DE60219299T2 - Verfahren zur herstellung von multidentaten phosphin-verbindungen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von multidentaten phosphin-verbindungen Download PDFInfo
- Publication number
- DE60219299T2 DE60219299T2 DE60219299T DE60219299T DE60219299T2 DE 60219299 T2 DE60219299 T2 DE 60219299T2 DE 60219299 T DE60219299 T DE 60219299T DE 60219299 T DE60219299 T DE 60219299T DE 60219299 T2 DE60219299 T2 DE 60219299T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- group
- formula
- groups
- substituted
- alkenyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical class P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- PYSYLSIPXHNEDK-UHFFFAOYSA-N 2-cyclononylphosphonane Chemical group C1CCCCCCCC1C1PCCCCCCC1 PYSYLSIPXHNEDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 27
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 21
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 19
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 238000006880 cross-coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims abstract description 17
- 150000003003 phosphines Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims abstract description 16
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims abstract description 15
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims abstract description 14
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims abstract description 14
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 8
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 52
- -1 phosphine compound Chemical class 0.000 claims description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 23
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims description 3
- 230000006315 carbonylation Effects 0.000 claims description 2
- 238000005810 carbonylation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- QJCMAJXWIAFFED-UHFFFAOYSA-N 9-phosphabicyclo[3.3.1]nonane Chemical class C1CCC2CCCC1P2 QJCMAJXWIAFFED-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 21
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 6
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 150000002367 halogens Chemical group 0.000 abstract description 4
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 abstract description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 15
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 15
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 14
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 13
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 13
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 8
- LPNYRYFBWFDTMA-UHFFFAOYSA-N potassium tert-butoxide Chemical compound [K+].CC(C)(C)[O-] LPNYRYFBWFDTMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 7
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N m-xylene Chemical group CC1=CC=CC(C)=C1 IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QVCUKHQDEZNNOC-UHFFFAOYSA-N 1,2-diazabicyclo[2.2.2]octane Chemical compound C1CC2CCN1NC2 QVCUKHQDEZNNOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004679 31P NMR spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 5
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 4
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N cyclohexene Chemical compound C1CCC=CC1 HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 4
- OZAIFHULBGXAKX-VAWYXSNFSA-N AIBN Substances N#CC(C)(C)\N=N\C(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-VAWYXSNFSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 101000952234 Homo sapiens Sphingolipid delta(4)-desaturase DES1 Proteins 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102100037416 Sphingolipid delta(4)-desaturase DES1 Human genes 0.000 description 3
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical group OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 3
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 3
- OWBTYPJTUOEWEK-QWWZWVQMSA-N (R,R)-butane-2,3-diol Chemical compound C[C@@H](O)[C@@H](C)O OWBTYPJTUOEWEK-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 2
- YGACOUREDJBMCB-UHFFFAOYSA-N 5-butyl-9-phosphabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound C1CCC2CCCC1(CCCC)P2 YGACOUREDJBMCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 2
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- FWXAUDSWDBGCMN-ZEQRLZLVSA-N chiraphos Chemical compound C=1C=CC=CC=1P([C@@H](C)[C@H](C)P(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWXAUDSWDBGCMN-ZEQRLZLVSA-N 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N ferrocene Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- JUHDUIDUEUEQND-UHFFFAOYSA-N methylium Chemical compound [CH3+] JUHDUIDUEUEQND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 2
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione Chemical compound CC1(C)N(Cl)C(=O)N(Cl)C1=O KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- STWRPTOTHKBEAF-UHFFFAOYSA-N 1-[3-(9-phosphabicyclo[3.3.1]nonan-1-yl)butan-2-yl]-9-phosphabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound C12(CCCC(CCC1)P2)C(C(C)C12CCCC(CCC1)P2)C STWRPTOTHKBEAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- HJPQKYUERLEXPG-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethylpropylphosphane Chemical compound CC(C)(C)CP HJPQKYUERLEXPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004974 2-butenyl group Chemical group C(C=CC)* 0.000 description 1
- HNNQYHFROJDYHQ-UHFFFAOYSA-N 3-(4-ethylcyclohexyl)propanoic acid 3-(3-ethylcyclopentyl)propanoic acid Chemical compound CCC1CCC(CCC(O)=O)C1.CCC1CCC(CCC(O)=O)CC1 HNNQYHFROJDYHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002373 5 membered heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- YKDHTGGZKPMCNJ-UHFFFAOYSA-N 9-but-2-en-2-yl-9-phosphabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound C1CCC2CCCC1P2C(C)=CC YKDHTGGZKPMCNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTWRUXIOIPQRRE-UHFFFAOYSA-N 9-phosphabicyclo[4.2.1]nonane Chemical compound C1CCCC2CCC1P2 RTWRUXIOIPQRRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- 125000000882 C2-C6 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N Dodecane Natural products CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007341 Heck reaction Methods 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical group Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000003668 acetyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C(=O)O[*] 0.000 description 1
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001345 alkine derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229940058344 antitrematodals organophosphorous compound Drugs 0.000 description 1
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 125000002619 bicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001649 bromium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N chlorosulfonic acid Substances OS(Cl)(=O)=O XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 125000006165 cyclic alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- ZBCKWHYWPLHBOK-UHFFFAOYSA-N cyclohexylphosphane Chemical compound PC1CCCCC1 ZBCKWHYWPLHBOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WMKGGPCROCCUDY-PHEQNACWSA-N dibenzylideneacetone Chemical compound C=1C=CC=CC=1\C=C\C(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 WMKGGPCROCCUDY-PHEQNACWSA-N 0.000 description 1
- GUVUOGQBMYCBQP-UHFFFAOYSA-N dmpu Chemical compound CN1CCCN(C)C1=O GUVUOGQBMYCBQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 125000003709 fluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000008570 general process Effects 0.000 description 1
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 1
- 229940093915 gynecological organic acid Drugs 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 description 1
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002883 imidazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000003253 isopropoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(O*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- RMGJCSHZTFKPNO-UHFFFAOYSA-M magnesium;ethene;bromide Chemical compound [Mg+2].[Br-].[CH-]=C RMGJCSHZTFKPNO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N n-[4-(1,3-benzoxazol-2-yl)phenyl]-4-nitrobenzenesulfonamide Chemical class C1=CC([N+](=O)[O-])=CC=C1S(=O)(=O)NC1=CC=C(C=2OC3=CC=CC=C3N=2)C=C1 SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- AIYYMMQIMJOTBM-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) acetate Chemical compound [Ni+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O AIYYMMQIMJOTBM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000001400 nonyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- BKIMMITUMNQMOS-UHFFFAOYSA-N normal nonane Natural products CCCCCCCCC BKIMMITUMNQMOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010534 nucleophilic substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 125000002971 oxazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- LXNAVEXFUKBNMK-UHFFFAOYSA-N palladium(II) acetate Substances [Pd].CC(O)=O.CC(O)=O LXNAVEXFUKBNMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YJVFFLUZDVXJQI-UHFFFAOYSA-L palladium(ii) acetate Chemical compound [Pd+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O YJVFFLUZDVXJQI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000005010 perfluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- REJGOFYVRVIODZ-UHFFFAOYSA-N phosphanium;chloride Chemical class P.Cl REJGOFYVRVIODZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004714 phosphonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- 125000003373 pyrazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000714 pyrimidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 238000007348 radical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 125000003107 substituted aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000000335 thiazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M triflate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/50—Organo-phosphines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/50—Organo-phosphines
- C07F9/505—Preparation; Separation; Purification; Stabilisation
- C07F9/5059—Preparation; Separation; Purification; Stabilisation by addition of phosphorus compounds to alkenes or alkynes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/50—Organo-phosphines
- C07F9/505—Preparation; Separation; Purification; Stabilisation
- C07F9/5063—Preparation; Separation; Purification; Stabilisation from compounds having the structure P-H or P-Heteroatom, in which one or more of such bonds are converted into P-C bonds
- C07F9/5072—Preparation; Separation; Purification; Stabilisation from compounds having the structure P-H or P-Heteroatom, in which one or more of such bonds are converted into P-C bonds from starting materials having the structure P-H
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/547—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
- C07F9/6564—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms
- C07F9/6568—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms having phosphorus atoms as the only ring hetero atoms
- C07F9/65683—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms having phosphorus atoms as the only ring hetero atoms the ring phosphorus atom being part of a phosphine
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mehrzähnigen Phosphinverbindung der allgemeinen Formel (1), der Einfachheit halber dargestellt in einer der möglichen stereochemischen Konfigurationen der Brücken- und Phosphingruppen,Formel (1) wobei die beiden Kohlenstoffatome, die die Brückengruppe zwischen den 9-Phosphabicyclononangruppen bilden, jeweils durch ein Wasserstoffatom substituiert sind und ferner unabhängig durch die Substituenten A und B substituiert sind, die unter Bildung eines Rings mit den Kohlenstoffbrückenatomen miteinander verbunden sind und ausgewählt sind aus der Gruppe von Alkyl(C1- bis C12-)-, Alkoxy-, Ester-, Amid- oder (Hetero)aryl(C4- bis C14-)-Gruppen und wobei die 9-Phosphabicyclononangruppe wahlweise durch zwei Niederalkyl(C1- bis C6-)- oder Phenylsubstituenten an den Positionen (1,4), (1,5) oder (2,6) substituiert sein können.
