Diphenyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-bis(4-methylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'- bis(4-methylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-bis(2,6-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'-bis(2,6-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-3,3'-Diethinyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-3,3'- Diethinyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-Diethenyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'- Diethenyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-Di(1"-octenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'- Di(1"-octenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-6,6'-Diethinyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-6,6'-Diethinyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-3,3'-Diethinyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (S)-(+)-3,3'-Diethinyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, (R)-(–)-3,3'-Diethenyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, und (S)-(+)-3,3'-Diethenyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure.
Diese Phosphorsäurederivate schliessen auch ein solches ein, welches – wenn als Kristall isoliert – 0 bis 10 Moleküle Kristallwasser enthält.
Der Katalysator der vorliegenden Erfindung umfasst die Binaphtolmonophosphatderivate der obigen Formel (5), (6), (7) oder (8).
In den Binaphtolmonophosphatderivaten der obigen Formeln (5) bis (8) kann das salzbildende Metallelement ein beliebiges Metallelement sein, welches ein trivalentes Metallsalz in stabiler Form ausbilden kann. Es ist bevorzugt ein Element aus der Lanthangruppe und insbesondere kann z.B. ein Element aus der Gruppe bestehend aus Scandium, Yttrium, Lanthan, Cer, Praseodym, Neodym, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium und Lutetium angeführt werden.
Der Katalysator der vorliegenden Erfindung kann ein beliebiger sein, der das Binaphtolmonophosphatderivat der obigen Formel (5), (6), (7) oder (8) beinhaltet, und ist nicht speziell limitiert. Spezifische Beispiele des Katalysators umfassen Gadolinium-tris[(R)-(–)-6,6'-di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Gadolinium-tris[(S)-(+)-6,6'-di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Gadolinium-tris[(R)-(–)-6,6'-di-n-octenyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Gadolinium-tris[(S)-(+)-6,6'-di-n-octenyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Ytterbium-tris[(R)-(–)-6,6'-di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Ytterbium-tris[(S)-(+)-6,6'-di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Scandium-tris[(R)-(–)-6,6'-di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Scandium-tris[(S)-(+)-6,6'-di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Gadolinium-tris[(R)-(–)-6,6'-di(2",6"-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Gadolinium-tris[(S)-(+)-6,6'-di(2",6"-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Ytterbium-tris[(R)-(–)-6,6'-di(2",6"-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Ytterbium-tris[(S)-(+)-6,6'-di(2",6"-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Scandium-tris[(R)-(–)-6,6'-di(2",6"-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Scandium-tris[(S)-(+)-6,6'-di(2",6"-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Gadolinium-tris[(R)-(–)-5,6,7,8,5',6',7',8'-octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Gadolinium-tris[(S)-(+)- 5,6,7,8,5',6',7',8'-octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Ytterbium-tris[(R)-(–)-5,6,7,8,5',6',7',8'-octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Ytterbium-tris[(S)-(+)-5,6,7,8,5',6',7',8'-octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Scandium-tris[(R)-(–)-5,6,7,8,5',6',7',8'-octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Scandium-tris[(S)-(+)-5,6,7,8,5',6',7',8'-octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Gadolinium-tris[(R)-(–)-3,3'-diethenyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Gadolinium-tris[(S)-(+)-3,3'-diethenyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Ytterbium-tris[(R)-(–)-3,3'-diethenyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Ytterbium-tris[(S)-(+)-3,3'-diethenyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Scandium-tris[(R)-(–)-3,3'-diethenyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat], Scandium-tris[(S)-(+)-3,3'-diethenyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat].
Weiters schliessen derartige Phospate ein solches ein, das – wenn als Kristall isoliert – 0 bis 10 Moleküle Kristallwasser aufweist, und ein solches in Form eines Harzes, welches 0 bis 10 Mol Wasser enthält.
Der Katalysator der vorliegenden Erfindung ist ein Lewis-Säure-Katalysator und kann folglich bei jeder beliebigen, eine Lewis-Säure verwendenden, Reaktion eingesetzt werden und Asymmetrie induzieren. Spezifische Beispiele einer solchen Reaktion schliessen eine asymmetrische Diels-Alder-Zyklisierungsreaktion, eine asymmetrische hetero-Diels-Alder-Zyklisierungsreaktion, eine asymmetrische Reduktion, eine asymmetrische Nitroaldol-Reaktion, eine asymmetrische Protonierungsreaktion, eine asymmetrische Michaeladdition, eine asymmetrische Aldolkondensation, eine asymmetrische Hydrophosphonylreaktion und eine asymmetrische Michael-Aldolreaktion ein. Die Reaktion ist jedoch nicht speziell darauf beschränkt.
Die optische absolute Konfiguration, entstanden durch die Reaktion unter Verwendung des erfindungsgemässen Katalysators für asymmetrische Synthese, hängt gewöhnlich von der optischen absoluten Konfiguration des den Katalysator für asymmetrische Synthese konstituierenden Binaphtols ab. So ist z.B. im Fall der Verwendung eines (R)-Binaphtols die optische absolute Konfiguration des asymmetrischen Kohlenstoffatoms des Produkts (R)-konfiguriert, während die optische absolute Konfiguration des asymmetrischen Kohlenstoffatoms des Produkts (S)-konfiguriert ist, wenn ein (S)-Binaphtol als Enantiomer verwendet wird. Ausserdem gilt, in Hinblick auf die optische absolute Konfiguration des asymmetrischen Kohlenstoffs des Produkts, dass das Produkt im Fall der Verwendung eines (R)-Binaphtols nicht immer eine (R)-Konfiguration aufweist, sondern die optische absolute Konfiguration des Produkts in Abhängigkeit von der Art des Substrates, der Art des Binaphtols und der Art des phosphatbildenden Elements wechseln kann.
Der Katalysator der vorliegenden Erfindung wird durch Konvertierung des Binaphtolmonophosphorsäurederivates der vorliegenden Erfindung in ein Alkalimetallsalz aus beispielsweise Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium oder Cäsium, gefolgt von einer Reaktion mit einem Halogenid, Sulfat, Perchlorat, Perbromat, Tetrafluorborat, Trifluormethansulfonat oder Pentafluorethansulfonat des salzbildenden Elements, hergestellt.
Das Molverhältnis von Binaphtolmonophosphorsäurederivat zu salzbildendem Element ist theoretisch 1 bis 3. Zur Herstellung wird jedoch das Binaphtolmonophosphorsäurederivat in einer Menge von 1,01 bis 1,2 Äquivalenten, bezogen auf die Menge des salzbildenden Elements, eingesezt, das Binaphtolmonophosphorsäurederivat wird durch ein Alkalimetallhydroxid in einer Menge von 0,9 bis 1,05-mal der molaren Menge, bezogen auf das Binaphtolmonophosphorsäurederivat, in sein Phosphat konvertiert, gefolgt von einer Reaktion mit dem salzbildenden Element.
Wenn der Katalysator der vorliegenden Erfindung für eine Reaktion eingesezt wird, kann – so es der Fall erfordert – ein Ligand dem Reaktionssystem hinzugefügt werden, und spezifische Beispiele für den Liganden umfassen Amine wie Diethylamin, Triethylamin, n-Propylamin, Di-n-propylamin, Tri-n-propylamin, tert-Butylamin, Di-tert-butylamin, Cyclohexylamin, N,N-Dimethylcyclohexylamin, Piperidin, 1-Methylpiperidin, 2,6-Dimethylpiperidin, 1,2,6-Trimethylpiperidin, 2,2,6,6-Tetramethylpiperidinpyridin, Piperazin, N,N'-Dimethylpiperazin, Anilin, N,N-Dimethylanilin, 2-Picolin, 2-Ethylpyridin, 2,4-Lutidin, 2,6-Lutidin, 3,5-Lutidin, 2,6-Di-tert-butylpyridin, 2,6-bis(phenylethyl)pyridin, 2,4,6-Collidin und Chinaldin, Phosphinoxide wie Triphenylphosphinoxid, Tri(2-methylphenyl)-phosphinoxid, Tri(3-methylphenyl)phosphinoxid, Tri(4-methylphenyl)phosphinoxid, Methyldiphenylphosphinoxid, Methoxymethyl(diphenyl)phosphinoxid, Tri-n-butylphosphinoxid, Tri-n-octylphosphinoxid, Tri(cyclehexyl)phosphinoxid, Triamidphosphate wie Hexamethyltriamidphosphat und Tripiperidinphosphinoxid, und 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon und 2,6-Lutidin-N-oxid. Der Ligand kann – wo erforderlich – in einer Menge von 0 bis 5 der molaren Menge, bezogen auf das salzbildende Element, hinzugefügt werden.
Wenn die Reaktion unter Verwendung des erfindungsgemässen Katalysators durchgeführt wird, kann zum Zwecke der Entfernung von Wasser im System, je nach Erfordernis, ein Zeolit wie z.B. ein Typ A Zeolit, repräsentiert durch Molekularsieb 3A, 4A oder 5A, ein Molekularsieb 13X, ein Y-Typ Zeolit, oder ein L-Typ Zeolit während der Reaktion eingesetzt werden.
Nun wird anhand eines Beispiels eine hetero-Diels-Alder- Zyklisierungsreaktion unter Anwendung des erfindungsgemässen Katalysators erläutert.
In der asymmetrischen hetero-Diels-Alder-Zyklisierungsreaktion unter Verwendung des erfindungsgemässen Katalysators kann der Katalysator in einer beliebigen Menge in Bezug auf ein der Reaktion zu unterziehendes Aldehyd und Keton oder Dien eingesetzt werden. Jedoch ist eine übermässige Menge unwirtschaftlich und im Fall einer zu geringen Menge kann die. Reaktion nicht glatt voranschreiten oder der Katalysator kann aufgrund von geringen Mengen im System vorhandener Verunreinigungen deaktiviert werden, wobei es in manchen Fällen sein kann, dass die Reaktion dann überhaupt nicht mehr weitergeht. Dem entsprechend liegt die Menge des Katalysators vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0,01 Mol% bis 100 Mol%, insbesondere von 0,1 Mol% bis 50 Mol%, bezogen auf den Aldehyd und das Keton oder Dien.
Als für die vorliegende Erfindung anwendbarer Aldehyd ist jeder beliebige Aldehyd einsetzbar und spezifische Beispiele umfassen Ethylformiat, Methoxycarbonylaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd, n-Butanal, Isobutanal, n-Pentanal, Acrolein, Crotonaldehyd, Cyclohexylaldehyd, Benzaldehyd, 4-Methoxybenzaldehyd, 4-Methylbenzaldehyd, 3,5,-Dimethylbenzaldehyd, 4-Phenylbenzaldehyd, 4-Chlorbenzaldehyd, 4-Nitrobenzaldehyd, Naphtyl-2-aldehyd, 2-Furfural, Cinnamaldehyd, 3-Phenylpropaanal und 2-Benzyloxyacetaldehyd, und als aldehydanaloge Verbindung kann beispielsweise Benzylimin oder Phenylthioamid erwähnt werden.
Das für die vorliegende Erfindung einsetzbare Keton kann beispielsweise Acetophenon, (4-Methylphenyl)acetophenon, (3-Methylphenyl)acetophenon, (2-Methylphenyl)acetophenon, (4-Ethylphenyl)acetophenon, (3-Ethylphenyl)acetophenon, (2-Ethylphenyl)acetophenon, (4-i-Propylphenyl)acetophenon, (3-i-Propylphenyl)acetophenon, (2-i-Propylphenyl)acetophenon, 1-Phenylpropan-1-on, 1-(4-Methylphenyl)propan-1-on, 1-(3-Methylphenyl)propan-1-on, 1-(2-Methylphenyl)propan-1-on, 1-phenyl-n-butan-1-on, 1-(4-Methylphenyl)-n-butan-1-on, 1-(3-Methylphenyl)-n-butan-1-on, 1-(2-Methylphenyl)-n-butan-1-on, 1-Phenyl-2-methylpropan-1-on, 1-(4-Phenyl)-2-methylpropan-1-on, 1-(3-Phenyl)-2-methylpropan-1-on, 1-(2-Phenyl)-2-methylpropan-1-on, 1-Phenyl-n-pentan-1-on, 1-Phenyl-n-hexan-1-on, 1-Phenyl-n-heptan-1-on, 1-Phenyl-n-octan-1-on, 1-Phenyl-n-nonan-1-on, 1-Phenyl-n-decan-1-on, 1-Phenyl-n-undecan-1-on, 1-Phenyl-n-dodecan-1-on, 1-Phenyl-n-tridecan-1-on, 1-Phenyl-n-tetradecan-1-on, 1-Phenyl-n-pentadecan-1-on, 1-Phenyl-n-hexadecan-1-on, Methyl-tert-butylketon, Ethylglyoxylat, Ethylphenylglyoxylat, Methylphenylglyoxylat, Ethyl-i-propyl-glyoxylat, Ethylphenylethenylglyoxylat oder Ethylcyclohexyl-glyoxylat sein.
Das für die vorliegende Erfindung einsetzbare Dien ist nicht speziell beschränkt, und spezifische Beispiele für das Dien inkludieren 1,3-Butadien, 1,3-Pentadien, Cyclopentadien, 1-Methoxy-3-(trimethylsilyloxy)-1,3-butadien (Danishefsky Dien), 1,3-bis(trimethylsilyloxy)-1,3-butadien, 1-Methoxy-3-(trimethylsilyloxy)-1,3-pentadien, 1-Methoxy-2-acetoxy-3-(trimethylsilyloxy)-1,3-butadien, 1-Methoxy-2-methyl-3-(trimethylsilyloxy)-1,3-butadien, 1-tert-Butoxy-3-(trimethylsilyloxy)-1,3-butadien, 1-Methoxy-3-(triethylsilyloxy)-1,3-butadien, 1-tert-Butoxy-3-(triethylsilyloxy)-1,3-butadien, 2-Methoxy-4-(trimethylsilyloxy)-1,3-pentadien und 1-(Trimethylsilyloxy)-1,3-methoxy-1,3-butadien.
Eine Pyranverbindung der folgenden Formel (9):
worin das Symbol * ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt; worin R₉ und R₁₀, die von einander unabhängig sind, jeweils eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkylgruppe, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkenylgruppe, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkinylgruppe, eine Phenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkinylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkoxygruppe, eine Naphtylgruppe, eine C_3-9 Cylcoalkylgruppe, eine C_1-10 Alkylgruppe mit einer Phenylgruppe, oder eine C_1-10 Alkylgruppe mit einer Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkylgruppe, darstellen; R₉ ein Wasserstoffatom sein kann, R₁₁ ein Wasserstoffatom ist, und A ein Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel oder Selenatom ist, erhältlich durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung, gegebenenfalls hergestellt durch eine beliebige Kombination des obigen Aldehyds oder Ketons mit Dien, und die Stereostruktur der Kohlenstoffe, an die die Substituenten R₉, R₁₀ und R₁₁ gebunden sind, in Abhängigkeit der Art des Katalysators und der Art des Reaktionssubstrates variiert.
In der erfindungsgemässen Reaktion werden der Aldehyd und das Dien in äquimolaren Mengen zur Reaktion gebracht, und erforderlichenfalls kann der Aldehyd in einer Menge von 0,9 bis 1,1 mol, bezogen auf das Dien, eingesetzt werden.
Als für die hetero-Diels-Alder-Zyklisierungsreaktion der vorliegenden Erfindung einsetzbares Lösungsmittel kann jedes beliebige Lösungsmittel verwendet werden, solange es gegenüber der Reaktion inert ist. Insbesondere kann ein Halogenlösungsmittel wie beispielsweise Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan, 1,1,1-Trichlorethan, 1,1,2-Trichlorethan, Bromoform oder Dibrommethan erwähnt werden.
Die Reaktionstemperatur in der asymmetrischen hetero-Diels-Alder-Zyklisierungsreaktion der vorliegenden Erfindung variiert in Abhängigkeit des der Reaktion zu unterziehenden Substrats. Die Reaktion kann gewöhnlich innerhalb eines Bereiches von –78 °C bis 100°C ausgeführt werden, und eine hohe Ausbeute und eine hohe optische Reinheit können innerhalb eines Temperaturbereiches von –20°C bis 50°C in vielen Reaktionen erzielt werden.
Die Konzentration des Substrates in der asymmetrischen hetero-Diels-Alder-Zyklisierungsreaktion der vorliegenden Erfindung ist nicht speziell eingeschränkt und liegt gewöhnlich innerhalb eines Bereiches von 0,1 Gew.% bis 50 Gew.%, bezogen auf das Lösungsmittel.
Die Reaktionszeit für die asymmetrische hetero-Diels-Alder Zyklisierungsreaktion der vorliegenden Erfindung variiert in Abhängigkeit zur Art des zur Reaktion zu bringenden Substrates und Katalysators, und die Reaktion ist üblicherweise innerhalb von 96 Stunden abgeschlossen.
Nach Abschluss der Reaktion und obschon der Nachbehandlungsvorgang nicht definiert ist, umfassen spezifische Beispiele dafür ein Verfahren, in welchem eine geeignete Menge an Trifluoressigsäure sowie Pyridin und Wasser zugesetzt wird, gefolgt von einer Extraktion mit Dichlormethan, Trocknung über Magnesiumsulfat und einem nachfolgenden Konzentrierungsschritt, zur Gewinnung des gewünschten Rohprodukts. Zur Reinigung der gewünschten Verbindung kann eine herkömmliche Methode wie präparative Silicagel-Dünnschichtchromatographie oder präparative Säulenchromatographie oder Destillation oder Rekristallisation angewandt werden.
Nun werden weitere Details der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Beispiele erläutert. Es versteht sich jedoch dabei, dass die vorliegende Erfindung keinesfalls auf diese spezifischen Beispiele eingeschränkt ist.
Messung der optischen Drehung
SEPA-300, erzeugt von HORIBA, wurde eingesetzt.
Messung des Schmelzpunktes
MP-500D, hergestellt von YANAKO K.K., wurde eingesetzt.
Messung des ¹H-NMR und ¹³C-NMR Spektrums
JNM-EX400, hergestellt von JOEL, wurde eingesetzt (400 MHz).
Messung des HR FAB Massenspektrums
JMS-HX110, hergestellt von JOEL, wurde eingesetzt.
Messung des IR-Spektrums
JIR-WINSPEC50, hergestellt von JOEL, wurde eingesetzt.
Messung der Elementanalyse
Elementanalysen wurden am Service Center für Elementanalysen organischer Verbindungen an der Kuyushu Universität durchgeführt.
Test auf optische Reinheit
Die optische Reinheit wurde bestimmt mittels Hochleistungsflüssigchromatographie mit einer daran angepassten chiralen Säulen-OD, hergestellt von Daicel K.K. (Elutionslösung: Hexan/i-PrOH = 2/1 – 100/1 vol/vol, Flussrate: 1 ml/min).
VERGLEICHSBEISPIEL 1: Herstellung von (R)-(–)-6,6'-Di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diol
In einen 500 ml Aubergine-Typ Kolben mit einem Magnetrührer darin wurden 10,0 g (16,02 mmol) (R)-(–)-6,6'-Dibrom-2,2'-dibenzylether, 590 mg (1,602 mmol) Bistriphenylphosphindichlorpalladium, 310 mg (1,602 mmol) Kupferchlorid, 590 mg (1,602 mmol) tert-n-Butylammoniumiodid, 106 ml Triethylamin und 14 ml (96,12 mmol) 1-Octin eingefüllt und unter Rühren erwärmt, um die Reaktion bei 80°C über 12 Stunden auszuführen.
Nach Beendigung der Reaktion und Abkühlen der Reaktionsmischung auf Raumtemperatur wurden 300 ml Diethylether zugegeben und die Reaktionsmischung auf eine Säule mit einer Celite-Packung aufgegeben, um Feststoffe zu entfernen, gefolgt von einem Konzentrierungsschritt und einer Trocknung, um 10,9 g rohen (R)-(–)-6,6'-(1-Octenyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-dibenzylether zu erhalten.
Der erhaltene (R)-(–)-6,6'-(1-Octenyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-dibenzylether wurde direkt ohne Reinigung für die nachfolgende Reaktion eingesetzt.
In einen 500 ml Aubergine-Typ Kolben mit einem Rührer darin wurden 10,6 g des rohen (R)-(–)-6,6'-(1-Octenyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-dibenzylethers, 150 ml Ethylacetat und 2,78 ml N,N-Diisopropylethylamin gegeben, die Atmosphäre im System durch Argon ersetzt, dann 1,09 g 10% Palladium auf Kohle dazugegeben, die Atmosphäre im System durch Wasserstoff ersetzt und die Reaktion unter Rühren bei Raumtemperatur über 12 Stunden durchgeführt.
Die gewonnene Reaktionslösung wurde durch eine Säule mit Celite-Packung geschickt, um den Katalysator zu entfernen, gefolgt von einem Konzentrierungsschritt, Reinigung mittels Silicagel-Säulenchromatographie (Hexan/Ethylacetat = 19/1) und Konzentrierung, um 4,26 g (Ausbeute 52%/2 Stufen) einer transparenten, gelblichen Flüssigkeit zu erhalten.
Analysenresultate