- Beispiele für die Substituenten (A und B) an der Brückengruppe sind lineare, verzweigte oder cyclische Alkylgruppen, z.B. Methyl-, Ethyl-, tert-Butyl-, 2-Ethylhexyl-, Nonyl-, Dodecyl-, Cyclohexyl-; oder Alkoxygruppen, z.B. Methoxy-, Ethoxy- oder Isopropoxygruppen; oder Estergruppen, z.B. Acetoxy- oder Benzoatgruppen oder deren entsprechende Amide. Beispiele für (Hetero)arylsubstituenten sind Phenyl-, Tolyl-, Anthracyl-, Naphthyl-, Thiophenyl-, Furfuryl-, Pyrimidinyl-, Pyridyl-, Pyrazinyl-, Imidazolyl-, Thiazolyl-, Oxazolyl-, Phospholyl-, Diphospholyl- und Biphenylgruppen. Die Substituenten A und B können unter Bildung einer Ringstruktur mit den Kohlenstoffbrückenatomen, z.B. eines Cyclohexanrings, miteinander verbunden sein.
- Beispiele für mögliche Substituenten in der Bicyclononangruppe sind Methyl, Ethyl, tert-Butyl oder Phenyl. Wie hier gemeint, kann das Bicyclononan ein [3.3.1]- oder ein [4.2.1]-Bicyclononan oder ein Gemisch davon sein. Die Erfindung betrifft auch neue Alkenylmonophosphinverbindungen der Formel (2)Formel (2) umfassend eine 9-Phosphabicyclononangruppe (dargestellt in der Figur der Einfachheit halber als [3.3.1]-Bicyclononangruppe), wobei die 9-Phosphabicyclononangruppe wahlweise durch zwei Niederalkyl(C1- bis C6-)- oder Phenylsubstituenten an den Positionen (1,4), (1,5) oder (2,6) substituiert sein kann, wobei R1 und einer der Reste R2 und R3 einen Substituenten darstellen, ausgewählt aus der Gruppe von Alkyl(C1- bis C12-)-, Alkoxy-, Ester-, Amid- oder (Hetero)Aryl(C4- bis C14-)-Gruppen, der andere der Reste R2 und R3 ein Wasserstoffatom darstellt, die als Zwischenverbindung bei der Herstellung der Verbindungen der Formel (1) verwendet werden können. Die Erfindung betrifft derartige neue Alkenylmonophosphinverbindungen der Formel (2) in deren E- und Z-Konfigurationen. Wie hier gemeint, weisen E- und Z-Konfigurationen die z.B. in Morrison & Boyd, 4. Aufl., Abschnitt 7.6, ISBN O-205-07802-8, S. 273–275, definierte Bedeutung auf.
- Insbesondere ist die Alkenylgruppe von neuen Alkenylmonophosphinverbindungen der Formel (2) eine C2- bis C6-Alkenylgruppe. Noch spezieller ist die Alkenylmonophosphinverbindung der Formel (2) ein P-{2-(2-Butenyl)}-9-phosphabicyclononan (auch als 9-(1-Methylpropenyl)-9-phosphabicyclo[3.3.1]nonan bezeichnet), wie dargestellt durch die Formel (2), wobei R1 und einer der Reste R2 und R3 eine Methylgruppe darstellt und der andere der Reste R2 und R3 Wasserstoff darstellt.
- Die Position an der Alkenylgruppe des Alkenylmonophosphins, an welcher die Phosphagruppe angelagert ist, wird nachstehend als die α-Position der Alkenylgruppe bezeichnet, wohingegen die Position an dem anderen C-Atom der ungesättigten ethylenischen Bindung hier nachstehend als β-Position bezeichnet wird, wie beispielhaft in der Formel (2a) gezeigt.Formel (2a)
- Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (2).Formel (2)
- Die Erfindung betrifft auch die Verwendung von Alkenylmonophosphinverbindungen der Formel (2) zur Herstellung von mehrzähnigen Phosphinverbindungen. Beispiele für mögliche mehrzähnige Phosphinverbindungen sind in den Formeln (1) und (3) dargestellt.
- Die Erfindung betrifft ferner ein neues und allgemeines Verfahren zur Herstellung von mehrzähnigen Phosphinverbindungen der allgemeinen Formel (3).Formel (3) wobei die beiden Kohlenstoffatome, die die Brückengruppe zwischen den zwei Phosphoratomen bilden, die Substituenten A und B, wie für die Brückengruppe der Verbindungen der Formel (1) angegeben, tragen und jedes der Phosphoratome mit zwei Gruppen (Ra und Rb bzw. Rc und Rd), ausgewählt aus der Gruppe von linearen, verzweigten oder cyclischen Alkyl(C1- bis C8-)- und/oder wahlweise substituierten (Hetero)aryl(C4- bis C14-)-Gruppen substituiert ist.
- Die Erfindung betrifft schließlich auch die Verwendung von mehrzähnigen Phosphinverbindungen der allgemeinen Formel (1) oder Verbindungen der Formel (3) als Liganden, z.B. für Übergangsmetallkatalysatoren, die in einer Vielfalt von Reaktionen, z.B. in Hydrierungsreaktionen, Kreuzkupplungsreaktionen, Heck-Reaktionen und Carbonylierungen, z.B. von Alkenen oder konjugierten Dienverbindungen usw. verwendet werden können. Siehe z.B.
WO 0056695 - Ähnliche, wenn auch nicht identische Bisphosphine mit (substituierten) Alkylbrücken mussten bisher im Allgemeinen durch einen der folgenden komplizierten Wege hergestellt werden. Das Bisphosphin (-)-(2S,3S)-Bis(diphenylphosphino)butan (Chiraphos) wird z.B. durch nukleophile Substitutionsreaktion von (2R,3R)-Butandiolbistosylat mit Lithiumdiphenylphosphid (M.D. Fryzuk et al., J. Am. Chem. Soc., 1977 (Bd. 99), S. 6262–2667) hergestellt. Die komplizierte Reaktion weist jedoch den Nachteil auf, dass (2R,3R)-Butandiolbistosylat (wie die entsprechenden Chloride oder Bromide es tun) auch dafür anfällig ist, eine Eliminierung unter den verwendeten Reaktionsbedingungen durchzumachen, so dass die Ausbeute der Reaktion unter 30% liegt.
- Jüngst wurde eine Alternative für eine derartige Reaktion durch die Reaktion von cyclischen Sulfaten mit Lithiumphosphiden (G. Fries et al., Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 2000 (Bd. 39), S. 564–566) angeboten. Cyclische Sulfate sind als hoch biotoxische Materialien bekannt, und einige davon wurden als unstabil berichtet. Siehe B.B. Lohray et al., Adv. Hetercyclic Chem., Bd. 68 (1997), S. 89–180, insbesondere auf S. 168; idem, Synthesis, 1992, S. 1035–1052; und K. Nyman et al., Act. Chim. Scand., Bd. 48 (1994), S.183–186. Die Erfinder beobachteten, dass einige cyclische Sulfate sich schnell und heftig zersetzen. Diese Reaktion erfordert darüber hinaus niedrige Temperaturen, und nur mäßige Ausbeuten können erzielt werden, da die cyclischen Sulfate als Oxidationsmittel wirken können.
- Als weitere Alternative ist es aus der Literatur (R.B. King et al., Acc. Chem. Res. 1972 (Bd. 5), S. 177–185) bekannt, dass Alkyl-verbrückte Multi- oder Bisphosphine unter alkalischen Bedingungen durch Addition von sekundären Phosphinen an die Doppelbindung eines vinylsubstituierten Phosphins hergestellt werden können. Zum Beispiel können Neopentylvinylphosphin und Neopentylphosphin in siedendem Toluol in Gegenwart einer katalytischen Menge Kalium-tert-butoxid umgesetzt werden (R.B. King et al., J. Org. Chem. 1976 (Bd. 41), S. 972–977). Diese Reaktion ist jedoch auf die Herstellung von Multi- oder Bisphosphinen beschränkt, die keinerlei Substituenten am Brückenteil des Moleküls tragen. Vinylsubstituierte Phosphine sind durch Umsetzung von Phosphinchloriden mit Vinylmagnesiumbromid zugänglich.
- Es ist auch bekannt, dass Multi- oder Bisphosphine durch Radikal-vermittelte Reaktion, z.B. unter Verwendung von Radikalinitiatoren, z.B. 2,2'-Azobis(2-methylpropionitril) (AIBN) oder UV-Licht hergestellt werden können (siehe (i) G. Elsner, Houben Weyll, Methoden der organischen Chemie, 4. Aufl., Ergänzungswerk I, S. 113–122, M. Regitz, Herausgeber; (ii) D.G. Gilheany et al., The Chemistry of Organophosphorous Compounds, Bd. 1, 172–175, F.R. Hartley, Herausgeber).
-
WO 97/47633 wobei jedes R' unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Alkyl, Fluoralkyl und Perfluoralkyl, wobei jedes bis zu 8 Kohlenstoffatome aufweist; Aryl; substituiertem Aryl; Arylalkyl; Ringsubstituiertem Arylalkyl; und -CR'2(C'2)qZ(CR'2)pR', wobei q und p dieselben oder unterschiedliche ganze Zahlen im Bereich von 1 bis 8 sind, R' wie vorstehend definiert ist und Z ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus O, S, NR, PR, Aminosäurerest, SbR, zweiwertigem Aryl, zweiwertigem kondensiertem Aryl, einer zweiwertigen 5-gliedrigen heterocyclischen Ringgruppe und einer zweiwertigen kondensierten heterocyclischen Gruppe, wobei R wie vorstehend definiert ist; die Brücke ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus -(CH2)r-, wobei r eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 8 ist; -(CH2)sZ(CH2)m-, wobei s und m dieselben oder unterschiedliche ganze Zahlen im Bereich von 1 bis 8 sind; 1,2-zweiwertigem Phenyl; 2,2'-zweiwertigem 1,1'-Biphenyl; 2,2'-zweiwertigem 1,2'-Binaphthyl; und Ferrocen; wobei jedes davon mit R', wie vorstehend definiert, substituiert sein kann, und wobei die Substitution an dem 1,2-zweiwertigen Phenyl, dem Ferrocen oder der Biarylbrücke unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Alkoxy, Aryl, Aryloxy, Nitro, Amino, Vinyl, substituiertem Vinyl, Alkinyl oder Sulfonsäuren; und n 1 oder 2 ist.
- Die Erfinder fanden nun überraschend, dass die vorstehend erwähnten Alkenylmonophosphinverbindungen der Formel (2) geeigneter Weise durch Übergangsmetall(vorzugsweise Ni-, Pd-, Pt-) katalysierte Kreuzkupplungsverfahren hergestellt werden können. Es wird angemerkt, dass Kreuzkupplungsverfahren im Allgemeinen für die Synthese z.B. von Phenyldialkylphosphinen bekannt sind (aus
US-A-5,550,295 , wo ein nullwertiger Palladiumkatalysator verwendet wird), jedoch bisher nicht für Kreuzkupplungsreaktionen von sekundären Phosphinen mit Alkenen, substituiert durch eine Abgangsgruppe, unter Bildung von Alkenylmonophosphinverbindungen der Formel (2), beschrieben wurden. - In der Übergangsmetall-katalysierten Kreuzkupplungsreaktion zur Herstellung von erfindungsgemäßen Alkenylmonophosphinverbindungen der Formel (2) wird ein 9-Phosphabicyclononan, das wie in
DE-OS-1909620 erhältlich ist und wahlweise als das [3.3.1]- oder [4.2.1]-Isomer, z.B. durch das in J.H. Downing, Chem. Comm., 1997, S. 1527–1528, beschriebene Verfahren, isoliert wird, mit einem halogen- oder sulfonatsubstituierten Alken umgesetzt. Geeignete Beispiele für derartige substituierte Alkene sind Alkylsulfonatester, z.B. Triflat, Tosylat, Mesylat oder Niflat. Vorzugsweise jedoch wird ein Monohalogen-, und besonders bevorzugt ein Monobromalken verwendet. Diese Reaktionen werden vorzugsweise in Gegenwart einer Base, vorzugsweise einer organischen Base, stärker bevorzugt eines tertiären Amins, z.B. von Diazabicyclo-[2.2.2]octan (DABCO), und einem geeigneten Lösungsmittel durchgeführt. Geeignete Lösungsmittel für diese Reaktion sind aromatische Lösungsmittel, z.B. Xylol, Toluol und Benzol; jedoch können auch polare Lösungsmittel, z.B. Dimethylformamid, Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon, 1,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2(1H)-pyrimidinon, oder Ester verwendet werden, mit der Maßgabe, dass sie mit dem Substrat und 9-Phosphabicyclononan unter den eingesetzten Reaktionsbedingungen nicht reaktiv sind. Das gebildete Reaktionsprodukt umfasst das gewünschte Produkt, das Lösungsmittel, nicht umgesetzte Ausgangsverbindung(en) und Halogenwasserstoff- (das im Falle des Ausgehens von einem Monobromalken Bromwasserstoff ist) Salz oder DABCO. - Der in der Kreuzkupplungsreaktion verwendete Katalysator kann am geeignetsten ausgewählt sein aus der Gruppe von Ni(O)-, Ni(II)-, Pd(O)- und Pd(II)-Komplexen und Salzen davon. Beispiele für geeignete Katalysatoren sind Nickel(II)acetat, Palladium auf einem Kohlenträger (Pd/C), Palldium(II)acetat, Pd2(dibenzylidenaceton)3 und Palladiumtetrakis(triphenylphosphin); wobei das Letztere, eine Pd(O)-Verbindung, und Pd(II)acetat besonders bevorzugt sind.
- Vorzugsweise wird die Kreuzkupplungsreaktion in einem leichten molaren Überschuss (d.h. 1,01 bis 1,25 mol pro mol 9-Phosphabicyclononan) der halogen- oder sulfonatsubstituierten, besonders bevorzugt der Monobromalkenverbindung, zugesetzt, da dies ermöglicht, dass die Kreuzkupplungsreaktion mit einer hohen Umwandlung des 9-Phosphabicyclononans zu dem gewünschten Alkenyl-9-phosphabicyclononan verläuft. Bei einer derartig hohen Umwandlung ist die Isolation des Alkenyl-9-phosphabicyclononans durch Destillation, wodurch gleichzeitig eine geeignete Abtrennung des gewünschten Produkts sowohl vom Palladiumkatalysator als auch vom Lösungsmittel erzielt wird, besonders günstig. Jedoch können auch andere Verfahren zur Isolation des Alkenyl-9-phosphabicyclononans, Z.B. durch Kristallisation, angewandt werden.
- Nach der Isolation des Alkenyl-9-phosphabicyclononans kann der in der Kreuzkupplungsreaktion verwendete Übergangsmetallkatalysator zur Wiederverwendung in der Kreuzkupplungsreaktion rückgeführt werden. Dies ist ein vorteilhafter Aspekt der vorliegenden Erfindung.
- Die Kreuzkupplungsreaktion wird gewöhnlich bei einer Temperatur von 120–170°C, insbesondere 150–165°C durchgeführt. Druckbedingungen sind nicht entscheidend. Die Reaktion kann bei Umgebungsdruck, aber auch, je nach Lösungsmittel, Substrat und verwendeter Temperatur, bei erhöhtem Druck durchgeführt werden.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Kreuzkupplungsreaktion in Abwesenheit von Sauerstoff unter einer inerten Atmosphäre, z.B. unter unter Stickstoffschutzgas, durchgeführt. Besonders bevorzugt wird die Reaktion in Abwesenheit von Wasser durchgeführt.
- Die Auswahl des Lösungsmittels kann natürlich derart getroffen werden, dass der Siedebereich des Alkenyl-9- phosphabicyclononans und der Siedepunkt des Lösungsmittels bei dem zur Destillation verwendeten (wahlweise reduzierten) Druck ausreichend voneinander entfernt liegen. Liegt der Siedepunkt des Lösungsmittels jedoch nahe an demjenigen des Alkenyl-9-phosphabicyclononans, können beide leicht von dem Katalysator abgetrennt und dann miteinander in einem weiteren Reaktionsschritt zusammen verwendet werden.