Rf=0,46 (Hexan/Ethylacetat = 4/1) Optische Drehung: [α]_D ²⁴ -58,00° (c=1,2 CHCL₃) ¹H-NMR(CDCl₃) δ 7,90 (d, 2H,J=9,27Hz, C₂₀H₁₀), 7,66 (s, 2H C₂₀H₁₀), 7,35 (d, 2H; J=9,27Hz, C₂₀H₁₀), 7,16 (d, 2H, J=8,79Hz, C₂₀H₁₀), 7,08 (d, 2H, J=8,30Hz, C₂₀H₁₀), 4,97 (br, 2H, OH), 2,71(t,4H,J=7,82Hz, CH₂CH₂(CH₂)₅CH₃), 1,68-1, 64 (m, 4H, CH₂CH₂ (CH₂) ₅CH₃), 1,32-1, 24 (m, 20H, CH₂CH₂ (CH₂) ₅CH₃), 0,87 (t, 6H, J=6,84Hz, CH₂CH₂ (CH₂) ₅CH₃), ¹³C-NMR(CDCl₃) δ152,05; 138,63; 131,68; 130,79; 129,60; 128,99; 126,85; 124,13; 117,60; 110,85; 35,78; 31,88; 31,43; 29,49; 29,38; 29,25; 22,67; 14,11 HR FAB Massenspektrum m/z gemessener Wert 510,3477(M)⁺, (berechneter Wert C₃₆H₄₆O₂: 510,3498) Elementanalyse (%) gemessener Wert C, 84,62; H 9,08 (berechneter Wert C₃₆H₄₆O₂: C 84,66; H 9,08

VERGLEICHSBEISPIEL 2 Herstellung von (R)-(–)-6,6'-bis(2",6"-Dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diol
In einen dreihalsigen 100 ml Aubergine-Typ Destillationskolben, ausgerüstet mit einem Magnetrührer, einer Membranverschlusskappe und einem Rückflusskühler, wurden 889 mg (0,7693 mmol) Tetrakis(triphenylphosphin)palladium, 3,00g (20,00 mmol) 2,6-Xylylborsäure und 7,288 (23,08mmol) Bariumhydroxid·8H₂O gegeben. Dann wurde die Atmosphäre im System durch Argon ersetzt, eine Lösung aus 4,80 g (7,693 mmol) 2,2'-Dibenzyloxy-6,6'-dibrom-1,1'-binaphtyl, aufgelöst in 46,2 ml 1,2-Dimethoxyethan, mittels einer 50ml-Spritze durch die Membran in das System injiziert, und zusätzlich wurden 7,7 ml Wasser zugesetzt.
Die erhaltene Mischung wurde unter Rühren im Ölbad auf 80°C erhitzt und die Reaktion bei dieser Temperatur 2,5 Stunden lang durchgeführt.
Nach Abschluss der Reaktion wurde die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur gekühlt und es wurde eine Extraktion mit Toluen (Toluol), Waschen mit einer gesättigten wässrigen Kochsalzlösung, Trocknen über Magnesiumsulfat, Aufkonzentrieren und Reinigen mittels Silicalgel-Säulenchromatographie (Hexan/Ethylacetat = 8/2-7/3) durchgeführt, um 5,3 g (Ausbeute 97%) (R)-(+)-2,2'-Dibenzyloxy-1,1'-binaphtyl-6,6'(2",6"-dimethylphenyl) · H₂O als farblosen Kristall zu erhalten.
Analysenresultate