- Da sowohl das Halogen- oder sulfonatsubstituierte Alkenausgangsmaterial zur Kreuzkupplungsreaktion als auch das verwendete 9-Phosphabicyclononan Gemische von Isomeren bzw. cis- und trans-Isomeren des Alkens und der [3.3.1]- + [4.2.1]-bicyclischen Isomere der Phosphaeinheit sein können, weisen die Alkenyl-9-phosphabicyclononanverbindungen, die, wie gewöhnlich erhalten, in ihren E- und Z-Konfigurationen vorkommen einen Siedebereich auf.
- Alternativ dazu können die Alkenylmonophosphinverbindungen durch Zugabe eines 9-Phosphabicyclononans zu einer geeigneten der Alkenyleinheit des Alkenylmonophosphins entsprechenden Alkinverbindung hergestellt werden.
- Die Alkenylmonophosphinverbindungen der Formel (2) sind ausgezeichnete Zwischenverbindungen zur Verwendung bei der Synthese der Bisphosphinverbindungen der Formel (1). Zu diesem Zweck fanden die Erfinder, dass das Reaktionsprodukt aus der [erfindungsgemäßen] Kreuzkupplungsreaktion nach Abtrennung von dem Katalysatorrest und vorzugsweise nach einer einfachen Entfernung der flüchtigsten Bestandteil daraus direkt zur Synthese der Bisphosphinverbindungen der Formel (1) verwendet werden können. Besonders überraschend wurde nun gefunden, dass die Verbindungen der Formel (1) durch eine unerwartete Anti-Markovnikov-Additionsreaktion eines 9-Phosphabicyclononans an die Verbindungen der Formel (2) hergestellt werden können, wenn die Additionsreaktion in Gegenwart eines sauren Katalysators durchgeführt wird.
- Das Verfahren zur Herstellung einer mehrzähnigen Phosphinverbindung der allgemeinen Formel (1)Formel (1) wobei die beiden Kohlenstoffatome, die die Brückengruppe zwischen den 9-Phosphabicyclononangruppen bilden, jeweils durch ein Wasserstoffatom substituiert sind und ferner unabhängig durch die Substituenten A und B substituiert sind, die unter Bildung eines Rings mit den Kohlenstoffbrückenatomen miteinander verbunden sind und ausgewählt sind aus der Gruppe von Alkyl(C1- bis C12-)-, Alkoxy-, Ester-, Amid- oder (Hetero)aryl(C4- bis C14-)-Gruppen und wobei die Bicyclononangruppen wahlweise durch zwei Niederalkyl(C1- bis C6-)- oder Phenylsubstituenten an den Positionen (1,4), (1,5) oder (2,6) substituiert sein können, ist dadurch gekennzeichnet, dass ein 9-Phosphabicyclononan in Gegenwart eines sauren Katalysators mit einer Alkenylmonophosphinverbindung der Formel (2), umfassend eine 9-Phosphabicyclononangruppe, umgesetzt wird, wobei die Bicyclononangruppe wahlweise durch zwei Niederalkyl(C1- bis C6-)- oder Phenylsubstituenten an den Positionen (1,4), (1,5) oder (2,6) substituiert sein kann,
Formel (2) wobei R1 und einer der Reste R2 und R3 einen Substituenten darstellen, ausgewählt aus der Gruppe von Alkyl(C1- bis C12-)-, Alkoxy-, Ester-, Amid- oder (Hetero)aryl(C4- bis C14-)-Gruppen, und der andere der Reste R2 und R3 ein Wasserstoffatom darstellt.
- Es wird hier angemerkt, dass die Formel (1) jede beliebige der möglichen stereochemischen Konfigurationen der Brücken- und Phosphingruppen darstellen soll, wohingegen das 9-Phosphabicyclononan, wenngleich es in der Figur als eine [3.3.1]-Bicyclogruppe dargestellt ist, auch eine [4.2.1]-Konfiguration aufweisen kann.
- Saure Katalysatoren, die geeigneter Weise in der Additionsreaktion verwendet werden können, können aus einem breiten Bereich von anorganischen und organischen Säuren ausgewählt werden. Diese Säuren können eine Säurestärke, pKa, in einem breiten Bereich aufweisen. Der Fachmann findet leicht geeignete Säuren zum Katalysieren der Additionsreaktion. Zum Beispiel können Fluorwasserstoffsäure, Bortrifluorid, HBF4, Trifluormethansulfonsäure, Chlorsulfonsäure, Benzoesäure, Naphthensäure, p-Toluolsulfonsäure, saure Ionenaustauscherharze und Träger-gebundene Säuren, Z.B. Amberlyst (RTM) oder Amberlite (RTM) und aliphatische Carbonsäuren verwendet werden. Besonders bevorzugt ist der saure Katalysator ausgewählt aus der Gruppe von C1- bis C6-aliphatischen Säuren, z.B. Essigsäure, Propansäure, Isopropansäure und Buttersäure.
- Die in diesem Reaktionsschritt zu verwendende Menge an saurem Katalysator kann im Bereich von 1 bis 1000 (oder noch mehr) Molprozent der Menge an Alkenylmonophosphinverbindungen der Formel (2) und/oder 9-Phosphabicyclononan liegen. Die Säure, z.B. Essigsäure, kann auch als Lösungsmittel ohne jegliche weitere Zugabe von Säure verwendet werden. Natürlich können jedoch auch Gemische von Säuren, z.B. HBF4 in Essigsäure, als Katalysator und/oder Lösungsmittel verwendet werden.
- Die Reaktion wird gewöhnlich in der flüssigen Phase, wahlweise in Gegenwart eines anderen Lösungsmittels als die vorstehend erwähnte Säure, durchgeführt. Vorzugsweise werden die Reaktanden vollständig unter den Reaktionsbedingungen gelöst und ist das Lösungsmittel mit den Reaktanden verträglich. Zum Beispiel können auch aromatische Lösungsmittel, wie Toluol und Xylol verwendet werden. Gleichermaßen kann der Überschuss an Phosphin auch als Lösungsmittel verwendet werden.
- Die Tatsachen, dass diese Additionsreaktionen durch Säuren in einem derartig breiten Bereich von pKa-Werten katalysiert werden können und dass die Anti-Markovnikov-Additionsprodukte gebildet werdensind besonders überraschend. Bisher war in der Phosphinchemie über Additionen von Phosphinen zu Alkenylphosphinen zum Bereitstellen von Bisphosphinen nur bekannt, dass sie durch radikalische Reaktion oder durch alkalisch katalysierte Reaktion verlaufen. Wie jedoch die Erfinder herausfanden, kann der gegenwärtig beanspruchte Reaktionsschritt (von Verbindungen der Formel (2) zu Verbindungen der Formel (1)) durch eine radikalische oder alkalisch katalysierte Reaktion nicht angemessen durchgeführt werden. Es ist überdies sehr überraschend, dass selbst schwache Säuren, wie Essigsäure, zum Katalysieren der Reaktion geeignet sind, da die Kohlenstoffkationenchemie gewöhnlich die Gegenwart von starken Säuren erfordert. Es ist z.B. anzumerken, dass bekannte Additionsreaktionen mit PH3, z.B. mit Cyclohexen nur in Gegenwart von starken Säuren (z.B. HBF4, p-Toluolsulfonsäure) durchgeführt werden können und dass diese Säuren in stoichiometrischen Mengen vorliegen müssen, wohingegen selbst unter derartig stringenten Bedingungen in der Reaktion mit Cyclohexen nur das Monocyclohexylphosphin gebildet wird. Siehe z.B. G.M. Kosolapoff, Organic Phosphorous Compounds, Bd. 1, 1972, S. 60–69. Darüber hinaus würde, da zu erwarten wäre, dass die Reaktion unter sauren Bedingungen durch die Bildung eines Kohlenstoffkations verläuft, der Fachmann annehmen – wenn er überhaupt irgendwelche Erwartungen in Bezug auf die Möglichkeit dieser Additionsreaktionen hat –, dass die gebildeten Bisphosphinverbindungen überwiegend aus dem Additionsprodukt vom Markovnikov-Typ bestehen, d.h. die zweite Phosphingruppe an das schon eine Phosphingruppe tragende Kohlenstoffatom angelagert werden würde. Siehe z.B. G. Elsner, Houben Weyli, Methoden der organischen Chemie, I, S. 113–122; Phosphane aus Phosphanen durch Addition; M. Regitz, Herausgeber; und B.D. Dombek, J. Org. Chem., Bd. 43(17), 1978, S. 3408–3409.