Schmelzpunkt 89,6 °C Rf=0,44 (Hexan/Ethylacetat=9/1) Optische Drehung: [α]_D ²⁰ +89,0° (c=1,0 CHCL₃) ¹H-NMR (CDCl₃) δ 7,92 (d, 2H,J=8,79Hz, aromatisch), 7,91(s,2H, aromatisch), 7,45 (dd, 4H, J=8,79; 8,30 Hz, aromatisch), 7,20-7,07(m, 14H aromatisch), 6,96 (d,4H,J=6,83Hz, aromatisch), 5,08 (s, 4H, OCH₂); 2,08 (d, 12H, J=4,39Hz, CH₃) ¹³C-NMR(CDCl₃) δ 153,85; 141,78; 137,41; 136,35; 132,94; 129,54; 129,27; 128,99; 128,19; 128,06; 127,55; 127,29; 127,24; 126,98; 126,78; 125,77; 120,69; 115,94; 71,02; 21,04; 21,00 IR(KBr, (ν cm^–1) 3712; 3061; 3030; 2947; 2918; 1589; 1483; 1452 HR FAB Massenspektrum m/z gemessener Wert 674,3142(M)⁺, (berechneter Wert C₅₀H₄₂O₂: 674,3185) Elementanalyse (%) gemessener Wert C 86,60; H 6,15 (berechneter Wert C₅₀H₄₂O₂: C 86,67; H 6,40

In einen 100 ml Aubergine-Typ Kolben mit einem Magnetrührer darin wurden 1,49 g (2,102 mmol) (R)-(+)-2,2'-Dibenzyloxy-1,1'-binaphtyl-6,6'-di(2",6"-dimethylphenyl) · H₂O, 385 μl (2,208 mmol) N,N-Diisopropylethylamin und 22 ml Ethylacetat gefüllt, die Atmosphäre im System durch Argon ersetzt und 149 g 10% Palladium auf Kohle hinzugefügt. Dann wurde die Atmosphäre durch Wasserstoff ersetzt und die Reaktion unter Rühren bei Raumtemperatur 12 Stunden lang durchgeführt.
Nach Abschluss der Reaktion wurde ein Feststoff mittels Celitegepackter Säule entfernt, gefolgt von Konzentrierung und Reinigung mittels Silicagel-Säulenchromatographie (Hexan/Ethylacetat=19/1-4/1), um 1,07g (Ausbeute: 97%) der gewünschten Verbindung (R)-(–)-6,6'-bis(2",6"-Dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diol · H₂O als fahlgelben Feststoff zu erhalten.
Analysenresultate

Rf=0,31(Hexan/Ethylacetat=4/1) Optische Drehung: [α]_D ²⁷ -62,90° (c=1,0 CHCl₃) ¹H-NMR(CDCl₃) δ 7,97(d, 2H,J=8,79Hz, C₂₀H₁₀), 7,68 (s, 2H C₂₀H₁₀), 7,42 (d, 2H, J=8,79Hz, C₂₀H₁₀); 7,33 (d, 2H, J=8,79Hz, C₂₀H₁₀); 7,21-7,14 (m, 8H, C₂₀H₁₀, C₆H₃(CH₃)₂); 2,07(S,12H,CH₃), 2,71 (t, 4H, J=7,82Hz, CH₂CH₂(CH₂)₅CH₃) ¹³C-NMR(CDCl₃) δ 152,69; 141,34; 136,82; 136,31; 132,10; 131,35; 129,56; 129,30; 128,23; 127,35; 127,16; 124,29; 117,87; 110,92; 21,06 HR FAB Massenspektrum m/z gemessener Wert 494,2240(M)⁺, (berechneter Wert C₃₆H₃₀O₂: 494,2246) Elementanalyse (%) gemessener Wert C 84,05; H 6,19 (berechneter Wert C₃₆H₃₀O₂ · H₂O: C 84,35; H 6,29)

BEISPIEL 1: Herstellung von (R)-(–)-6,6'-Di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure · 1/4 H₂O
In einen 100 ml Aubergine-Typ Kolben mit einem Magnetrührer darin wurden 5,91 g (11,57 mmol) (R)-(–)-6,6'-Di-n-octyl-1,1'-binaptyl-2,2'-diol und 12 ml Dichlormethan eingefüllt und aufgelöst. Dann wurden 2,32 ml (17,36 mmol) Phosphoroxychlorid dazugegeben, der Reaktor in eine Eisbad getaucht und auf 0°C gekühlt und 7,33 ml einer Lösung, enthaltend 4,84 ml (34,71 mmol) Triethylamin und 3,05 ml Dichlormethan, tropfenweise über einen Zeitraum von 30 Minuten hinzugefügt. Nach Beendigung der tropfenweisen Zugabe wurde bei der gleichen Temperatur 40 Minuten lang gerührt, die Temperatur wurde wieder auf Raumtemperatur gebracht, gefolgt von weiterem Rühren über eine Stunde, um die Reaktion auszuführen.
Nach Abschluss der Reaktion wurde die Reaktionsmischung auf 0°C abgekühlt und eine Zugabe von Wasser, Extraktion mit Dichlormethan, Trocknung über Magnesiumsulfat und Konzentrierung vorgenommen, um 6,69 g eines rohen (R)-(–)-6,6'-Di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorpentachlorids zu erhalten. Das erhaltene (R)-(–)-6,6'-Di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorpentachlorid wurde ohne Reinigung direkt für die nachfolgende Reaktion eingesetzt.
Analysenresultate