- Vorzugsweise wird die säurekatalysierte Additionsreaktion bei Konzentrationen der Alkenylmonophosphinverbindungen zwischen 0,01 und 1,0 M, besonders bevorzugt zwischen 0,1 und 0,7 M, durchgeführt.
- Die Additionsreaktion kann bei Umgebungsdruck, jedoch abhängig vom verwendeten Lösungsmittel und der verwendeten Temperatur auch bei erhöhtem Druck durchgeführt werden.
- Die Additionsreaktion wird gewöhnlich bei einer Temperatur im Bereich von 30°C bis zum Siedepunkt des verwendeten Lösungsmittels durchgeführt. Die Reaktion wird besonders bevorzugt in Essigsäure bei einer Temperatur zwischen 40 und 120°C, insbesondere zwischen 80 und 95°C, besonders bevorzugt bei etwa 90°C durchgeführt. Es ist vorteilhaft, wenn die Temperatur während des Reaktionsverlaufs stufenweise mit einer langsamen Geschwindigkeit erhöht wird.
- Vorzugsweise wird das Alkenylphosphin einer Lösung des 9-Phosphabicyclononans zugesetzt. Dadurch wird die Menge an gebildeten Nebenprodukten reduziert.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Additionsreaktion in Abwesenheit von Sauerstoff, z.B. unter einer inerten Atmosphäre, z.B. unter Stickstoffschutzgas durchgeführt. Es ist auch bevorzugt, dass die Reaktion in Abwesenheit von Wasser durchgeführt wird, jedoch stört die Gegenwart von kleinen Wassermengen die Reaktion nicht. Die Reaktion kann geeigneter Weise z.B. in Eisessig durchgeführt werden.
- Die Anti-Markovnikov-Additionsreaktion eines 9-Phosphabicyclononans an eine erfindungsgemäße Alkenylmonophosphinverbindung der Formel (2) kann mit ausgezeichneten Ausbeuten unter säurekatalysierten Bedingungen durchgeführt werden. Diese Anti-Markovnikov-Additionsreaktion ist auch für Alkenylmonophosphinverbindungen anwendbar, und die Erfinder konnten dadurch ihre Erfindung allgemeiner auf die Anti-Markovnikov-Addition von sekundären Phosphinen an substituierte Vinyldialkylphosphine ausdehnen. Die Erfindung betrifft deshalb auch ein derartiges allgemeineres Herstellungsverfahren. Dies ist besonders vorteilhaft zur Herstellung von asymmetrischen Bisphosphinen.
- Weiter erfindungsgemäß ist das Verfahren zur Herstellung einer mehrzähnigen Phosphinverbindung der allgemeinen Formel (3)Formel (3) wobei die beiden Kohlenstoffatome, die die Brückengruppe zwischen den Phosphingruppen bilden, jeweils durch ein Wasserstoffatom substituiert sind und ferner unabhängig durch die Substituenten A bzw. B substituiert sind, die unter Bildung eines Rings mit den Kohlenstoffbrückenatomen miteinander verbunden sein können und ausgewählt sind aus der Gruppe von Alkyl(C1- bis C12-)-, Alkoxy-, Ester-, Amid- oder (Hetero)aryl(C4- bis C14-)-Gruppen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rc, Rd-disubstituiertes Phosphin in Gegenwart eines sauren Katalysators mit einer Alkenylmonophosphinverbindung der Formel (4), umfassend eine Ra, Rb-disubstituierte Phosphingruppe, wobei Ra bis Rd Alkyl- oder wahlweise substituierte (Hetero)Aryl(C4 bis C14)-Gruppen darstellen, von denen Ra und Rb und/oder Rc und Rd miteinander verbunden sein können, und wobei die Ra bis Rd-Gruppen wahlweise durch Niederalkyl(C1- bis C8-)- oder Alkoxygruppen substituiert sein können, umgesetzt wird.
- Formel (4)
- Besonders bevorzugte Ausführungsformen dieses allgemein anwendbaren Verfahrens zur Herstellung insbesondere von asymmetrischen Bisphosphinen sind analog zu denjenigen, die vorstehend zur Herstellung der Verbindungen der Formel (1) beschrieben sind.
- Die Erfindung wird nun mit Hilfe der folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele veranschaulicht. Die Beispiele sollen jedoch in keinesfalls den Umfang der Erfindung auf die spezifischen dargestellten Ausführungsformen beschränken.
- Beispiel I:
- Herstellung eines Gemischs von E- und Z-Isomeren von P-(2-(2-butenyl))-9-phosphabicyclononan
- In einer Stickstoffatmosphäre (Glove-Box) wurde ein Schlenk-Rohr mit 9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan (29,0 g, 204 mmol, enthaltend 0,7% 9-Phosphabicyclo[4.2.1]nonan), Diazabicyclo[2.2.2]octan (DABCO; 28,03 g, 225 mmol), m-Xylol (120 ml) und einem frisch destillierten Gemisch aus im Handel erhältlichem cis- und trans-2-Brombuten (30,35 g, 225 mmol; Überschuss) befällt. Dann wurde Palladiumtetrakis(triphenylphosphin) (2,3 g, 2 mmol, 1 mol-%) zugesetzt. Außerhalb der Glove-Box wurde der Inhalt des Schlenk-Rohrs auf 165°C erwärmt. Innerhalb der ersten Stunde bildete sich allmählich ein weißer Niederschlag (beginnend erst bei 150°C), während die Lösung leicht gelb war. Ein 31P-NMR einer Probe, entnommen nach 16 Stunden, zeigte eine 50%ige Umwandlung zu den beiden Produkten an (Peaks bei –16,8 und –19,4 ppm).
- Ein Erwärmen mit einem Ölbad von 165°C wurde für eine Dauer von 20 Stunden fortgesetzt. Ein 31P-NMR einer Probe, die aus der Suspension (jetzt voluminöser) nach 36 Stunden entnommen wurde, zeigte eine 81%ige Ausbeute der gewünschten Produkte an, während 10% 9-Phosphybicyclo[3.3.1]nonan immer noch zurückblieb und 9% P-P-homogekuppeltes Produkt vorlag. Nach Abkühlen wurde entgastes Wasser (50 ml) dem Reaktionsgemisch zugesetzt. Dies ergab ein klares Zweiphasensystem. Die wässrige Phase wurde entnommen, und die organische Phase wurde mit Wasser drei Mal (40 ml) extrahiert. Die organische Phase wurde dann zur Trockene eingedampft und im Vakuum destilliert. Eine vereinigte Fraktion wurde aufgefangen, enthaltend ein wachsartiges bis festes Material, das bei 80–90°C und 1,6 mbar siedete/sublimierte (Gemisch aus 9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan und P-{2-(2-butenyl)]-9-phosphabicyclo[3.3.1]nonan) und ein Öl, das bei 95–110°C und 1,6 mbar siedete (die zwei P-{2-(2-butenyl)}-9-phosphabicyclo[3.3.1]nonan-Isomere). Die vereinigte Ausbeute betrug 28,7 g eines farblosen wachsartigen Öls, enthaltend P-{2-(2-butenyl)}-9-phosphabicyclo[3.3.1]nonan und 9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan in einem Verhältnis von 85 zu 15%, leicht unter 6:1 (Ausbeute 63,5% Produkt; 11,2% wieder gewonnenes 9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan).
- 1H-NMR (CDCl3) δ (ppm) 5,80 (Sextett von Dubletts) und 5,5 (Pentett mit Feinkopplung), 3,7 (breit), 2,8 (Triplett), 2,6 (Multiplett), 2,3-1,5 (Multiplett).
- 13C-NMR (CDCl3) δ (ppm) 133,7 (Dublett), 133,1 (Dublett), 129,1 (Dublett), 126,6 (Dublett), 39,1 (Dublett), Mehrfachpeaks 35,5-21,8, 15,9 (Dublett), 13,6 (Dublett).
- 31P-NMR (CDCl3) δ (ppm) –19,80 und –17,0.