Rf=0,47(Hexan/Ethylacetat=8/1) Optische Drehung: [α]_D ¹⁷ -373,40° (c=1,0 CHCl₃) ¹H-NMR(CDC1₃) δ 7,99(dd, 2H,J=7,32; 7,82Hz C₂₀H₁₀) ; 7,74 (d, 2H, J=6,34Hz, C₂₀H₁₀); 7,57 (d, 1H, J=8, 79Hz, C₂₀H₁₀) 7,49 (d, 1H, J=8, 79Hz, C₂₀H₁₀) ; 7,33 (dd, 2H, J=9, 28; 10, 74Hz, C₂₀H₁₀) 7,21-7,17 (m, 2H, C₂₀H₁₀); 2,76 (t, 4H, J=6,34Hz, CH₂CH₂ (CH₂)₅CH₃); 1,71-1,67 (m, 4H, CH₂CH₂ (CH₂)₅CH₃); 1,34-1,27 (m, 20H, CH₂CH₂(CH₂)₅CH₃); 0,87(t,6H,J=6,35Hz, CH₂CH₂(CH₂)₅CH₃) ¹³C-NMR(CDCl₃) δ 145,98; 145,85; 145,75; 145,64; 141,08; 132,38; 132,21; 131,17; 130,95; 130,49; 128,68; 127,11; 126,89; 126,84; 121,59; 121,44; 120,11; 119,76; 35,76; 31,85; 31,13; 31,08; 29,43; 29,36; 29,23; 22,65; 14,09 HR FAB Massenspektrum m/z gemessener Wert 591,2788(M+H)⁺, (berechneter Wert C₃₆H₄₅ClO₃P: 591,2795) Elementanalyse (%) gemessener Wert C 73,27; H 7,52 (berechneter Wert C₃₆H₄₅ClO₃P: C 73,14; H 7,50)

In einen 200 ml Aubergine-Typ Kolben mit Magnetrührer und Rückflusskühler wurden 1,68 g (2,842 mmol) des erhaltenen rohen (R)-(–)-6,6'-Di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorpentachlorids, 50 ml einer 2% wässrigen Natriumcarbonatlösung und 10 ml Tetrahydrofuran (nachfolgend einfach als THF bezeichnet) gefüllt und die Mischung im Ölbad unter Rühren auf 75 bis 85°C erhitzt, um die Reaktion 5 Stunden lang auszuführen.
Nach Abschluss der Reaktion wurde die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur gekühlt und im Kühlschrank 12 Stunden lang aufbewahrt und das Präzipitat mittels Filtration gesammelt und mit einer 2% wässrigen Natriumcarbonatlösung gewaschen.
In einen 100 ml Aubergine-Typ Kolben, ausgerüstet mit Rührer und Rückflusskühler, wurden das erhaltene Präzipitat, 23,1 ml Wasser, 1,8 ml 35% Salzsäure und 10 ml THF gefüllt und die Mischung unter Rühren im Ölbad auf 80°C erhitzt, um die Reaktion über einen Zeitraum von 4 Stunden auszuführen. Nach Abschluss der Reaktion wurde die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur abgekühlt und es wurden eine Extraktion mit Dichlormethan, Waschen mit Wasser, Trocknen über Magnesiumsulfat, Konzentrieren und Trocknen unter vermindertem Druck über 12 Stunden bei 110°C durchgeführt, um 1,46 g (Ausbeute: 90%) der gewünschten Verbindung (R)-(–)-6,6'-Di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure als schwarz-braune, viskose Substanz zu erhalten.
Analysenresultate

Optische Drehung: [α]_D ²¹ -296,30° (c=1,0 CHCl₃) ¹H-NMR(CDCl₃) δ 7,89 (d, 2H, J=8,79Hz, C₂₀H₁₀); 7,69 (s, 2H, C₂₀H₁₀); 7,50 (d, 2H, J=8, 79Hz, C₂₀H₁₀); 7,33 (d, 2H, J=8, 30Hz, C₂₀H₁₀) ; 7,16 (d, 2H, J=8, 79Hz, C₂₀H₁₀); 2,75 (t, 4H, J=7,32Hz, CH₂CH₂(CH₂)₅CH₃); 1,69-1,67(m,4H, -CH₂CH₂(CH₂)₅CH₃); 1,33-1,27 (m, 20H, CH₂CH₂(CH₂)₅CH₃); 0,88 (dd,6H,J=7,33; 6,34Hz, CH₂CH₂(CH₂)₅CH₃) ¹³C-NMR(CDCl₃) δ 146,20; 140,40; 136,09; 132,05; 130,64; 128,28; 127,04; 126,76; 121,31; 120,38; 35,78; 31,87; 31,17; 29,47; 29,36; 25,22; 22,67; 14,11 IR(KBr, (ν cm^–1)3853; 3735; 3649; 3307; 2926; 2854 HR FAB Massenspektrum m/z gemessener Wert 573,3134(M+H)⁺, (berechneter Wert C₃₆H₄₆O₄P: 573,3134) Elementanalyse (%) gemessener Wert C, 74,94; H 8,06 (berechneter Wert C₃₆H₄₅O₄P · 1/4H₂O: C 74,91; H 7,95)

BEISPIEL 2: Herstellung von (R)-(–)-6,6'-Bis(2,6-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure · 1/2 H₂O
Es wurde derselbe Vorgang wie in Beispiel 1 ausgeführt, ausser dass das (R)-(–)-6,6'-Di-n-octyl-1,1'-binaptyl-2,2'-diol (5,91 g; 11,57 mmol) aus Beispiel 1 gegen 5,73 g (11,57 mmol) (R)-(–)-6,6'-Bis(2,6-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diol ausgewechselt wurde, um 6.92 g (Ausbeute: quant.) (R)-(–)-6,6'-Bis(2,6-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorpentachlorid als weissen Feststoff zu erhalten.
Analysenresultate

Rf=0,55(Hexan/Ethylacetat=4/1) Optische Drehung: [α]_D ²¹ -301,90° (c=1,0 CHCl₃) ¹H-NMR(CDCl₃) δ 8,08(q, 2H,J=4,40Hz, C₂₀H₁₀); 7,79 (d, 2H, J=5,86Hz, C₂₀H₁₀) 7,67 (d, 1H, J=8, 78Hz, C₂₀H₁₀); 7,58 (d, 2H, J=8,78Hz, C₂₀H₁₀); 7,55(d,1H, J=8,79Hz, C₂₀H₁₀); 7,22-7,12 (m, 8H, C₂₀H₁₀, C₆H₃ (CH₃)₂); 2,13 (S, 6H, CH₃), 2,00 (s, 6H, CH₃) 13C-NMR(CDCl₃) δ 146,17; 140,62; 139,23; 136,09; 135,96; 135,85; 132,38; 132,19; 131,85; 131,61; 130,93; 128,96; 128,33; 127,44; 127,37; 127,27; 127,15; 126,32; 121,57; 120,42; 119,98; 20,95; 20,89; 20,82; IR(KBr,(ν cm^–1)3733; 3338; 3020; 2975; 1475; 1461; 1317; 960; 678 HR FAB Massenspektrum m/z gemessener Wert 574,1460(M)⁺, (berechneter Wert C₃₆H₂₈ClO₃P: 574,1465)

In einen 200 ml Aubergine-Typ Kolben, ausgestattet mit Magnetrührer und Rückflusskühler, wurden 1,57 g (2,730 mmol) des erhaltenen (R)-(–)-6,6'-Bis(2,6-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorpentachlorids und 48 ml einer 2% wässrigen Natriumcarbonatlösung gefüllt und die Mischung unter Rühren im Ölbad auf 80 bis 100°C erhitzt, um die Reaktion eine Stunde lang durchzuführen.
Nach Abschluss der Reaktion wurde die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur gekühlt und in einem Kühlschrank für weitere 12 Stunden aufbewahrt und das Präzipitat mittels Filtration gesammelt und mit einer 2% wässrigen Natriumcarbonatlösung gewaschen.
In einen 100 ml Aubergine-Typ Kolben, ausgerüstet mit Rührer und Rückflusskühler, wurden das erhaltene Präzipitat, 22,2 ml Wasser und 1,7 ml 35% Salzsäure gegeben und die Mischung unter Rühren im Ölbad auf 95°C erhitzt, um die Reaktion 1 Stunde lang durchzuführen.
Nach Abschluss der Reaktion wurde die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur gekühlt und es wurden eine Extraktion mit Dichlormethan, Waschen mit Wasser, Trocknen über Magnesiumsulfat, Konzentrieren und Trocknen bei 120°C und vermindertem Druck über einen Zeitraum von 16 Stunden durchgeführt, um 495 mg (Ausbeute: 33%) der gewünschten Verbindung (R)-(–)-6,6'-Bis(2,6-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure als farblosen Kristall zu erhalten.
Analysenresulate