- Beispiel II:
- Herstellung eines Gemischs von rac- und meso-Isomeren von (P,P')-2,3-bis(9-phosphabicyclo[3.3.1]nonyl)butan
- In einer Stickstoffatmosphäre (Glove-Box) wurde ein Gemisch aus P-{2-(2-butenyl)}-9-phosphabicyclo[3.3.1]nonan (52,0 mmol) und 9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan (54,1 mmol) in einem Schlenk-Rohr durch Zugabe einer zusätzlichen Menge von 9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan zu einem destillierten Gemisch hergestellt, um ein Verhältnis von etwa 1:1 zwischen den Reaktanden zu erhalten. Entgaste Essigsäure wurde zugesetzt (50 ml). Außerhalb der Glove-Box wurde das Gemisch (Essigsäure mit einem Öl) auf 125°C für eine Dauer von 16 Stunden erwärmt (wodurch es in Lösung überging). Nach Abkühlen zeigte ein aufgeschlossenes 31P-NMR einer Probe an:
9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan (24%; δ –54 ppm) (P,P')-2,3-bis(9-phosphabicyclo[3.3.1]nonyl)butan (41%; δ –8 und –6 ppm im Verhältnis 1:4) Nebenprodukte bei δ +17,7 ppm (27%), +21,3 und +24,3 ppm (2 kuppelnde Dubletts; 8%), δ +26,2 ppm (1%). Keine Signale lagen an der Position des protonierten Alkenylphosphins vor, so dass die Reaktion beendet wurde. Das Gemisch wurde zur Trockene eingedampft, wodurch ein farbloses viskoses Öl zurückblieb. Das Öl wurde in Wasser (40 ml) und Ligroin (40 ml) gelöst und aufgeteilt. Ein 31P-NMR von beiden Phasen zeigte an, dass alle Nebenprodukte (Phosphoniumsalze und -oxide) in der wässrigen Phase vorlagen, während die Ligroinphase nur (P,P')-(2,3)-bis-(9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonyl)butan (67% und 9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan (37%) enthielt. Die organische Phase wurde zur Trockene zu einem großen Teil in einer Kühlfalle unter reduziertem Druck eingedampft, wodurch ein viskoses Öl zurückblieb. Der Rückstand wurde weiter im Vakuum bei 100°C innerhalb 1 Stunde getrocknet: Ein Überschuss an 9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan sublimierte in die Kühlfalle. Der Rückstand wies eine Menge von 6,45 g, eine Ausbeute von 37% auf, enthaltend (P,P')-(2,3)bis(9-phosphabicyclo[3.3.1]nonyl)butan (89%) und 9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan (immer noch 11%). Zwei gemeinsame Eindampfungen mit Essigsäure, gefolgt von dreien mit m-Xylol, entfernten das gesamte 9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan. - Der viskose Ölrückstand wurde in heißem Ethylacetat (40 ml) gelöst; die trübe Lösung wurde heiß filtriert. Das Abkühlen auf 4°C führte zur Bildung von Punkten aus sehr feinen, nadelartigen Kristallen, die durch Dekantierung der Mutterlauge und einer Waschung mit Ethylacetat isoliert wurden. Ausbeute 2,22 g = 6,6 mmol = 12,6%. Aus der teilweise eingedampften Mutterlauge (Volumen 10 ml) wurde eine zweite Fraktion als nadelartige Kristalle zusammen mit Platten (1,91 g = 5,6 mmol = 10,9%) erhalten. Gesamtausbeute: 23,5%.
- Beispiel III:
- Reaktion von 9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan mit P-{2-(2-butenyl)}-9-phosphabicyclo[3.3.1]nonan in Essigsäure bei verschiedenen Bedingungen. Reaktion bei 0,5 M und 0,125 M mit 1 und 2 Äquivalenten (Reaktion bei 0,5 M mit einem Äquivalent, nachstehend beschrieben)
- In einer Stickstoffatmosphäre (Glove-Box) wurden 0,55 g des destillierten Gemischs aus P-{2-(2-butenyl)}-9-phosphabicyclo[3.3.1]nonan (enthaltend 2,5 mmol davon) und 9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan (enthaltend 0,4 mmol davon) in ein Reaktionsrohr gewogen. 9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan (0,30 g, 2,1 mmol) wurde zugesetzt, gefolgt von Essigsäure (5 ml). Das Gemisch wurde bei Raumtemperatur (r.t.) gerührt, dann allmählich auf 98°C erwärmt und über Nacht gerührt. Ein 31P-NMR einer Probe wurde durchgeführt, um die Umwandlung (die in allen Fällen nahezu 100% betrug) und die Selektivität zu bestimmen. Die Ergebnisse sind nachstehend angegeben.
Konzentration P-{2-(2-butenyl)}-9-phosphabicyclo[3.3.1]nonan Äquivalente 9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan 0,5 M 0,125 M Ausbeute (%) Ausbeute (%) 1 Äquivalent 70,0 79,8 2 Äquivalente 80,9 84,6 - Beispiel IV:
- Herstellung eines Gemischs von rac- und meso-Isomeren von (P, P')-2,3-bis-(9-Phosphabicyclononyl)butan
- In einer Stickstoffatmosphäre (Glove-Box) wurde ein Kolben mit 9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan (28,44 g, 200 mmol), dann mit 24,51 g des destillierten Gemischs aus P-{2-(2-butenyl)}-9-phosphabicyclo[3.3.1]nonan (110 mmol) und 9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan (20 mmol) befällt. Entgaste Essigsäure wurde zugesetzt (440 ml). Das Gemisch (Essigsäure mit einem Öl) wurde auf 35°C für eine Dauer von einer Stunde erwärmt, um eine klare Lösung zu erhalten. Ein 31P-NMR zeigte eine geringe Umwandlung (<2%) an. Die Lösung wurde auf 80°C erwärmt und bei dieser Temperatur für eine Dauer von 1,5 Stunden gehalten. Ein 31P-NMR zeigte eine 43%ige Umwandlung von P-{2-(2-butenyl)}-9-phosphabicyclo[3.3.1]nonan mit einer Selektivität von 84% zu dem gewünschten Produkt an. Die Reaktion wurde für eine Dauer von 16 Stunden bei 90°C über Nacht fortgesetzt (eine nahezu vollständige Umwandlung; 84% Gesamtselektivität). Das Gemisch wurde im Vakuum (1,5 mbar) unter Erwärmen (60°C) zur Trockene eingedampft, wodurch ein farbloses viskoses Öl zurückblieb. Das Öl wurde in Wasser (200 ml) und Ligroin (200 ml) gelöst und aufgeteilt. Die Ligroinphase wurde abgetrennt, und drei weitere Ligroinextrakte (jeweils 50 ml) wurden entnommen. Die vereinigten Ligroinextrakte wurden mit Wasser (3 Mal 40 ml) extrahiert, dann über Natriumsulfat getrocknet. Die Suspension wurde filtriert und das Filtrat in einer Kühlfalle unter reduziertem Druck (1,5 mbar, 60°C) zur Trockene eingedampft, wodurch ein viskoses Öl zurückblieb. Der Rückstand wurde im Vakuum bei 100°C während 1 Stunde weiter getrocknet. Das überschüssige 9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan wurde in eine Kühlfalle sublimiert, wodurch eine Menge von 12,45 g = 87,6 mmol gewonnen wurde. Der Rückstand wurde zusammen mit m-Xylol im Vakuum (4 Mal 15 ml) eingedampft, um die letzten Spuren an 9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan zu entfernen. Der Rückstand wies eine Menge von 25,44 g eines viskosen Öls, bestehend nahezu aus 31P-NMR-reinem (P,P')-2,3-bis(9-phosphabicyclo[3.3.1]nonyl)butan (>98%), 68%ige Ausbeute, enthaltend das meso- und rac-Isomer in einem Verhältnis von etwa 1 zu 4, auf. Der viskose Ölrückstand wurde in heißem Ethylacetat (150 ml) gelöst. Das Abkühlen auf 4°C führte zur Bildung von Punkten von sehr feinen nadelartigen Kristallen, die durch Dekantierung der Mutterlauge und eine Waschung mit Ethylacetat (10,88 g) isoliert wurden. Zweite und dritte Fraktionen wurden aus den teilweise eingedampften Mutterlaugen erhalten, die letzte durch Zugabe von Aceton (4,26 bzw. 6,30 g).
- Die Vergleichsbeispiele (A1)–(A5) zeigen jeweils:
- Radikalisch katalysierte Reaktion:
- (A1) Synthese gemäß R. Uriarte et al., Inorg. Chem., 1980, Bd. 19, S. 79–85: keine Umwandlung
- (A2) Synthese gemäß R. Uriarte et al. (ibid.): keine Umwandlung
- Alkalisch katalysierte Reaktion:
- (A3) Synthese gemäß R.B. King et al., J. Org. Chem., 1976, Bd. 41, S. 972–977: keine Umwandlung
- (A4) Synthese gemäß R.B. King et al. (ibid.): keine Umwandlung
- (A5) Synthese gemäß R.B. King et al. (ibid.): keine Umwandlung.