Optische Drehung: [α]_D ²⁶ -265,95° (c=1,0 CHCl₃) ¹H-NMR(CDCl₃) 6 8,03 (d, 2H, J=8,79Hz, C₂₀H₁₀); 7,76 (s, 2H, C₂₀H₁₀); 7,64 (d, 2H, J=8, 79Hz, C₂₀H₁₀); 7,58 (d, 2H, J=8, 79Hz, C₂₀H₁₀); 7,22-7,12 (m, 8H, C₂₀H₁₀, C₆H₃(CH₃)₂); 2,14(s,6H, CH₃), 1,99(s,6H, CH₃) ¹³C-NMR(CDCl₃) δ 147,28; 147,19; 140,94; 138,32; 136,07; 135,96; 131,85; 131,10; 131,02; 128,32; 128,10; 127,38; 127,31; 127,24; 121,61; 120,91; 20,91; 20,80 IR(KBr,(ν cm^–1)3853; 3648; 3307; 1226; 1207; 1027; 950; 892; 767 HR FAB Massenspektrum m/z gemessener Wert 557,1879(M)⁺, (berechneter Wert C₃₆H₂₉O₄P: 557,1882) Elementanalyse (%) gemessener Wert C, 75,54; H 5,29 (berechneter Wert C₃₆H₂₉O₄P·1/2H₂O: C 76,45; H 5,35)

BEISPIEL 3: Herstellung von (R)-(–)-5,6,7,8,5',6',7',8'-Octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure ·1/4 H₂O
In einen 100 ml Aubergine-Typ Kolben mit Magnetrührer wurden 1,14 g (3,87 mmol) (R)-(–)-5,6,7,8,5',6',7',8'-Octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diol, 710 μl (7,62 mmol) Phosphoroxychlorid und 8 ml Dichlormethan gegeben und in einer Argon-Atmosphäre zum Auflösen gerührt, und 1,60 ml (11,5 mmol) Triethylamin zugesetzt, um die Reaktion für 12 Stunden bei Raumtemperatur durchzuführen.
Nach Abschluss der Reaktion erfolgte ein Zusatz von Wasser, eine Extraktion mit 16 ml Dichlormethan, Waschen mit Wasser, Trocknen über Magnesiumsulfat und Auf konzentrieren, um (R)-5,6,7,8,5',6',7',8'-Octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorpentachlorid als farblosen Feststoff zu erhalten.
Analysenresultate

¹H-NMR(CDCl₃) δ 7,19-7,17 (3H, aromatisch), 7,06 (dd, 1H, J=1,95; 8,30 Hz); 2,90-2,78 (m,4H); 2,72-2,63 (m,2H); 2,28 (dt,2H, J=5,37; 16,11Hz); 1,86-1,77 (m,6H); 1,63-1,51 (m,2H)

In einen 200 ml Aubergine-Typ Kolben, ausgestattet mit Magnetrührer und Rückflusskühler, wurden das erhaltene (R)-5,6,7,8,5',6',7',8'-Octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorpentachlorid, 85 ml einer 2% wässrigen Natriumcarbonatlösung und 10 ml THF gefüllt und die Mischung unter Rühren erhitzt, um die Reaktion bei 65°C 4 Stunden lang durchzuführen. Nach Abschluss der Reaktion wurde die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt, der Grossteil von THF bei vermindertem Druck abdestilliert und die Reaktionsmischung 12 Stunden lang in einem Kühlschrank aufbewahrt. Der durch das Abkühlen ausgefallene Feststoff wurde durch Filtration gesammelt und bei 70°C unter vermindertem Druck getrocknet, um 1,42 g ( Ausbeute: 97%) Natrium-(R)-5,6,7,8,5',6',7',8'-octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat zu erhalten.
In einen 100 ml Aubergine-Typ Kolben, ausgestattet mit Magnetrührer und Rückflusskühler, wurden 1,01 g (2,67 mmol) des Natrium-(R)-5,6,7,8,5',6',7',8'-octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphats, 6 ml 35% Salzsäure und 45 ml Wasser gegeben und unter Rühren erhitzt, um die Reaktion 2 Stunden lang bei 70°C durchzuführen. Nach Abschluss der Reaktion wurde die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur abgekühlt, das Präzipitat mittels Filtration gesammelt, mit Wasser gewaschen und bei 120°C 10 Stunden lang getrocknet, um 982 mg (Ausbeute: 94%/2Stufen) (R)-5,6,7,8,5',6',7',8'-octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure als farblosen Feststoff zu erhalten.
Analysenresulate

Zersetzungstemperatur 289°C Optische Drehung: [α]_D20 -250° (c=1,0 EtOH) ¹H-NMR(CD₃0D) δ 7,22 (d, 2H, J=8,30Hz, aromatisch), 7,08 (d, 2H, J=8,30 Hz, aromatisch); 2,91-2,86(m,4H); 2,80-2,72(m,2H); 2,30-2,23(m,2H); 1,89-180 (m, 6H); 1,61-1,55 (m,2H) ¹³C-NMR(CD₃OD) δ 147,98; 147,88; 139,45; 136,86; 131,11; 127,47; 119,34; 30,02; 28,87; 23,60; 23,47 IR(KBr,(ν cm^–1)2935; 2858; 1471; 1439; 1423; 1311; 1263; 1252; 1227; 1157; 1056; 1049; 962; 904; 895; 833; 816; 710 HR FAB Massenspektrum m/z gemessener Wert 357,1255(M+H)⁺, (berechneter Wert C₂₀H₂₂O₄P: 357,1256) Elementanalyse (%) gemessener Wert C 66,48; H 5,92 (berechneter Wert C₂₀H₂₁O₄P · 1/4H₂O: C 66,57; H 6,01)

BEISPIEL 4: Herstellung von Gadolinium-tris[(R)-(–)-6,6'-di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat] · 2H₂O
In einen 50 ml Aubergine-Typ Kolben, ausgestattet mit Magnetrührer und Rückflusskühler, wurden 203 mg (0,3544 mmol) aus Beispiel 1 gewonnene (R)-(–)-6,6'-di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure, 115 μl (0,3443 mmol) 3N Natronlauge und 2,1 ml Methanol gefüllt und unter Rühren im Rückfluss erhitzt, eine Lösung mit 41,8 mg (0,1125 mmol als GdCl₃) Gadoliniumchlorid · 6H₂O, aufgelöst in 0,5 ml Methanol, allmählich dazu gegeben und die Reaktion für weitere 12 Stunden unter denselben Bedingungen ausgeführt. Nach Abschluss der Reaktion würde die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur abgekühlt, das Präzipitat mittels Filtration gesammelt, mit Methanol gewaschen und bei 125°C unter vermindertem Druck 14 Stunden lang getrocknet, um 196 mg (Ausbeute: 93%) der gewünschten Verbindung Gadolinium-tris[(R)-(–)-6,6'-di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat] · 2H₂O als einen fahl gelblich-braunen Feststoff zu erhalten.
Analysenresultate

Optische Drehung: [α]_D ²² -195,50° (c=1,0 CHCl₃) IR(KBr,(ν cm^–1)3853; 3735; 3649; 3307; 2926; 2852 Elementanalyse (%) gemessener Wert C, 67,72; H 7,23 (berechneter Wert C₁₀₈H₁₃₂O₁ ₂P₃Gd · 2H₂O: C 67,97; H 7,18)

BEISPIEL 5: Ytterbium-tris[(R)-(–)-6,6'-di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat] · 5H₂O
Es wurde der gleiche Vorgang wie in Beispiel 4 durchgeführt, ausser dass Gadoliniumchlorid · 6H₂O gegen Ytterbiumchlorid · 6H₂O ausgetauscht wurde, um die gewünschte Verbindung zu erhalten.
Analysenresultate

Optische Drehung: [α]_D ²² -155,15° (c=1,0 CHCl₃) IR(KBr, (ν cm^–1) 3853; 3735; 3649; 3307; 2924; 2852 Elementanalyse (%) gemessener Wert C 65,30; H 7,17 (berechneter Wert C₁₀₈H₁ ₃₂O₁₂P₃Yb·5H₂O: C 65,57; H 7,24)

BEISPIEL 6: Scandium-tris[(R)-(–)-6,6'-di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat] · H₂O
Es wurde der gleiche Vorgang wie in Beispiel 4 durchgeführt, ausser dass Gadoliniumchlorid · 6 H₂O gegen Scandiumtrichlorid · 6H₂O ausgetauscht wurde, um die gewünschte Verbindung zu erhalten.
Analysenresultate
Optische Drehung: [α]_D ²³ -346, 90° (c=1, 0 CHCl₃)
IR(KBr,(ν cm^–1) 3853; 3735; 3649; 3307; 2924; 2852
Elementanalyse (%)
gemessener Wert C 73,24; H 7,75
(berechneter Wert C₁₀₈H₁₃₂O₁₂P₃Sc · 1H₂O : C 72,95; H 7,60)
BEISPIEL 7: Gadolinium-tris[(R)-(–)-6,6'-di(2",6"-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat] · 4H₂O
Es wurde der gleiche Vorgang wie in Beispiel 4 durchgeführt, ausser dass (R)-(–)-6,6'-di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure gegen (R)-(–)-6,6'-Bis(2,6,-dimethylphenyl)- 1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure · 1/2H₂O ausgetauscht wurde, um die gewünschte Verbindung zu erhalten.
Analysenresultate

Optische Drehung: [α]_D ²³ -144,20° (c=1,0 CHCl₃) IR(KBr, (ν cm^–1) 3853; 3649; 3649; 3307; 1240; 1103 Elementanalyse (%) gemessener Wert C 68,24; H 5,23 (berechneter Wert C₁₀₈H₈ ₄O₁₂P₃Gd · 4H₂O: C 68,41; H 4,89)

BEISPIEL 8: Ytterbium-tris[(R)-(–)-6,6'-di(2",6"-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat] · 4H₂O, 5H₂O
Es wurde der gleiche Vorgang wie in Beispiel 4 durchgeführt, ausser dass (R)-(–)-6,6'-di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure gegen die in Beispiel 2 erhaltene (R)-(–)-6,6'-Bis(2,6,-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure · 1/2H₂O und Gadoliniumchlorid · 6H₂O gegen Ytterbiumchlorid 6H₂O ausgetauscht wurde, um die gewünschten Verbindungen zu erhalten. Entsprechend dem Unterschied in der Trocknungstemperatur wurde ein Tetrahydrat oder Pentahydrat gebildet.
Analysenresultate

Optische Drehung: [α]_D ²³ -147,70° (c=1,0 CHCl₃) IR(KBr, (ν cm^–1) 3853; 3649; 3307; 1240; 1103 Elementanalyse (%) Tetrahydrat gemessener Wert C 67,66; H 4,91 (berechneter Wert C₁ ₀₈H₈₄O₁₂P₃Yb · 4H₂O: C 67,85; H 4,85) Pentahydrat gemessener Wert C 67,08; H 4,71 (berechneter Wert C₁₀₈H₈₄O₁₂P₃Yb · 5H₂O: C 67,22; H 4,91)

BEISPIEL 9: Scandium-tris[(R)-(–)-6,6'-di(2",6"-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat] · 4H₂O
Es wurde der gleiche Vorgang wie in Beispiel 4 durchgeführt, ausser dass (R)-(–)-6,6'-di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure gegen die in Beispiel 2 erhaltene (R)-(–)-6,6'-Bis(2,6,-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure · 1/2H₂O und Gadoliniumchlorid · 6H₂O gegen Scandiumtrichlorid · 6H₂O ausgetauscht wurde, um die gewünschte Verbindung zu erhalten.
Analysenresultate

Optische Drehung: [α]_D ²³ -107,40° (c=1,0 CHCl3) HR FAB Massenspektrum m/z 1711,4819 (M+H)⁺ (berechneter Wert C₁₀₈H₈₅O₁₂P₃Sc : C 1711, 4813) Elementanalyse (%) gemessener Wert C 72,62; H 5,64 (berechneter Wert C₁₀ ₈H₈₄O₁₂P₃Sc · 4H₂O : C 72,72; H 5,20)

BEISPIEL 10: Scandium-tris[(R)-(–)-5,6,7,8,5',6',7',8'-octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat] · 4H₂O
Es wurde der gleiche Vorgang wie in Beispiel 4 durchgeführt, ausser dass (R)-(–)-6,6'-di-n-octyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphorsäure gegen die in Beispiel 3 erhaltene (R)-5,6,7,8,5',6',7',8'-octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphor säure · 1/4H₂O und Gadoliniumchlorid · 6H₂O gegen Scandiumtrichlorid · 6H₂O ausgetauscht wurde, um die gewünschte Verbindung zu erhalten.
Analysenresulate

Aussehen farblos fest Zersetzungstemperatur 248°C IR(KBr,(ν cm^–1)2931; 2858; 1471; 1448; 1437; 1423; 1252; 1225; 1111; 1057; 962; 889; 877; 833; 812 Elementanalyse (%) gemessener Wert C 61,05; H 5,45 (berechneter Wert C₆₀H₆₀O₁₂P₃Sc · 4H₂O: C 60,91; H 5,79)

BEISPIEL 11: Synthese von 2-Phenyl-2,3-dihydro-4H-pyran-4-on
In einen runden 5 ml Kolben mit Magnetrührer darin wurden 19,1 mg (0,01 mmol) des in Beispiel 8 erhaltenen Katalysators (Tetrahydrat) und 1 ml Dichlormethan zum Auflösen gegeben, dann Benzaldehyd (10 μl; 0,1 mmol) und 1-Methoxy-3-trimethylsilyl-oxy-1,3-butadien (Reinheit: 90%; 30,0 μl; 0,150 mmol) zugesetzt und die Reaktion bei Raumtemperatur 24 Stunden lang durchgeführt. Nach Abschluss der Reaktion wurden mit einer Mikroliterspritze zwei Tropfen Trifluoressigsäure und drei Tropfen Pyridin injiziert und 1 ml Wasser zugegeben. Anschliessend erfolgte eine Extraktion mit Dichlormethan, Trocknen über wasserfreiem Magnesiumsulfat, Auf konzentrieren und Reinigen mittels präparativer Silicagel-Säulenchromatographie (Hexan/Ethylacetat=4/1), um 16,1 mg der gewünschten Verbindung (R)-2-Phenyl-2,3-dihydro-4H-pyran-4-on zu erhalten.
Gemäss Analysenresultat ergaben sich eine Ausbeute von 93% und eine optische Reinheit von 19% (R).
BEISPIELE 12 bis 18
Die Reaktion wurde unter den in Tabelle 1 angeführten Bedingungen unter Verwendung derselben Reaktionsapparatur wie in Beispiel 11 durchgeführt. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt. Bedingungen, die nicht in Tabelle 1 angeführt sind, waren identisch mit jenen in Beispiel 11. Tabelle 1

Katalysator 1: die in Beispiel 4 erhaltene Verbindung; Gadolinium-tris[(R)-(–)-6,6'-dioctyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat] · 2H₂O Katalysator 2: die in Beispiel 5 erhaltene Verbindung; Ytterbium-tris[(R)-(–)-6,6'-dioctyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat] · 5H₂O Katalysator 3: die in Beispiel 6 erhaltene Verbindung; Scandium-tris[(R)-(–)-6,6'-dioctyl-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat] · H₂O Katalysator 4: die in Beispiel 7 erhaltene Verbindung; Gadolinium-tris[(R)-(–)-6,6'-di(2",6"-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat] · 4H₂O Katalysator 5: die in Beispiel 8 erhaltene Verbindung; Ytterbium-tris[(R)-(–)-6,6'-di(2",6"-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat] · 5H₂O Katalysator 6: die in Beispiel 9 erhaltene Verbindung; Scandium-tris[(R)-(–)-6,6'-di(2",6"-dimethylphenyl)-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat] · 4H₂O Katalysator 7: die in Beispiel 10 erhaltene Verbindung; Scandium-tris[(R)-(–)-5,6,7,8,5',6',7',8'-octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat]

BEISPIEL 19: Synthese von 2-(4-Methoxyphenyl)-2,3-dihydro-4H-pyran-4-on
Es wurde der gleiche Vorgang wie in Beispiel 11 durchgeführt, ausser dass die in Beispiel 10 erhaltene Verbindung Scandiumtris[(R)-(–)-5,6,7,8,5',6',7',8'-octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat] als Katalysator eingesetzt und Benzaldehyd gegen 4-Methoxybenzaldehyd ausgetauscht und die Reaktion bei Raumtemperatur über einen Zeitraum von 16 Stunden durchgeführt wurde, um 2-(4-Methoxyphenyl)-2,3-dihydro-4H-pyran-4-on mit einer Ausbeute von 99% und einer optischen Reinheit von 94%ee(R) zu erhalten.
BEISPIEL 20: Synthese von 2-Isopropyl-2-ethoxycarbonyl-2,3-dihydro-4H-pyran-4-on
Es wurde der gleiche Vorgang wie in Beispiel 11 durchgeführt, ausser dass die in Beispiel 10 erhaltene Verbindung Scandiumtris[(R)-(–)-5,6,7,8,5',6',7',8'-octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat] als Katalysator eingesetzt und Benzaldehyd gegen Ethylisopropylglyoxylat ausgetauscht und die Reaktion bei Raumtemperatur über einen Zeitraum von 16 Stunden durchgeführt wurde, um 2-Isopropyl-2-ethoxycarbonyl-2,3-dihydro-4H-pyran-4-on mit einer Ausbeute von 10% und einer optischen Reinheit von 45%ee(R) zu erhalten.
BEISPIEL 21: Synthese von 2-Methyl-2-ethoxycarbonyl-2,3-dihydro-4H-pyran-4-on
Es wurde der gleiche Vorgang wie in Beispiel 11 durchgeführt, ausser dass die in Beispiel 10 erhaltene Verbindung Scandiumtris[(R)-(–)-5,6,7,8,5',6',7',8'-octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat] als Katalysator eingesetzt und Benzaldehyd gegen Ethylmethylglyoxylat ausgetauscht und die Reaktion bei Raumtemperatur über einen Zeitraum von 16 Stunden durchgeführt wurde, um 2-Methyl-2-ethoxycarbonyl-2,3-dihydro-4H-pyran-4-on mit einer Ausbeute von 39% und einer optischen Reinheit von 17%ee(S) zu erhalten.
BEISPIEL 22: Synthese von 2-Phenyl-2-ethoxycarbonyl-2,3-dihydro-4H-pyran-4-on
Es wurde der gleiche Vorgang wie in Beispiel 11 durchgeführt, ausser dass die in Beispiel 10 erhaltene Verbindung Scandiumtris[(R)-(–)-5,6,7,8,5',6',7',8'-octahydro-1,1'-binaphtyl-2,2'-diylphosphat] als Katalysator eingesetzt und Benzaldehyd gegen Ethylphenylglyoxylat ausgetauscht und die Reaktion bei Raumtemperatur über einen Zeitraum von 16 Stunden durchgeführt wurde, um 2-Phenyl-2-ethoxycarbonyl-2,3-dihydro-4H-pyran-4-on mit einer Ausbeute von 44% und einer optischen Reinheit von 3%ee(S) zu erhalten.
Die neuen Binaphtolmonophosphatderivate der vorliegenden Erfindung können als Katalysator für asymmetrische Synthese unter praktischen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden und liefern eine hohe optische Reinheit, und die neuen Binaphtolmonophosphorsäurederivate der vorliegenden Erfindung sind dafür als Zwischenstufe von Nutzen.
Des weiteren sind die mittels des erfindungsgemässen Verfahrens erhaltenen Pyranverbindungen als Zwischenstufe für die Synthese von pharmazeutischen und landwirtschaftlichen Chemikalien nützlich.

Claims

Ein Binaphtolmonophosphorsäurederivat der folgenden Formel (1), (2), (3), oder (4):
worin R₁, R₂, R₃ und R₄, die von einander unabhängig sind, jeweils einen Wasserstoff, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkenylgruppe, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkinylgruppe, eine Phenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkinylgruppe, eine Naphtylgruppe, oder eine C_3-8 Cylcoalkylgruppe darstellen, vorausgesetzt dass R₁ bis R₄ nicht gleichzeitig Wasserstoff sind;
worin R₅, R₆, R₇ und R₈, die von einander unabhängig sind, jeweils einen Wasserstoff, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkylgruppe, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkenylgruppe, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkinylgruppe, eine Phenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkinylgruppe, eine Naphtylgruppe, oder eine C_3-8 Cylcoalkylgruppe darstellen.
Ein Binaphtolmonophosphatderivat der folgenden Formel (5), (6), (7) oder (8):
worin R₁, R₂, R₃ und R₄, die von einander unabhängig sind, jeweils einen Wasserstoff, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkylgruppe, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkenylgruppe, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkinylgruppe, eine Phenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkinylgruppe, eine Naphtylgruppe, oder eine C_3-8 Cylcoalkylgruppe darstellen, vorausgesetzt dass R₁ bis R₄ nicht gleichzeitig Wasserstoff sind, und M ein Metallelement ist, das ein trivalentes Metallion bilden kann;
worin R₅, R₆, R₇ und R₈, die von einander unabhängig sind, jeweils einen Wasserstoff, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkylgruppe, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkenylgruppe, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkinylgruppe, eine Phenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkinylgruppe, eine Naphtylgruppe, oder eine C_3-8 Cylcoalkylgruppe darstellen, und M ein Metallelement ist, das ein trivalentes Metallion bilden kann.
Ein Katalysator für asymmetrische Synthese, der das Binaphtolmonophosphatderivat nach Anspruch 2 enthält.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Pyranverbindng der folgenden Formel (9):
worin das Symbol * ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt; worin R₉ und R₁₀, die von einander unabhängig sind, jeweils eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkylgruppe, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkenylgruppe, eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkinylgruppe, eine Phenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-20 Alkylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkenylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkinylgruppe, eine Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkoxygruppe, eine Naphtylgruppe, eine C_3-8 Cylcoalkylgruppe, eine C_1-10 Alkylgruppe mit einer Phenylgruppe, oder eine C_1-10 Alkylgruppe mit einer Phenylgruppe mit Kernsubstitution an 1 bis 4 ihres/r Kohlenstoffatoms/e durch eine lineare oder verzweigte C_1-10 Alkylgruppe, darstellen; R₉ ein Wasserstoffatom sein kann, R₁₁ ein Wasserstoffatom ist; und A ein Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel oder Selenatom ist; welches das Reagieren eines Aldehyds mit einem Dien in Gegenwart des Katalysators für asymmetrische Synthese, der das Binaphtolmonophosphatderivat nach Anspruch 2 beinhaltet, umfasst.