- Für jedes der Vergleichsbeispiele wurden das destillierte P-{2-(2-butenyl)}-9-phosphabicyclo[3.3.1]nonan und 9-Phosphabicyclo[3.3.1]nonan in einem Verhältnis von 1:1 gemischt. Alle Versuche wurden unter Stickstoffatmosphäre durchgeführt.
- (A1) 0,10 g des Gemischs wurden in ein Pyrex-NMR-Röhrchen überführt und bei Raumtemperatur (r.t.) unter UV-Licht-Strahlung (365 nm) für eine Dauer von 3 Tagen beiseite gelegt. Keine Veränderung in der Viskosität der Flüssigkeit wurde beobachtet. Ein 31P-NMR zeigte keine Umwandlung an.
- (A2) 0,14 g des Gemischs wurden in ein Pyrex-NMR-Röhrchen überführt, und etwa 2 mg 2,2'-Azo-bis(2-Methylpropionitril) (AIBN) wurden zugesetzt. Nach Mischen und etwas Erwärmen wurde ein homogenes Öl erhalten, das bei r.t. unter UV-Licht-Strahlung (365 nm) für eine Dauer von 3 Tagen beiseite gelegt wurde. Keine Veränderung in der Viskosität der Flüssigkeit wurde beobachtet. Der Inhalt des Röhrchens wurde auf etwa 150°C für eine Dauer von einer Stunde erwärmt. Wieder wurde keine Veränderung in der Viskosität der Flüssigkeit beobachtet. Ein 31P-NMR zeigte keine Umwandlung an.
- (A3) 0,257 g des 1:1-Gemischs (1,5 mmol von jeder Verbindung) wurden in ein kleines Schlenk-Rohr überführt, und 0,17 g Kalium-t-Butoxid (KOtBu, 1,5 mmol) und 2 ml Xylol wurden zugesetzt. Der Inhalt wurde auf 125°C (16 Stunden) erwärmt. Eine nahezu farblose Suspension lag vor. Ein 31P-NMR einer Probe (Chloroform/Wasser-Extraktion, Chloroformschicht) zeigte keine Umwandlung an.
- (A4) 0,142 g des 1:1-Gemischs (0,8 mmol von jeder Verbindung) wurden in ein kleines Schlenk-Rohr überführt und 0,017 g KOtBu (0,15 mmol) und 2 ml Xylol wurden zugesetzt. Der Inhalt wurde auf 125°C (16 Stunden) erwärmt. Eine klare, gelbe Lösung lag vor. Ein 31P-NMR einer Probe (Chloroform/Wasser-Extraktion, Chloroformschicht) zeigte keine Umwandlung an.
- (A5) 0,179 g des 1:1-Gemischs (1,0 mmol von jeder Verbindung) wurden in ein kleines Schlenk-Rohr überführt, und 0,012 g KOtBu (0,1 mmol) und 2 ml Toluol wurden zugesetzt. Der Inhalt wurde auf 125°C (16 Stunden) erwärmt. Eine klare, dunkelgelbe Lösung lag vor. Ein 31P-NMR einer Probe (Chloroform/Wasser-Extraktion, Chloroformschicht) zeigte keine Umwandlung an.
Claims (18)
- Verfahren zur Herstellung einer mehrzähnigen Phosphinverbindung der allgemeinen Formel (1),Formel (1) wobei die beiden Kohlenstoffatome, die die Brückengruppe zwischen den 9-Phosphabicyclononangruppen bilden, jeweils durch ein Wasserstoffatom substituiert sind und ferner unabhängig durch die Substituenten A und B substituiert sind, die unter Bildung eines Rings mit den Kohlenstoffbrückenatomen miteinander verbunden sein können und ausgewählt sind aus der Gruppe von Alkyl(C1- bis C12-)-, Alkoxy-, Ester-, Amid- oder (Hetero)aryl(C4- bis C14-)-Gruppen, und wobei die Bicyclononangruppe wahlweise durch zwei Niederalkyl(C1- bis C6-)- oder Phenylsubstituenten an den Positionen (1,4), (1,5) oder (2,6) substituiert sein können, dadurch gekennzeichnet, dass ein 9-Phosphabicyclononan in Gegenwart eines sauren Katalysators mit einer Alkenylmonophosphinverbindung der Formel (2), umfassend eine 9-Phosphabicyclononangruppe, umgesetzt wird, wobei die Bicyclononangruppe wahlweise durch zwei Niederalkyl(C1- bis C6-)- oder Phenylsubstituenten an den Positionen (1,4), (1,5) oder (2,6) substituiert sein kann,
Formel (2) wobei R1 und einer der Reste R2 und R3 einen Substituenten darstellen, ausgewählt aus der Gruppe von Alkyl(C1- bis C12-)-, Alkoxy-, Ester-, Amid- oder (Hetero)aryl(C4- bis C14-)-Gruppen, und der andere der Reste R2 und R3 ein Wasserstoffatom darstellt.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der saure Katalysator ausgewählt ist aus der Gruppe von C1- bis C6-aliphatischen Säuren.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an verwendetem saurem Katalysator im Bereich von 1 bis 1000 Molprozent der Menge an Alkenylmonophosphinverbindung der Formel (2) und/oder 9-Phosphabicyclononan liegt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung bei Konzentrationen der Alkenylmonophosphinverbindung zwischen 0,01 und 1,0 M durchgeführt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung bei einer Temperatur zwischen 40 und 120°C durchgeführt wird.
- Alkenylmonophosphinverbindungen der Formel (2) oder deren [4.2.1]-Isomere oder Gemische derartiger [3.3.1]- und [4.2.1]-Isomere, umfassend eine 9-Phosphabicyclononangruppe, wobei die Bicyclononangruppe wahlweise durch zwei Niederalkyl(C1- bis C6-)- oder Phenylsubstituenten an den Positionen (1,4), (1,5) oder (2,6) substituiert sein kann,Formel (2) wobei R1 und einer der Reste R2 und R3 einen Substituenten darstellen, ausgewählt aus der Gruppe von Alkyl(C1- bis C12-)-, Alkoxy-, Ester-, Amid- oder (Hetero)aryl(C4- bis C14-)-Gruppen, und der andere der Reste R2 und R3 ein Wasserstoffatom darstellt.
- Alkenylmonophosphinverbindungen nach Anspruch 6, wobei die Alkenylgruppe eine C2- bis C8-Alkenylgruppe ist.
- P-[2-(2-Butenyl)]-9-phosphabicyclononan.
- Verfahren zur Herstellung von Alkenylmonophosphinverbindungen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkenylmonophosphinverbindungen durch Übergangsmetall-katalysierte Kreuzkupplung zwischen einem 9-Phosphabicyclononan und einem halogen- oder sulfonatsubstituierten Alken hergestellt werden.
- Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Kreuzkupplungsreaktion verwendete Katalysator ausgewählt ist aus der Gruppe von Ni(O)-, Ni(II)-, Pd(O)- und Pd(II)-Komplexen und Salzen davon.
- Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das halogensubstituierte Alken eine Monobromalkenverbindung ist.
- Verwendung von Alkenylmonophosphinverbindungen nach einem der Ansprüche 6 bis 8 zur Herstellung von mehrzähnigen Phosphinverbindungen.
- Verfahren zur Herstellung einer mehrzähnigen Phosphinverbindung der allgemeinen Formel (3),Formel (3) wobei die beiden Kohlenstoffatome, die die Brückengruppe zwischen den Phosphingruppen bilden, jeweils durch ein Wasserstoffatom substituiert sind und ferner unabhängig durch die Substituenten A bzw. B substituiert sind, die unter Bildung eines Rings mit den Kohlenstoffbrückenatomen miteinander verbunden sein können und ausgewählt sind aus der Gruppe von Alkyl(C1- bis C12-)-, Alkoxy-, Ester-, Amid- oder (Hetero)aryl(C4- bis C14-)-Gruppen, dadurch gekennzeichnet, dass Rc, Rd-disubstituiertes Phosphin in Gegenwart eines sauren Katalysators mit einer Alkenylmonophosphinverbindung der Formel (4), umfassend eine Ra, Rb-disubstituierte Phosphingruppe, umgesetzt wird, wobei Ra bis Rd Alkyl- oder wahlweise substituierte Phenylgruppen darstellen, unter welchen Ra und Rb und/oder Rc und Rd miteinander verbunden sein können, und wobei die Ra- bis Rd-Gruppen wahlweise durch Niederalkyl (C1- bis C6-)- oder Alkoxygruppen substituiert sein können.
Formel (4)
- Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der saure Katalysator ausgewählt ist aus der Gruppe von C1- bis C6-aliphatischen Säuren.
- Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an verwendetem saurem Katalysator im Bereich von 1 bis 1000 Molprozent der Menge an Alkenylmonophosphinverbindung der Formel (2) und/oder 9-Phosphabicyclononan liegt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung bei Konzentrationen der Alkenylmonophosphinverbindung zwischen 0,01 und 1,0 M durchgeführt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung bei einer Temperatur zwischen 40 und 120°C durchgeführt wird.
- Verwendung von mehrzähnigen Phosphinverbindungen der Formel (1) nach Anspruch 1 und/oder der Formel (3) nach Anspruch 13 als Liganden für Übergangsmetallkatalysatoren, die in Hydrierungsreaktionen, Kreuzkupplungsreaktionen und Carbonylierungen von Alkenen oder konjugierten Dienverbindungen zu verwenden sind
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP01201629A EP1254910A1 (de) | 2001-05-03 | 2001-05-03 | Verfahren zur Herstellung von multidentaten Phosphin-Verbindungen |
| EP01201629 | 2001-05-03 | ||
| PCT/NL2002/000286 WO2002090368A1 (en) | 2001-05-03 | 2002-05-01 | Process to prepare a multidentate phosphine compound |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE60219299D1 DE60219299D1 (de) | 2007-05-16 |
| DE60219299T2 true DE60219299T2 (de) | 2008-01-03 |
Family
ID=8180250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE60219299T Expired - Lifetime DE60219299T2 (de) | 2001-05-03 | 2002-05-01 | Verfahren zur herstellung von multidentaten phosphin-verbindungen |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6914161B2 (de) |
| EP (2) | EP1254910A1 (de) |
| KR (1) | KR100870360B1 (de) |
| CN (1) | CN1300157C (de) |
| AT (1) | ATE358678T1 (de) |
| DE (1) | DE60219299T2 (de) |
| MY (1) | MY128657A (de) |
| TW (1) | TWI262923B (de) |
| WO (1) | WO2002090368A1 (de) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7501507B2 (en) | 2004-06-14 | 2009-03-10 | North Carolina State University | Route to formyl-porphyrins |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2584112A (en) * | 1950-08-30 | 1952-02-05 | Standard Oil Co | Organic phosphines |
| US3400163A (en) * | 1965-06-30 | 1968-09-03 | Shell Oil Co | Bicyclic heterocyclic sec- and tert-phosphines |
| GB1127965A (en) * | 1965-11-26 | 1968-09-25 | Shell Int Research | Ditertiary phosphines and application thereof as catalyst components for alcohol production |
| US3401204A (en) * | 1965-11-26 | 1968-09-10 | Shell Oil Co | Hydrocarbylene-bis (monophosphobicyclononanes) and the preparation thereof |
| US5218086A (en) * | 1990-11-27 | 1993-06-08 | Shell Oil Company | Polymerization of CO/olefin with 9-phospha bicyclo nonyl bidentate catalyst |
| US5260485A (en) * | 1991-07-11 | 1993-11-09 | American Cyanamid Company | Process of making alkyl phosphine compounds by reacting an olefin and a phosphine in the vapor phase over a mineral acid catalyst |
| WO1996017855A1 (en) * | 1994-12-09 | 1996-06-13 | Griffith University | Anti-tumour agents |
| US5550295A (en) * | 1995-05-03 | 1996-08-27 | Cytec Technology Corp. | Preparation of arylalkyl phosphines, phosphine oxides or phosphine sulfides |
| US5814853A (en) | 1996-01-22 | 1998-09-29 | Advanced Micro Devices, Inc. | Sourceless floating gate memory device and method of storing data |
| CN1225095A (zh) * | 1996-06-14 | 1999-08-04 | 宾夕法尼亚州研究基金会 | 由含环状手性膦配位体的过渡金属配合物催化的不对称合成 |
| AU3397197A (en) * | 1996-06-14 | 1998-01-07 | Penn State Research Foundation, The | Asymmetric synthesis catalyzed by transition metal complexes with cyclic chiral phosphine ligands |
| GB2323359A (en) * | 1997-03-18 | 1998-09-23 | Shell Int Research | Preparation of homogenous cationic transition metal catalysts from tertiary phosphonium salts containing a weakly coordinating anion |
| TW524801B (en) * | 1999-03-22 | 2003-03-21 | Shell Int Research | Process for the carbonylation of conjugated dienes |
-
2001
- 2001-05-03 EP EP01201629A patent/EP1254910A1/de not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-05-01 KR KR1020037014331A patent/KR100870360B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2002-05-01 EP EP02733600A patent/EP1385855B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-01 DE DE60219299T patent/DE60219299T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-01 US US10/476,608 patent/US6914161B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-05-01 AT AT02733600T patent/ATE358678T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-05-01 CN CNB028121023A patent/CN1300157C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-05-01 WO PCT/NL2002/000286 patent/WO2002090368A1/en active IP Right Grant
- 2002-05-02 TW TW091109158A patent/TWI262923B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-05-03 MY MYPI20021621A patent/MY128657A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1385855B1 (de) | 2007-04-04 |
| EP1254910A1 (de) | 2002-11-06 |
| WO2002090368A1 (en) | 2002-11-14 |
| US6914161B2 (en) | 2005-07-05 |
| CN1300157C (zh) | 2007-02-14 |
| MY128657A (en) | 2007-02-28 |
| KR100870360B1 (ko) | 2008-11-25 |
| DE60219299D1 (de) | 2007-05-16 |
| TWI262923B (en) | 2006-10-01 |
| ATE358678T1 (de) | 2007-04-15 |
| KR20040016861A (ko) | 2004-02-25 |
| EP1385855A1 (de) | 2004-02-04 |
| CN1516704A (zh) | 2004-07-28 |
| US20040133041A1 (en) | 2004-07-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69106703T2 (de) | Chirale phospholanübergangsmetallkatalysatoren. | |
| EP0842145B1 (de) | Verfahren zur durchführung von kreuzkupplungsreaktionen | |
| EP2260047B2 (de) | Verfahren zur herstellung von ruthenium-carben-komplexen | |
| DE20320324U1 (de) | Rutheniumkomplexe als (Prä)Katalysatoren für Metathesereaktionen | |
| EP0582692B1 (de) | Diphosphinliganden | |
| EP3994117A1 (de) | Hydrierung von estern zu alkoholen in gegenwart eines ru-pnn-komplexes | |
| DE19919494A1 (de) | Ionische Flüssigkeiten, ihre Herstellung und ihre Verwendung | |
| DE10335416A1 (de) | Neue Metathesekatalysatoren | |
| DE68904558T2 (de) | Verfahren zu herstellung von bidentatliganden. | |
| EP0924218B1 (de) | Nichtwässrige ionogene Ligandflüssigkeiten, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Katalysatorbestandteil | |
| WO2004007465A1 (de) | Verfahren zur herstellung von imidazoliumsalzen | |
| DE10060313A1 (de) | Verfahren zur Carbonylierung von Pentensäure und deren Derivate | |
| DE19983354C2 (de) | Verfahren zur Hydroformylierung | |
| EP0345653B1 (de) | Übergangsmetallkomplexe | |
| DE102005040752A1 (de) | Eisen-katalysierte allylische Alkylierung | |
| EP0435071B1 (de) | Verfahren zur Herstellung hydrolysestabiler organischer Phosphite | |
| DE60219299T2 (de) | Verfahren zur herstellung von multidentaten phosphin-verbindungen | |
| EP0646588A1 (de) | Cyclische Verbindungen des dreiwertigen Phosphors | |
| EP0570764A2 (de) | Asymmetrische Hydrierung | |
| DE69724905T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von optisch aktiven Diphosphin-Liganden | |
| EP0491240B1 (de) | Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher sulfonierter Diphosphane | |
| EP0704449B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Diphosphanen | |
| EP0653431B1 (de) | Bis-(phosphinoalkoxi)-biarylverbindungen und ein Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| EP1394190A1 (de) | Metathesekatalysatoren | |
| EP1805193B1 (de) | Verfahren zur herstellung substituierter phosphane |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition |