EP1064290A1 - 1-phosphanorbornadienes - Google Patents

1-phosphanorbornadienes

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Publication number
EP1064290A1
EP1064290A1 EP99909012A EP99909012A EP1064290A1 EP 1064290 A1 EP1064290 A1 EP 1064290A1 EP 99909012 A EP99909012 A EP 99909012A EP 99909012 A EP99909012 A EP 99909012A EP 1064290 A1 EP1064290 A1 EP 1064290A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
formula
radical
compound
alkyl
carbon atoms
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.)
Withdrawn
Application number
EP99909012A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Michel Spagnol
Frédéric DALLEMER
François Mathey
François MERCIER
Virginie Mouries
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rhodia Chimie SAS
Original Assignee
Rhodia Chimie SAS
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rhodia Chimie SAS filed Critical Rhodia Chimie SAS
Publication of EP1064290A1 publication Critical patent/EP1064290A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B53/00—Asymmetric syntheses
    • 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
    • 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
    • C07F9/65685—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 oxide or thioxide

Definitions

  • the present invention relates to key intermediates in the synthesis of optically active diphosphines of structure 6,6'-b ⁇ s- (1- phosphanorbomadiene)
  • a known example of these diphosphines is the BIPNOR described in Robin F et al, Chem Eur. J, 1997, 3, 8, 1365-1369
  • These diphosphines which correspond to the following general formula
  • the present invention provides a whole family of differently substituted 1 - phosphanorbornadiene derivatives having in position C 2 a monocyclic or polycyclic aromatic heterocyclic function or a 1-alkenyl radical.
  • These compounds can also be used as such as transition metal ligands in the asymmetric catalysis of hydrogenation, hydroformylation, nucleophilic substitution or coupling reactions
  • the invention also provides methods of preparing these compounds.
  • the invention relates to phosphorous compounds of formula (I)
  • R 2 , R 3 , R identical or different, represent a hydrogen atom or an optionally substituted hydrocarbon radical having from 1 to 40 carbon atoms which may be a saturated or unsaturated aliphatic radical, including the hydrocarbon chain is optionally interrupted by a heteroatom, a carbocyclic or heterocyc radical that is saturated, unsaturated or aromatic, monocyclic or polycyclic, or a saturated or unsaturated aliphatic radical, the hydrocarbon chain of which is possibly interrupted by a heteroatom and carrying a cabocyclic or heterocychic radical as defined above,
  • R 5 represents a hydrogen atom, a monocyclic or bicyclic aromatic carbocyclic or heterocyclic radical having from 2 to 20 carbon atoms, a 1-alkenyl radical optionally having one or more additional unsaturations in the hydrocarbon chain and having from 2 to 12 3 carbon atoms; a 1-alkynyl radical optionally having one or more additional unsaturations in the hydrocarbon chain and having from 2 to 12 carbon atoms; a -CN radical; [(C.-C ⁇ 2 ) alkyl] carbonyl; [(C 6 - C ⁇ 8 ) aryl] carbonyl; [(C ⁇ -C .2 ) alkoxy] carbo ⁇ yle; [(C 6 -C ⁇ 8 ) aryloxy] carbonyl; carbamoyl; [(C ⁇ -C. 2 ) alkyl] carbamoyl; or [di (C, -C. 2 ) alkyl] carbamoyl; and
  • - X represents a heterocyclic aromatic monocyclic or polycyclic radical, optionally substituted, having from 2 to 20 carbon atoms; or a 1-alkenyl radical of 2 to 12 carbon atoms, optionally substituted; it being understood that when R 1 represents a hydrogen atom, R 2 represents a phenyl group, R 3 and R 4 represent a methyl group, R 5 represents a phenyl group, then X does not represent a 2-thienyl group.
  • the invention also includes the optically active isomers of the compounds of formula I.
  • R 2 , R 3 or R 4 represents a hydrocarbon chain interrupted by a hetero atom
  • the hetero atom is chosen from an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or a phosphorus atom, the atoms nitrogen and oxygen being preferred.
  • the atom which interrupts the chain is nitrogen, this is substituted by a hydrogen atom or a saturated or unsaturated, preferably aliphatic, C 1 -C 10 hydrocarbon radical.
  • the atom which interrupts the chain is phosphorus, it is substituted with (i) two groups chosen from hydrogen and a hydrocarbon radical C 1 -C .0, preferably aliphatic or (ii) a group oxo.
  • R 1 f R 2 , R 3 , R 4 or R 5 represents a polycyclic radical (for example bicyclic)
  • this radical comprises at least two rings condensed to each other, c ' that is to say two rings having at least two atoms in common.
  • the polycyclic compounds are generally such that the number of carbon atoms in each cycle varies from 3 to 7, preferably 5 to 6.
  • Ri, R 2 , R 3 , R 4 identical or different, represent a hydrogen atom or a radical T chosen from: 4
  • an aliphatic radical saturated or unsaturated, having from 1 to 12 carbon atoms whose hydrocarbon chain is optionally interrupted by a heteroatom chosen from O, N and S, when the heteroatom which interrupts the chain is N, this is substituted by a hydrogen atom or a saturated or unsaturated aliphatic radical, having from 1 to
  • a bicyclic carbocyclic radical consisting of 2 rings condensed to each other each cycle comprising 1 or 2 unsaturations and having 3 to 8 carbon atoms
  • a bicyc heterocychic radical that is saturated, unsaturated or aromatic consisting of two 5 to 6-membered rings fused to each other, each cycle comprising 1 or 2 heteroatoms chosen independently from O, N and S, and • an aliphatic radical saturated or unsaturated, having from 1 to 12 carbon atoms the hydrocarbon chain of which carries a monocyclic carbocyclic or heterocychic radical as defined above, said radical T being optionally substituted
  • R 0 is chosen from (C ⁇ -C 6 ) alkyl, (C 2 -C 6 ) alkenyl (C ⁇ -C 6 ) alkoxy, (C 2 - C 6 ) acyl, -R 6 -OH, -R 6 -COOR 7 , -R 6 -CHO, -R 6 -NO 2 , -R 6 -CN, -R 6 -N (R 7 ) 2 , -R 6 - CO-N (R 7 ) 2 , -R 6 -SH , -R 6 -hal, -R 6 -CF 3 and -O-CF 3 , where R 6 , R 7 and hal are as defined above, m represents an integer between 0 and 5,
  • R 8 represents a bond, (C ⁇ -C 6 ) alkylene, -O-, -CO-, -COO-, -NR 7 -,
  • a saturated monocyclic carbocyclic radical mention may be made of cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclooctane and cycloheptane.
  • bicyclic carbocyclic radical the derivatives of naphthalene and indene are saturated or have one or more i ⁇ saturations.
  • aromatic carbocyclic radical benzene and naphthalene are preferred.
  • monocyclic heterocychic radical thiophene, furan, pyran, pyrrole, imidazole, pyrazole, thiazole, oxazole are preferred.
  • heterocyclic bicych radicals are benzofuran, benzothiophene, chromene, indole, indolizine, isoindole, indazole pu ⁇ ne , quinoline, phthalazine, naphthyridine, quinoxahne, qumazoline, cmnohne, isoquinoleme, benzoxazole, benzothiazole and pténdine and their saturated derivatives, respectively unsaturated
  • unsaturated derivatives is meant derivatives comprising one or more unsaturations
  • R 5 represents a 1-alkenyl or 1-alkynyl radical
  • this radical may have one or more additional unsaturations such as additional double or triple bonds
  • the carbon directly linked to the 1-phosphanorbomadiene nucleus is an sp 2 carbon.
  • a bicyclic heterocychic radical consisting of two 5 to 6-membered rings fused to each other comprising in each cycle 1 or 2 heteroatoms, includes bicyclic heterocycles with 4 heteroatoms, 3 heteroatoms and 2 heteroatoms . in fact, 1 or 2 heteroatoms can be common to each of the 5 to 6-membered rings making up the bicyclic heterocycle.
  • radicals Ri to R comprise an unsaturation such as a double bond
  • one of the carbon atoms of the double bond is a disubstituted carbon, that is to say carrier of two substituents and mention may in particular be made, as a substituent, of alkyl radicals preferably having from 1 to 4 carbon atoms.
  • radicals R 2 and R 3 can form, together with the carbon atoms which carry them, a saturated or unsaturated ring, preferably having from 5 to 7 carbon atoms and more preferably 6 carbon atoms. It may be mentioned, inter alia, that the radicals R 2 and R 3 can form together with the carbon atoms which carry them a cyclohexane.
  • R 2 , R 3 or R 4 represents an aliphatic radical carrying a carbocyclic or heterocychic monocyclic radical
  • this radical be (C 6 -C ⁇ o) aryl- (C ⁇ -C 6 ) alkyl such as a benzyl group or (C 3 -C 8) cycloalkyl- (C -. Ce.alkyle.
  • R 1, R 2 , R 3 and R 4 which are identical or different, represent a substituted phenyl radical of formula (a): (Q). (a) in which p represents an integer between 0 and 5;
  • Q represents (C 1 -C 6 ) alkyl; (C 2 -C 6 ) alkenyl; (C -This.) Alkoxy; (C 2 -C 6 ) acyl; a radical chosen from: -R 6 -OH, -R 6 -COOR 7 , -R 6 -CHO, -R 6 -NO 2 , -R 6 -CN, -R 6 -
  • R 6 represents a bond or (C ⁇ -C 6 ) alkylene
  • R 7 identical or different, represent a hydrogen atom or (C ⁇ -C 6 ) alkyl
  • hal represents halogen
  • Q represents:
  • R 0 is as defined above for Q except for (b); m represents an integer between 0 and 5;
  • R 8 represents a bond; (C ⁇ -C 6 ) alkylene; -O-; -CO-; -COO-; -NR 7 -;
  • R 7 being as defined above; provided that when p is greater than 1, two Q radicals attached to two atoms of the phenyl ring successive atoms may be linked together and form a bridge of the formula -O- -OR 7 wherein R 7 is (C. -C 6 ) alkylene. ii) R .. R 2 , R 3 and R 4 identical or different, represent an elaboratel of formula:
  • - Q represents one of the following groups or functions:
  • the same or different radicals Q are a hydrogen atom or a C 4 -C 4 alkyl radical.
  • Preferred meanings of the substituent R 5 are a hydrogen atom, a mono- or bicyclic C 6 -C ⁇ 0 aromatic carbocyclic radical, a 5- to 6-membered aromatic monocyclic heterocychic radical comprising 1 or 2 heteroatoms chosen independently from N, O and S, an aromatic bicyclic heterocychic radical consisting of two 5 to 6-membered rings fused to each other, each ring comprising 1 or 2 heteroatoms chosen independently from O, N and S, a 1-alkenyl radical from 2 to 6 carbon atoms, a 1-alkynyl of 2 to 6 carbon atoms, -CN, [(C -.
  • carbocyclic and heterocyclic radicals are those mentioned above in the context of the definition of the substituents R to R 4 .
  • R 5 represents a hydrogen atom, a 1 - alkenyl, C 2 -C 6 alkynyl radical 1-C 2 -C 6 or phenyl.
  • a heterocychic aromatic monocyclic radical of 5 to 6 members comprising 1 or 2 heteroatoms chosen independently from N, O and S
  • a bicyclic aromatic heterocychic radical consisting of two 5 to 6-membered rings fused to each other, each ring comprising 1 or 2 heteroatoms chosen independently from O, N and S
  • a 1-alkenyl radical of 2 to 8 carbon atoms each of said radicals being optionally substituted by one or more substituents selected from (Ci-Csjalkyle; (C-C8) alkoxy; [(C - C 8) aicoxy.] carbonyl;.
  • X will be chosen from: a furyl radical, thienyl, pyrrolyl;
  • N - [(C 1 -C 8 ) alkyl] pyrrolyl preferably N - [(C..C 6 ) alkyl] pyrrolyl; or 1-alkenyl having 2 to 8 carbon atoms, preferably 2 to 6 carbon atoms; said radical being optionally substituted by one or more substituents chosen from (C.-Cs) alkyl, (C ⁇ -C 8 ) alkoxy, [(C.-C 8 ) alkoxy] carbonyl, [(d- C 8 ) alkyl] carbonyl ; phenyl and (C 3 -C 8) cycloalkyl, preferably one or more substituents selected from (C.-C ⁇ ) alkyl ⁇ , (C.-C 6) aicoxy, [(C. -C 6) alkoxy] carbonyl, [( C, -C 6 ) alkyl] carbonyl; phenyl and (C 3 -C 6 ) cycloalkyl.
  • group X from furyl; thienyl; or N [(C, -C 4 ) alkyl] pyrrolyl; or 1 - C 2 -C 5 alkenyl optionally substituted by phenyl or (C ⁇ -C 6 ) alkyl.
  • the preferred compounds of the invention are those for which one or more of the radicals R, to R 5 and X is preferred. Among these will be mentioned more particularly.
  • the compounds of formula (I) can be prepared by using any of the methods described below.
  • a first method consists in reacting an organostannic agent of formula (II):
  • this method uses an organo-sta ⁇ nic derivative of formula (II) in which n is 1, and more preferably in which Y represents an oxygen atom
  • the reaction of the compound of formula (II) with the compound (III) is advantageously carried out in a polar aprotic solvent at a temperature between room temperature ( ⁇ 20 ° C) and 150 ° C, preferably between 40 ° C and 120 ° C, for example between 70 ° C and 100 ° C
  • the solvent is a function of the respective solubility of the different reagents and of the reaction temperature chosen.
  • suitable solvents are dimethylformamide, 1-methyl-2-pyrrolidinone (NMP), acetonitrile, dimethylacetamide and their mixtures
  • the catalytic system is essential for the proper conduct of the reaction II in particular comprises a phosphine, which preferably has the formula P (Ar) 3 where Ar represents (C 6 -C ⁇ 0 ) aryl optionally substituted by one or more (C ⁇ -C 6) alkyl, or Ar is a 5- to 6- membered monocyclic heteroaryl comprising 1 to 3 heteroatoms independently selected from O, N and S and optionally substituted by (C. -C 6) alkyl
  • suitable aryl group are phenyl and tolyl
  • suitable heteroaryl groups are furyl, thienyl and pyrrolyl optionally substituted with methyl, ethyl and propyl. Tr ⁇ (2-furyl) phosph ⁇ ne is particularly preferred.
  • the catalytic system moreover comprises a complex of palladium (O)
  • Many complexes of palladium (O) are known in the art
  • the exact nature of the complex used is not essential according to the invention
  • An example of a suitable complex is the b ⁇ s [ d ⁇ benzyl ⁇ dène- acetone] pallad ⁇ um (0) 12
  • cuprous salt a cuprous halide and more particularly cuprous iodide will be chosen.
  • each of these components can be adjusted so as to ensure maximum coupling efficiency and improve the yields of the reaction.
  • 2 to 8 molar equivalents of phosphine will be used (preferably 3 to 5 equivalents, better still 3.5 to 4.5 equivalents), and 1 to 5 molar equivalents of salt.
  • cuprous preferably 1.5 to 2.5 molar equivalents. It is moreover desirable that the molar ratio of phosphine to cuprous salt is between 1.5 and 2.5.
  • the palladium complex, copper salt and phosphine are used in a molar ratio of 1: 2: 4.
  • the catalytic system consists of bis [dibenzylideneacetone] palladium (0), cuprous iodide and tri [2-furyl] phosphine in a 1: 2: 4 ratio.
  • the amount of catalytic system to be used is readily determined by those skilled in the art. It depends on the respective reactivity of the compounds brought into contact and on their ability to react by coupling. Generally, an amount between 0.5 and 20 mol%, preferably between 0.5 and 10 mol%, based on the phosphorus compound of formula (II) is sufficient.
  • the coupling reaction can be carried out in the presence of 1 to 10% by mole, preferably 2 at 8 mol% of said catalytic system with respect to the phosphorus compound of formula (II).
  • reaction of the phosphorus derivative of formula (II) to the compound of formula (NI) is stoichiometric. However, up to 3 molar equivalents of the iodized compound of formula (III) can be used. Generally, from 1 to 1.5 molar equivalents of (III) are sufficient for the implementation of the process. 13
  • the concentration of reactants (II) and (III) will be between 0.05 and 1 mole / liter, preferably between 0 25 and 0.75 mole / liter
  • the reducing agent is for example chosen from trichlorosilane, hexachlorodisiiazane, phenyltnsilane and a hydride.
  • hydride mention may be made of alkali metal borohydrides, lithium aluminum hydride and cyanoborohydride
  • the amount of reducing agent used can vary widely from the stoichiometric amount to an excess representing for example 20 times the stoichiometric
  • a base is added, preferably an amine, so that it traps the halogen acid ( hydrochloric) released
  • amines there may be mentioned more particularly pico nes, py ⁇ dine, 2-ethylpyr ⁇ d ⁇ ne, 4-ethylpy ⁇ d ⁇ ne, 2-methylpyr ⁇ d ⁇ ne, 4-methylpy ⁇ d ⁇ ne, 2,6-d ⁇ méthylpyr ⁇ d ⁇ ne, imidazole, 1 -methyhm ⁇ dazole, the
  • TMEDA tetramethylenediamine
  • N-methylpyrrohdine 4-methylmorpholine
  • t ⁇ ethylamine 4-methylmorpholine
  • DBU 1, 8-d ⁇ azab ⁇ cyclo [5 4 0] undéc-7-ene
  • the amount of amine is at least equal to the amount necessary to trap the halogenated acid released and is more often in excess which can go up to 3 times the stoichiometric amount.
  • the reaction is carried out in an organic solvent which dissolves all of the reactants.
  • the solvent can be chosen from ahphatic, aromatic, halogenated or non-halocarbons.
  • the concentration of compound (IV) in the reacted solvent is preferably between 0.05 and 1 mole / liter and even more particularly between 0.1 and 0 8 mole / liter 14
  • the reaction is advantageously carried out between 50 ° C and 100 ° C.
  • the reaction time is generally between 30 min. and 4 hours.
  • the reducing agent is for example chosen from tributylphosphine and th (2-cyanoethyl) phosphine.
  • the reduction reaction of the> P S function is preferably carried out in a solvent of aliphatic, cyclic or aromatic hydrocarbon type.
  • aliphatic or cyclic hydrocarbons mention may be made of hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, tetradecane or cyclohexane.
  • aromatic hydrocarbons are benzene, toluene, xylenes, cumene, petroleum fractions consisting of a mixture of alkylbenzenes, in particular the Solvesso® type fractions.
  • dichloromethane 1, 2-dichloroethane
  • monochlorobenzene 1, 2-dichlorobenzene, 1, 3-dichlorobe ⁇ zene
  • 4-dichlorobenzene 1, 2,4-trichlorobenzene or mixtures of different chlorobenzene
  • monobromobenzene or mixtures of monobromobenzene with one or more dibromobenzenes 1 - bromonaphthalene.
  • the preferred solvents are toluene and xylenes. Mixtures of such solvents can also be used.
  • the reaction is preferably carried out at a temperature of 50 to 200 ° C, better still from 100 to 1 50 ° C.
  • the solvent chosen is a non-halogenated hydrocarbon, the mixture should not be heated to temperatures close to or above 180 ° C.
  • the compounds of formula (III) are commercially available or easily prepared according to known techniques, from commercial products. 15
  • R and A are as defined for formula (II) at a temperature between 100 and 170 ° C, preferably between 120 and 150 ° C
  • reaction conditions depend on the reagents brought into contact
  • the reaction medium will be avoided at a temperature above 150 ° C. so as to avoid the formation of secondary products.
  • Ideal temperature conditions are a temperature of 125 to 135 ° C.
  • the reaction can be carried out without solvent or in the presence of a solvent. In the latter case, the latter is preferably chosen from phatic, cyclic or aromatic hydrocarbons defined above.
  • the coupling of the phosphole (IX) with the organostannic derivative of formula (X) is carried out in a sealed tube in the absence of solvent
  • This reaction is carried out conventionally at a temperature between -5 and 15 ° C, preferably between -5 and 10 ° C, for example 0 ° C, in the presence of a halogenated aliphatic hydrocarbon such as dichloromethane
  • the reaction is stoichiometric. However, it is preferable to use an excess of sulfur.
  • the amount of sulfur S 8 is generally between 1 and 3 equivalents, for example between 1, 8 and 2.5 molar equivalents.
  • Sulfurization usually takes place in a hydrocarbon solvent, for example an aliphatic, aromatic or cyclic hydrocarbon as defined above.
  • a hydrocarbon solvent for example an aliphatic, aromatic or cyclic hydrocarbon as defined above.
  • Particularly suitable conditions are a hydrocarbon 17 aromatic such as toluene, a temperature of 80 ° C, an inert atmosphere and the use of 2 to 2.5 molar equivalents of S 8 .
  • the reaction is generally carried out under atmospheric pressure.
  • the compounds of formula (VI) are easily accessible intermediates from the commercially available compounds.
  • the compounds of formula (V) can be obtained from the compounds of formula (II) by the action of iodine according to the following reaction scheme:
  • the molar ratio of iodine to the compound of formula (II) is between 5 and 20, preferably between 8 and 15.
  • the reaction is advantageously carried out in a halogenated aliphatic hydrocarbon such as dichloromethane or chloroform, at a temperature between -5 ° C and 30 ° C.
  • a halogenated aliphatic hydrocarbon such as dichloromethane or chloroform
  • iodine is added dropwise to a solution of compound (II) in a solvent, maintained at a temperature of 0 ° to 10 ° C, whereupon the medium reaction is kept stirring at room temperature for 3 to 24 hours.
  • the concentration of compound (II) in solution is usually 0.1 to 1 mol / l. preferably from 0.25 to 0.75 mol / l.
  • reaction conditions enabling the compounds of formula (IV) to be obtained are those generally described in point B.
  • Reagents (Va) and (Vb) are prepared from the corresponding compounds of formula (II), by chlorination by action of Cl 2 (to obtain the compound of formula (Vb)) or by bromination by action of Br 2 (to obtain the bromine compound of formula (Va)).
  • the operating conditions are in each case analogous to those described above for the preparation of the compounds of formula (V) from the compounds of formula (II).
  • R 1 to R 5 are as defined for (I), and Y is O or S, is firstly treated with a halogen derivative of formula (VIII) hal-X in which X is as defined above and hal represents a halogen atom, in a solvent, at a temperature between -70 ° C and -100 ° C.
  • R 1 to R 5 , Y and X are as defined above, is subjected to a reduction.
  • the reaction of the organolithium derivative (VII) with the halide (VIII) is preferably carried out at a temperature of -70 ° C to -90 ° C, for example at -78 ° C in an appropriate solvent.
  • the ethers are more particularly suitable for the 99/47530
  • a preferred embodiment consists in adding dropwise the halide of formula (VIII) to a solution of the organohthium (VII) in tetrahydrofuran maintained at -78 ° C.
  • P S is carried out in a conventional manner, for example in the presence of t ⁇ butylphosphine or t ⁇ (2-cyanoethyl) phosphene
  • the compounds of formula (VIII) are commercially available or easily prepared, according to methods known in organic chemistry, from commercial compounds
  • the compounds of formula (VII) can be prepared from the corresponding compounds of formula (II) according to the following reaction scheme
  • Ri to R 5 and A are as defined above for (II) and Z represents a group (C ⁇ -C 6 ) alkyl, (C 6 -C ⁇ 0 ) aryl or N [(C ⁇ -C 6 ) - alkyl] 2
  • Z-Li denotes n-butylhthium, phenyl thium or lithium dnsopropylamide
  • the reaction is carried out in a suitable solvent at a temperature of -70 to -110 ° C, preferably between -90 and -110 ° C. A temperature which is too high may affect the stability of the resulting organolithium derivative
  • Suitable solvents mention may be made of ethers and in particular tetrahydrofuran or diethyl ether. 99/47530
  • the molar ratio of Z-Li to the compound of formula (II) is preferably between 1 and 1, 2.
  • the organo-stannic derivative of formula (II) is reacted with 1.1 molar equivalent of n-butyllithium in tetrahydrofuran at a temperature of -78 ° C.
  • R 1 to R 5 are as defined above for formula (I); Y represents O or S, n represents 0 or 1 and the groups A independently represent (dC 6 ) alkyl, are new.
  • the compounds of formula (I) can be used in the synthesis of diphosphine analogs BIPNOR.
  • optically active compounds of formula (I) are isolated in a conventional manner from the corresponding racemic mixtures. Usually, the racemic mixture is reacted with an optically active resolving agent. After reaction, the diastereoisomers formed are separated according to conventional methods (such as filtration or chromatography). Then the compound of formula (I) is regenerated in a conventional manner.
  • the invention relates to the use of a compound of formula (I) as defined above as a synthetic intermediate for the preparation of a diphosphine of formula: 99/47530
  • R 1 to R 5 are as defined for formula (I).
  • the compounds of formula (I) can also be used as such as ligands for transition metal complexes which can be used as catalysts in asymmetric synthesis.
  • Another subject of the invention consists of the transition metal complexes having one or more compounds of formula (I) as ligands.
  • these complexes the complexes of ruthenium, rhodium, iridium, palladium, platinum, cobalt and nickel are preferred, and, more particularly, the complexes of rhodium, ruthenium and iridium.
  • L represents a compound of formula
  • a preferred group of rhodium and iridium complexes is defined by the formula: [MLig 2 L 2 ] Y IX in which
  • M represents rhodium or iridium
  • Y represents an coordinating anionic ligand
  • Lig represents a neutral ligand Among these compounds those in which:
  • Lig represents an olefin having 2 to 12 carbon atoms • and 25
  • Y represents an anion PF 6 " , PCI ⁇ “ , BF 4 “ , BCI 4 “ , SbF 6 “ , SbCI 6 “ , BPh 4 ' , CIO 4 " ,
  • CN ' , CF 3 SO 3 " , halogen, preferably CI ' or Br " , a 1, 3-diketonate, alkylcarboxylate, haloalkylcarboxylate anion with a lower alkyl radical (preferably C ⁇ -C 6 ) and / or d atoms are particularly preferred.
  • Lig 2 can represent two ligands Lig as defined above or a bidental ligand such as a bidental ligand, linear or cyclic, polyis ⁇ saturated and comprising at least two unsaturations.
  • Lig 2 represents 1, 5-cyclooctadiene, norbomadiene or that Lig represents ethylene.
  • lower alkyl radicals generally means linear or branched alkyl radicals having from 1 to 4 carbon atoms.
  • Other iridium complexes are those of formula: [lrLigL 2 ] YX in which Lig, L and Y are as defined above.
  • a preferred group of ruthenium complexes consists of the compounds of formula:
  • Y a and Y b identical or different, represent an anion PF 6 ' , PCI 6 " , BF 4 “ , BCI 4 “ , SbF 6 “ , SbCI 6 “ , BPh 4 “ , CIO 4 “ , CF 3 SO 3 " , a halogen atom, more particularly chlorine or bromine or a carboxylate anion. preferably acetate, trifluoroacetate.
  • Other ruthenium complexes are those of formula XII
  • L represents a compound of formula (I);
  • Ar represents benzene, p-methylisopropylbenzene or hexamethylbe ⁇ zene
  • Y c represents a halogen atom, preferably chlorine or bromine
  • Y d represents an anion, preferably an PF 6 " , PCI 6 ' , BF 4 ' , BC ' , SbF 6 ' , SbCl ⁇ " , BPh /, CIO 4 ' , CF 3 SO 3 ' anion.
  • the complexes comprising, as ligand, one or more compounds of formula (I) and the transition metal can be prepared according to the methods known from the literature.
  • the nature of the precatalyst varies according to the transition metal selected.
  • the precatalyst is for example one of the following compounds: [Rh '(CO) 2 CI] 2 ; [Rh '(COD) CI] 2 where COD denotes cyclooctadiene; [Rd '(COD) 2 ] PF 6 where COD is as defined above; or Rh '(acac) (CO) 2 where acac denotes acetylacetonate.
  • ruthenium complexes particularly suitable precatalysts are bis- (2-methylally) -cycloocta-1, 5-diene ruthenium and [RuCl (benzene)] 2 .
  • RuCl (benzene) a compound having a cycloocta-1, 5-diene ruthenium and [RuCl (benzene)] 2 .
  • Ru (COD) ⁇ 3 - (CH 2 ) 2 CHCH 3 ) 2 .
  • the reaction is carried out at a temperature between room temperature (15 to 25 ° C) and the reflux temperature of the reaction solvent.
  • organic solvents there may be mentioned, inter alia, ahphatic hydrocarbons, halogenated or not and more particularly, hexane, heptane, pisooctane, decane, benzene, toluene, methylene chloride, chloroform, solvents of ether or acetone type and in particular diethyl ether, tetrahydrofuran, acetone, methyl ethyl keto, solvents of alcohol type preferably, methanol or ethanol, as well as solvents of amide type, such as dimethylformamide and dimethylacetamide
  • a rhodium complex can be prepared in the following manner: the precatalyst, preferably [Rh (COD) 2 ] PF 6 is dissolved in a halogenated aliphatic hydrocarbon, such as dichloromethane, which is perfectly degassed Then a solution of 2 molar equivalents of a compound of formula (I) dissolved in this same type of solvent is added dropwise to the reaction medium. In this process, the operation is generally carried out at room temperature, between 15 and 25 ° C.
  • a halogenated aliphatic hydrocarbon such as dichloromethane
  • the precatalyst is dissolved in an amide type solvent, such as dimethylformamide or dimethylacetamide '0 Then, 2 molar equivalents of a compound of formula (I) are added to this solution The whole is maintained , the time required, at a temperature between 40 and 100 ° C, preferably between 50 and 70 ° C 28
  • the catalyst is recovered from the reaction medium according to conventional techniques (filtration or crystallization) and can be used in asymmetric reactions Nevertheless, the reaction to be catalyzed by the complex thus prepared can be carried out in situ, without intermediate isolation of the catalyst complex
  • the complexes of the invention can be useful in the asymmetric catalysis of numerous reactions, such as hydrogenation, hydrosilylation, hydroboration of unsaturated compounds, epoxidation of allyh alcohols, vicinal hydroxylation, d hydrovinylation, hydroformylation, cyclopropanation, carbonylation, isomerization of olefins, polymerization of propylene, addition of organometallic compounds to aldehydes, allyl alkylation, Heck-type CC bond formation, aldol-type reaction and Diels-Alder reactions
  • the quantity of catalyst involved in these reactions is such that the molar ratio of the catalyst to the substrate oscillates between 1/100 and
  • the unsaturated substrate, in solution in a solvent comprising the catalyst, is placed under hydrogen pressure.
  • the hydrogenation is for example carried out at a pressure varying between 1.5 and 100 bar, and at a temperature between 15 ° and 100 °.
  • the reaction medium can consist of the reaction medium in which the catalyst was obtained
  • the hydrogenation reaction then had m situ 29
  • the catalyst is isolated from the reaction medium in which it was obtained.
  • the reaction medium for the hydrogenation reaction consists of one or more solvents, in particular chosen from C1-C5 phatic alcohols, such as methanol or propanol
  • the hydrogenation reaction takes place, it is desirable to add to the reaction medium one or more solvents chosen from those mentioned above, and more particularly one or more ahphatic alcohols
  • the substrate to be hydrogenated is dissolved in an organic solvent (preferably an aliphatic alcohol C ⁇ -C 4 ) perfectly degassed
  • an organic solvent preferably an aliphatic alcohol C ⁇ -C 4
  • the catalyst is introduced into a firm autoclave maintained under inert atmosphere, in the form of a solution in a solvent which may be the same solvent as that used to dissolve the substrate or the reaction medium in which the catalyst, metal complex, was obtained
  • the substrate solution is added to the autoclave and hydrogen is introduced into the autoclave until a pressure of 2 to 5 bars is reached.
  • S ⁇ , S 2, S 3 and S 4 are H, (C 6 -C ⁇ 0) aryl optionally substituted with (C. -C ⁇ ) alkyl or (C ⁇ -C6) alkoxy, (C ⁇ -C ⁇ o) alkyl optionally substituted with (C ⁇ -C 6 ) aicoxy, or else (C 6 -C ⁇ o) aryl- (C ⁇ -C 6 ) alkyl in which the aryl part is optionally substituted by (C ⁇ -C 6 ) alkyl or (C ⁇ -Ce) alkoxy •
  • Examples of GP are a halogen atom, a group (C ⁇ -C 6 ) alkylcarbo ⁇ yloxy, a group (Ci-Ce) alkoxy
  • the nucleophilic reagent is preferably the carbanion derived from the compound of formula
  • Ei and E 2 are functional electron-withdrawing groups, in particular alkoxy, nit ⁇ le, ester, sulfone or ketone groups and S 5 is as defined above for Si to S 4
  • the carbanion is generally formed by tearing off a proton ⁇ by means of a strong base (such as an alkali metal hydride, an alkali metal amide or an alkali metal alcoholate) under conventional conditions of organic chemistry, often at low temperature (between -20 and 10 ° C)
  • a strong base such as an alkali metal hydride, an alkali metal amide or an alkali metal alcoholate
  • carbanions are those obtained from derivatives of malonic acid, such as the alkyl esters (C ⁇ -C 6 ) of malonic acid
  • arylcarbonyl or vinylcarbonyl (m) an organic base of the tertiary amime type (t ⁇ ethylamine, 4-N, N-d ⁇ méthylam ⁇ nopy ⁇ d ⁇ ne or N-methylmorpholine) and (iv) the catalyst in solution in a solvent which may be an amide (of the dimethylformamide or dimethylacetamide type) or the reaction medium in which the catalyst was prepared
  • the ethylenic derivative generally corresponds to the formula
  • aryhque or vinyhque compound preferably has the formula XY 0 in which Y 0 is (C 6 -C ⁇ o) aryl optionally substituted by (C ⁇ -C 6 ) alkyl or (Ci- C 6 ) alkoxy or vmyle and X is bromine, iodine, CI-C (O) or t ⁇ flate
  • the molar ratio of the ethylenic, aryhque or vinyhque derivative defined above generally varies between 1 and 3, preferably between 1 and 1, 2
  • the whole is kept under stirring between 30 and 120 ° C, preferably between 60 and 100 ° C, for example between 70 and 90 ° C.
  • the palladium complexes prepared from compounds of formula (I) are more particularly suitable for the asymmetric catalysis of allyhic alkylations (or allyhic nucleophilic substitutions) and of reactions for forming C-C bonds of the Heck type.
  • the invention relates to the use of the complexes of the invention in asymmetric catalysis 32
  • NMR spectra The electron impact mass spectra were performed by direct introduction at 70 eV on a Hewiett-packard GC 5890 series II plus-MS 5989B spectrometer. Tributyl (phenylethynyl) tin, 2- (tributylstannyl) thiophene, 2- (tributylstannyl) furan, and tributyl (vinyl) tin are sold by Aldrich. 2- (tributylstannyl) N-methylpyrrole was prepared according to the method described in Baily TR, Tetrahedron Letters, 1986, 27, 4407. Unless indicated otherwise, ether denotes diethyl ether.
  • hexyltributylstannylacetylene is prepared as follows:
  • the t ⁇ butylstannylpropyne is prepared as follows In a t ⁇ col swept by a flow of argon 10 mmol of propyne are dissolved in freshly distilled ether (100 ml) The medium is cooled to -78 ° C then 8.1 mmol of n-Bu ⁇ in solution in THF, are added dropwise Then a solution of t ⁇ butyltin chloride (7.5 mmol) in ether (75 ml) is added dropwise to the lithian previously formed The reaction medium is warmed to 0 ° C.
  • This compound is obtained by oxidation of compound 5 by the action of meta-chloroperbenzoic acid by following the operating conditions illustrated in preparation 1 from 12 mmol of compound 5.
  • step 1 The oxide obtained in step 1 is reduced using a process analogous to that described in Preparation 10. From 0.84 mmol of oxide, the title compound is obtained with a yield of 90%.
  • Step 1
  • the progress of the reaction is monitored by gas chromatography of the medium 45 crude reaction on a Va ⁇ an 3400 device equipped with a WCOT capillary column (25 m, 0.25 mm), the stationary phase being CP-SiP-SCB between 40 and 220 ° C.
  • step 1 The oxide obtained in step 1 is reduced using a process analogous to that described in Preparation 10. From 0.77 mmol of oxide, the title compound is obtained with a yield of 90%. This compound recrystallizes from a dichloromethane / hexane mixture. NMR
  • reaction medium which is then heated to 80-90 ° C.
  • the progress of the reaction is followed by gas chromatography of the crude reaction medium on a Varian 3400 device equipped with a WCOT capillary column (25 m, 0.25 mm ), the stationary phase being CP-SiP-SCB between 40 and 220 ° C.
  • a 1 M aqueous solution of potassium fluoride is added to the reaction medium which is then kept under stirring for 30 minutes.
  • the reaction medium is then diluted with ethyl acetate and filtered.
  • the filtrate is evaporated under reduced pressure and the residue is purified by chromatography on silica gel using as eluent a mixture of ethyl acetate / hexane: 80/20.
  • a white solid is thus obtained (yield: 80%).
  • reaction medium is hydrolyzed with 4 ml of acetic acid and then extracted with diethyl ether.
  • the organic phase is washed with water, dried over anhydrous MgSO 4 and then evaporated under reduced pressure (25 mm Hg).
  • the residue is chromatographed on silica gel, with the same eluent as above.

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Abstract

La présente invention concerne un composé de formule (I) dans laquelle R1, R2, R3, R4, R5 et X sont tels que définis à la revendication 1.

Description

l-phosp anorbornadiènes
La présente invention concerne des intermédiaires clefs dans la synthèse de diphosphines optiquement actives de structure 6,6'-bιs-(1- phosphanorbomadiène) Un exemple connu de ces diphosphines est le BIPNOR décrit dans Robin F et al , Chem Eur. J , 1997, 3, 8, 1365-1369 Ces diphosphines, qui répondent à la formule générale suivante
où Ri à R5 sont des restes hydrocarbonés, se sont révélées particulièrement intéressantes comme ligands chiraux de métaux de transition pour la préparation de catalyseurs métalliques utilisables en synthèse asymétrique Ainsi, le BIPNOR, en association avec des complexes appropriés du ruthénium ou du rhodium, catalyse l'hydrogénation stéréosélective de nombreux composés tels que l'acide (Z)-α-acétamιdocιnnamιque, l'acide itaconique, l'acétophénone, le 3- oxo-3-méthylpropιonate de méthyle De même, on a pu mettre en évidence que le BIPNOR permet une catalyse asymétrique de la substitution allylique du 1 3- dιphenyl-3-acétoxypropène par l'action du diméthylmalonate lorsqu'il est utilisé en présence d'un complexe du palladium Une littérature abondante illustre ces reactions A Miyashita, Tetrahedron, 1984, 40, 1245-1253 , Ikaπya T J Chem Soc Chem Comm , 1985, 922-924 , Genêt J P , Tetrahedron Asymmetry, 1994, 5, 675-690 , Kitamura M., J Am. Chem Soc , 1988, 110, 629 , Okhuma T , J Am Chem Soc , 1995, 117, 2675-2676 Kitamura M , Tetrahedron Lett , 1991 , 32, 4163-4166 Yamaguchi, Tetrahedron Lett , 1990, 31, 5049-5052
L'efficacité d'une diphosphine chirale à catalyser de façon asymétrique une réaction à partir d'un substrat donné dépend de la nature même des substituants présents sur la diphosphine Un moyen de synthétiser les diphosphines chirales consiste à coupler, en position C , deux unités 1 - phosphanorbomadiènes Le développement de méthodes de synthèse appropriées d'unités 1-ρhosphanorbornadιènes fonctionnalisées en position C2 2 est donc très souhaitable puisqu'il conduirait à un large éventail de diphosphines chirales présentant des caractéristiques stéréoélectroniques variées
La présente invention fournit toute une famille de dérivés du 1 - phosphanorbornadiène différemment substitués et présentant en position C2 une fonction hétérocyclique aromatique monocyclique ou polycyclique ou un radical 1-alcényle
Ces composés peuvent également être utilisés en tant que tels comme Iigands de métaux de transition dans la catalyse asymétrique de réactions d'hydrogénation, d'hydroformylation, de substitution nucléophile ou de couplage
C-C
L'invention fournit également des procédés de préparation de ces composés
Plus précisément, l'invention a trait à des composés phosphores de formule (I)
(0 dans laquelle
- Ri R2, R3, R , identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène ou un radical hydrocarboné, éventuellement substitué, ayant de 1 à 40 atomes de carbone qui peut être un radical aliphatique saturé ou insaturé, dont la chaîne hydrocarbonée est éventuellement interrompue par un hétéroatome, un radical carbocyclique ou hétérocyc que saturé, insaturé ou aromatique, monocyclique ou polycyclique, ou un radical aliphatique saturé ou insaturé, dont la chaîne hydrocarbonée est éventuellement interrompue par un hétéroatome et porteur d'un radical cabocyclique ou hétérocychque tel que défini ci-dessus,
- R5 représente un atome d'hydrogène , un radical carbocyclique ou hétérocyclique aromatique monocyclique ou bicyclique ayant de 2 à 20 atomes de carbone , un radical 1-alcényle présentant éventuellement une ou plusieurs insaturations supplémentaires dans la chaîne hydrocarbonée et ayant de 2 à 12 3 atomes de carbone ; un radical 1 -alcynyle présentant éventuellement une ou plusieurs insaturations supplémentaires dans la chaîne hydrocarbonée et ayant de 2 à 12 atomes de carbone ; un radical -CN ; [(C.-Cι2)alkyl]carbonyle ; [(C6- Cι8)aryl]carbonyle ; [(Cι-C.2)alcoxy]carboπyle ; [(C6-Cι8)aryloxy]carbonyle ; carbamoyle ; [(Cι-C.2)alkyl]carbamoyle ; ou [di(C,-C.2)alkyl]carbamoyle ; et
- X représente un radical hétérocyclique aromatique monocyclique ou polycyclique, éventuellement substitué, ayant de 2 à 20 atomes de carbone ; ou un radical 1-alcényle de 2 à 12 atomes de carbone, éventuellement substitué ; étant entendu que lorsque Ri représente un atome d'hydrogène, R2 représente un groupe phényle, R3 et R4 représentent un groupe méthyle, R5 représente un groupe phényle, alors X ne représente pas un groupe 2-thiényle.
L'invention comprend également les isomères optiquement actifs des composés de formule I.
Lorsque Ri, R2, R3 ou R4 représente une chaîne hydrocarbonée interrompue par un hétéroatome, l'heteroatome est choisi parmi un atome d'oxygène, un atome d'azote, un atome de soufre ou un atome de phosphore, les atomes d'azote et d'oxygène étant préférés. Lorsque l'atome qui interrompt la chaîne est l'azote, celui-ci est substitué par un atome d'hydrogène ou un radical hydrocarboné en C.-C10 saturé ou insaturé, de préférence aliphatique. Lorsque l'atome qui interrompt la chaîne est le phosphore, celui-ci est substitué par (i) deux groupes choisis parmi l'hydrogène et un radical hydrocarboné en C1-C.0, de préférence aliphatique ou par (ii) un groupe oxo.
Lorsque l'un de R1 f R2, R3, R4 ou R5 représente un radical polycyclique (par exemple bicyclique), on préfère que ce radical comprenne au moins deux cycles condensés l'un à l'autre, c'est-à-dire deux cycles ayant au moins deux atomes en commun. Les composés polycyciiques sont généralement tels que le nombre d'atomes de carbone dans chaque cycle varie de 3 à 7, de préférence 5 à 6.
Les significations suivantes des groupes ^ à R4 sont notamment préférées :
Ri, R2, R3, R4, identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène ou un radical T choisi parmi : 4
• un radical aliphatique, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 12 atomes de carbone dont la chaîne hydrocarbonée est éventuellement interrompue par un hétéroatome choisi parmi O, N et S , lorsque l'heteroatome qui interrompt la chaîne est N, celui-ci est substitué par un atome d'hydrogène ou un radical aliphatique saturé ou insaturé, ayant de 1 à
6 atomes de carbone ,
• un radical carbocyclique monocyclique saturé ou comprenant 1 ou 2 insaturations dans le cycle, ayant de 3 à 8 atomes de carbone ,
• un radical carbocyclique bicyclique constitué de 2 cycles condensés l'un à l'autre chaque cycle comprenant 1 ou 2 insaturations et présentant de 3 a 8 atomes de carbone ,
• un radical carbocyclique aromatique mono- ou bicyclique en C6-C.0 ,
• un radical hétérocychque monocyclique saturé, insaturé ou aromatique de 5 à 6 chaînons comprenant 1 ou 2 hétéroatomes choisis indépendamment parmi N, O et S ,
• un radical hétérocychque bicyc que saturé, insaturé ou aromatique constitué de deux cycles de 5 à 6 chaînons condensés l'un à l'autre, chaque cycle comprenant 1 ou 2 hétéroatomes choisis indépendamment parmi O, N et S , et • un radical aliphatique saturé ou insaturé, ayant de 1 à 12 atomes de carbone dont la chaîne hydrocarbonée porte un radical monocyclique carbocyclique ou hétérocychque tel que défini ci-dessus, ledit radical T étant éventuellement substitué
La nature du substituant porté par T est très variable Parmi les substituants les plus utilisés, on peut mentionner (C.-C6)alkyle , (C2- C6)alcényle; (C .-C6)alkoxy (C2-C6)acyle, un radical choisi parmi -R6-OH, -R6- COOR7, -R6-CHO, -R6-NO_ -R6-CN, -R6-N(R7)2, -R6-CO-N(R7)2, -R6-SH, -R6-hal, - R6-CF3, -O-CF3, où R6 représente une liaison ou (C1-C6)alkylène, R7, identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène ou (d-Ce.alkyle , et hal représente halogène , ou bien encore le radical (Ro)m (b)
où R0 est choisi parmi (Cι-C6)alkyle , (C2-C6)alcényle (Cι-C6)alkoxy , (C2- C6)acyle , -R6-OH , -R6-COOR7 , -R6-CHO , -R6-NO2 , -R6-CN , -R6-N(R7)2 , -R6- CO-N(R7)2 , -R6-SH , -R6-hal , -R6-CF3 et -O-CF3 , où R6, R7 et hal sont tels que définis ci-dessus , m représente un entier compris entre 0 et 5 ,
R8 représente une liaison , (Cι-C6)alkylène , -O- , -CO- , -COO- , -NR7- ,
-CO-NR7- , -S- , -SO2- , -NR7-CO- , R7 étant tel que défini ci-dessus
Comme exemple de radical carbocyclique monocyclique saturé on peut citer les cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclooctane et cycloheptane En tant que radical carbocyclique bicychque, on préfère les dérivés du naphtalène et de l'indène saturés ou présentant une ou plusieurs iπsaturations
En tant que radical carbocyclique aromatique, on préfère le benzène et le naphtalène En tant que radical hétérocychque monocyclique, on préfère le thiophène, le furane, le pyrane, le pyrrole, l'imidazole, le pyrazole, le thiazole, l'oxazole, la pyridine la pyrazine, la pyrrohdine, la pyπdazine, la morphohne, l'isoxazole et l'isothiazole ainsi que leurs dérivés saturés, respectivement insatures Des exemples de radicaux bicychques hétérocycliques sont les benzofurane, benzothiophene, chromene, indole, indolizine, isoindole, indazole puπne, quinoléine, phtalazine, naphthyridine, quinoxahne, qumazoline, cmnohne, isoquinoléme, benzoxazole, benzothiazole et pténdine et leurs dérives saturés, respectivement insaturés
Par dérivés insaturés, on entend les dérivés comprenant une ou plusieurs insaturations
Lorsque R5 représente un radical 1-alcényle ou 1-alcynyle, ce radical peut présenter une ou plusieurs insaturations supplémentaires telles que des doubles ou triples liaisons supplémentaires II est essentiel selon l'invention que le carbone dudit radical 1-alcényle ou 1-alcynyle qui est directement lié au noyau 1-phosphanorbornadιène soit un carbone sp2 ou sp 6
Ces radicaux ont respectivement pour formule :
R5 = -C(Rx)=CRyRz et R5 = -CsC-Rx où Rx, Ry et Rz représentent indépendammant un groupe alkyle saturé ou présentant une ou plusieurs insaturations choisis parmi des doubles ou triples liaisons carbone/carbone.
De même, lorsque X représente 1-alcényle, le carbone directement lié au noyau 1-phosphanorbomadiène est un carbone sp2.
Selon l'invention, un radical hétérocychque bicyclique constitué de deux cycles de 5 à 6 chaînons condensés l'un à l'autre comprenant dans chaque cycle 1 ou 2 hétéroatomes, englobe les heterocycles bicycliques à 4 hétéroatomes, à 3 hétéroatomes et à 2 hétéroatomes. de fait, 1 ou 2 hétéroatomes peuvent être communs à chacun des cycles de 5 à 6 chaînons constitutifs de l'hétérocycle bicyclique.
Dans le cas où les radicaux Ri à R comprennent une insaturation telle qu'une double liaison, il est préférable que l'un des atomes de carbone de la double liaison soit un carbone disubstitué, c'est-à-dire porteur de deux substituants et l'on peut citer notamment comme substituant des radicaux alkyle ayant de préférence de 1 à 4 atomes de carbone.
En ce qui concerne les radicaux R2 et R3, ils peuvent former ensemble avec les atomes de carbone qui les portent, un cycle saturé ou insaturé, ayant de préférence de 5 à 7 atomes de carbone et plus préférentiellement 6 atomes de carbone. On peut mentionner, entre autres, que les radicaux R2 et R3 peuvent former ensemble avec les atomes de carbone qui les portent un cyclohexane.
Lorsque Ri, R2, R3 ou R4 représente un radical aliphatique portant un radical monocyclique carbocyclique ou hétérocychque, on préfère que ce radical soit (C6-Cιo)aryl-(Cι-C6)alkyle tel qu'un groupe benzyle ou (C3-C8)cycloalkyl-(C.- Ce.alkyle.
Des valeurs particulières des substituants R, à R4 sont les suivantes : i) Ri, R2, R3 et R4, identiques ou différents représentent un radical phényle substitué de formule (a) : (Q). (a) dans laquelle p représente un entier compris entre 0 et 5 ;
Q représente (C .-C6)alkyle ; (C2-C6)alcényle ; (C.-Ce)alkoxy ; (C2-C6)acyle; un radical choisi parmi : -R6-OH, -R6-COOR7, -R6-CHO, -R6-NO2, -R6-CN, -R6-
N(R7)2, -R6-CO-N(R7)2, -Re-SH, -R6-hal, -R6-CF3, -O-CF3, où R6 représente une liaison ou (Cι-C6)alkylène; R7, identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène ou (Cι-C6)alkyle ; et hal représente halogène ; ou bien encore Q représente :
'(Ro)m
-R (b)
où R0 est tel que défini ci-dessus pour Q à l'exception de (b) ; m représente un entier compris entre 0 et 5 ;
R8 représente une liaison ; (Cι-C6)alkylène ; -O- ; -CO- ; -COO- ; -NR7- ;
-CO-NR7- ; -S- ; -SO2- ; -NR7-CO- ; R7 étant tel que défini ci-dessus ; étant entendu que lorsque p est supérieur à 1 , deux radicaux Q rattachés à deux atomes de carbone successifs du noyau phényle peuvent être liés entre eux et former un pont de formule -O-R7-O- dans lequel R7 représente (C .-C6)alkylène. ii) R.. R2, R3 et R4 identiques ou différents, représentent unr adical de formule :
dans lequel : - n est égal à 0, 1 , 2 ou 3
- Q représente l'un des groupes ou fonctions suivantes :
• un atome d'hydrogène,
• un radical alkyle linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 4 atomes de carbone,
• un radical alkoxy linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone, • un groupe benzoyle
• un groupe -OH,
• un groupe -CHO, • un groupe NH2,
• un groupe NO2,
• un radical phényle,
• un atome d'halogène, • un groupe CF3
Plus préférablement, les radicaux Q identiques ou différents sont un atome d'hydrogène ou un radical alkyle en C.-C4. m) Ri, R2, R3 et R4, identiques ou différents, sont choisis parmi les radicaux phényle, tolyle ou xylyle, 1 -méthoxyphényle, 2-nιtrophényle et les radicaux biphényle, 1 ,1'-méthylènebιphényle, 1 ,1'-ιsopropyhdènebιphényle, 1 ,1'- carboxybiphényle, 1 ,1'-oxybιphényle et 1 ,1'-ιmιnobιphényle iv) Ri et R3, identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène ou un radical alkyle en C.-C6 , v) R2 représente un atome d'hydrogène , un radical (C.-C6)alkyle , phényle éventuellement substitué par un, deux ou trois substituants choisis parmi (C.- C )alkyle et (C.-C4)alcoxy ou naphtyle , vi) R4 représente (C.-C6)alkyle, (C3-C8)cycloalkyle ou phényle
Les composés de formule (I) dans laquelle les radicaux Rt à R4 prennent l'une quelconque des significations mentionnées aux points i) à vi) ci-dessus sont particulièrement préférés
Des significations préférées du substituant R5 sont un atome d'hydrogène, un radical carbocyclique aromatique mono- ou bicyclique en C6-Cι0 , un radical hétérocychque monocyclique aromatique de 5 à 6 chaînons comprenant 1 ou 2 hétéroatomes choisis indépendamment parmi N, O et S , un radical hétérocychque bicyclique aromatique constitué de deux cycles de 5 à 6 chaînons condensés l'un à l'autre, chaque cycle comprenant 1 ou 2 hétéroatomes choisis indépendamment parmi O, N et S , un radical 1-alcényle de 2 à 6 atomes de carbone , un radical 1-alcynyle de 2 à 6 atomes de carbone , -CN , [(C.- C6)alkyl]carbonyle , [(C6-C18)aryl]carbonyie , [(C.-C6)alcoxy]carbonyle , [(C6- Cι8)aryloxy]carbonyle , carbamoyle , [(C.-C6)alkyl]carbamoyle ou [di(C.- C6)alkyl]carbamoyle 9
Les exemples préférés de radicaux carbocycliques et hétérocycliques sont ceux mentionnés ci-dessus dans le cadre de la définition des substituants R à R4.
Plus particulièrement, R5 représente un atome d'hydrogène, un radical 1 - alcényle en C2-C6, un radical 1-alcynyle en C2-C6 ou un radical phényle.
Parmi les significations préférées de X, on peut citer : un radical hétérocychque aromatique monocyclique de 5 à 6 chaînons comprenant 1 ou 2 hétéroatomes choisis indépendamment parmi N, O et S ; un radical hétérocychque aromatique bicyclique constitué de deux cycles de 5 à 6 chaînons condensés l'un à l'autre, chaque cycle comprenant 1 ou 2 hétéroatomes choisis indépendamment parmi O, N et S ; ou un radical 1 -alcényle de 2 à 8 atomes de carbone ; chacun desdits radicaux étant éventuellement substitué par un ou plusieurs substituants choisis parmi (Ci-Csjalkyle ; (C.-C8)alcoxy ; [(C.- C8)aicoxy]carbonyle ; [(Cι-C8)alkyle]carbonyle ; phényle et (C3-C8)cycloalkyle. Mieux encore, on choisira X parmi : un radical furyle ; thiényle ; pyrrolyle ;
N-[(C1-C8)alkyl]pyrrolyle, de préférence N-[(C..C6)alkyl]pyrrolyle ; ou 1 -alcényle ayant de 2 à 8 atomes de carbone, de préférence 2 à 6 atomes de carbone; ledit radical étant éventuellement substitué par un ou plusieurs substituants choisis parmi (C.-Cs)alkyle, (Cι-C8)alcoxy, [(C.-C8)alcoxy]carbonyle, [(d- C8)alkyl]carbonyle ; phényle et (C3-C8)cycloalkyle, de préférence un ou plusieurs substituants choisis parmi (C .-Cβ)alkylθ, (C.-C6)aicoxy, [(C.-C6)alcoxy]carbonyle, [(C,-C6)alkyl]carbonyle ; phényle et (C3-C6)cycloalkyle.
Il est particulièrement avantageux de sélectionner le groupe X parmi furyle; thiényle ; ou N[(C,-C4)alkyl]pyrrolyle ; ou 1 -alcényle en C2-C5 éventuellement substitué par phényle ou (Cι-C6)alkyle.
Les composés préférés de l'invention sont ceux pour lesquels l'un ou plusieurs des radicaux R, à R5 et X est préféré. Parmi ceux-ci on mentionnera plus particulièrement .
- le 4,5-diméthyl-3.6-dιphéπyl-2-furyl-1-phosphanorborna-2,5-diène-1 -oxyde ; - le 4,5-diméthyl-3,6-diphényl-2-thiényl-1 -phosphanorborna-2,5-diène-1 -oxyde ;
- le 4,5-diméthyl-3,6-diphényl-2-N(méthyl)pyrrolyl-1 -phosphanorborna-2,5-diène- 1 -oxyde ; et 99/47530
10
- le 4,5-diméthyl-3,6-diphényl-2-vinyl-1 -phosphanorboma-2,5-diène-1 -oxyde.
Les composés de formule (I) peuvent être préparés par mise en oeuvre de l'un quelconque des procédés décrits ci-après.
A) Procédé général de préparation des composés de formule (I)
Un premier procédé consiste à faire réagir un organo-stannique de formule (II) :
R3
(il)
Sn(A)Ξ
dans laquelle : - Ri à R5 sont tels que définis pour la formule (I) ;
- Y représente O ou S ;
- n représente 0 ou 1 :
- et les groupes A représentent indépendamment les uns des autres (C .- C6)alkyle; sur un composé iodé de formule (III ) :
X - l (III) dans laquelle X est tel que défini pour la formule (I), dans un solvant, en présence d'un système catalytique comprenant un complexe du palladium (0), un sel cuivreux et une phosphine, de façon à obtenir un composé de formule :
R: 9. I ..R' (IV)
C n dans laquelle Ri à R5, X, Y et n sont tels que définis ci-dessus. 11
Lorsque n représente 0, le composé obtenu est un composé de formule
(I)
Lorsque n est 1 , la fonction >P=Y du composé (IV) doit être réduite de façon à conduire à un composé de formule (I) Selon un mode de réalisation préféré de l'invention ce procédé utilise un dérivé organo-staπnique de formule (II) dans lequel n est 1 , et, plus préférablement, dans lequel Y représente un atome d'oxygène
La réaction du composé de formule (II) sur le composé (III) est avantageusement conduite dans un solvant aprotique polaire à une température comprise entre la température ambiante (≈ 20° C) et 150° C, de préférence entre 40° C et 120° C, par exemple entre 70° C et 100° C Le solvant est fonction de la solubilité respective des différents réactifs et de la température réactionnelle choisie Le choix du solvant est à la portée de l'homme du métier A titre d'indication, des solvants appropriés sont le diméthylformamide, la 1-méthyl-2- pyrrolidinone (NMP), l'acétonitπle, le diméthylacétamide et leurs mélanges
Le système catalytique est essentiel pour le bon déroulement de la réaction II comprend notamment une phosphine, laquelle a de préférence pour formule P(Ar)3 où Ar représente (C6-Cι0)aryle éventuellement substitué par un ou plusieurs (Cι-C6)alkyle ou Ar représente un groupe hétéroaryle monocyclique de 5 à 6 chaînons comprenant 1 à 3 hétéroatomes indépendamment choisis parmi O, N et S et éventuellement substitué par (C.-C6)alkyle Des exemples de groupe aryle appropriés sont phényle et tolyle Des exemples de groupes hétéroaryle appropriés sont furyle, thiényle et pyrrolyle éventuellement substitués par méthyle, éthyle et propyle La trι(2-furyl)phosphιne est particulièrement préférée
Le système catalytique comprend par ailleurs un complexe du palladιum(O) De nombreux complexes du palladιum(O) sont connus dans la technique La nature exacte du complexe utilisé n'est pas essentielle selon l'invention Un exemple de complexe approprié est le bιs[dιbenzylιdène- acétone]palladιum(0) 12
Un autre constituant essentiel de ce système catalytique est le sel cuivreux. A titre de sel cuivreux préféré, on choisira un halogénure cuivreux et plus particulièrement l'iodure cuivreux.
Les quantités respectives de chacun de ces constituants peuvent être ajustées de façon à assurer une efficacité maximum de couplage et améliorer les rendements de la réaction. Pour un équivalent du complexe de palladium, on utilisera avantageusement de 2 à 8 équivalents molaires de phosphine (de préférence de 3 à 5 équivalents, mieux encore de 3,5 à 4,5 équivalents), et de 1 à 5 équivalents molaire de sel cuivreux (de préférence de 1 ,5 à 2,5 équivalents molaires). Il est par ailleurs souhaitable que le rapport molaire de la phosphine au sel cuivreux soit compris entre 1 ,5 et 2,5. A titre d'indication, le complexe du palladium, le sel cuivreux et la phosphine sont utilisés dans un rapport molaire de 1 :2:4.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le système catalytique est constitué de bis[dibenzylidèneacétone]palladium(0), d'iodure cuivreux et de tri[2-furyl]phosphine dans un rapport 1 :2:4.
La quantité de système catalytique devant être utilisé est facilement déterminée par l'homme du métier. Elle dépend de la réactivité respective des composés mis en présence et de leur aptitude à réagir par couplage. Généralement, une quantité comprise entre 0,5 et 20% en mole, de préférence entre 0,5 et 10% en mole, par rapport au composé phosphore de formule (II) est suffisante. Lorsque le système catalytique est composé de bisfdibeπzylidène- acétone]palladium(0), d'iodure cuivreux et de tri[2-furyl]phosphine, la réaction de couplage pourra être effectuée en présence de 1 à 10% en mole, de préférence 2 à 8% en mole dudit système catalytique par rapport au composé phosphore de formule (II).
La réaction du dérivé phosphore de formule (II) au composé de formule (NI) est stoechiométrique. On pourra néanmoins utiliser jusqu'à 3 équivalents molaires du composé iodé de formule (III). Généralement, de 1 à 1 ,5 équivalents molaires de (III) suffisent pour la mise en oeuvre du procédé. 13
Lorsque la réaction est réalisée dans un solvant, la concentration des réactifs (II) et (III) sera comprise entre 0,05 et 1 mole/litre, de préférence entre 0 25 et 0,75 mole/litre
Les conditions de réduction de la fonction >P=Y dépendent de la nature de Y Elles sont connues de l'homme du métier
Lorsque Y est un atome d'oxygène, l'agent réducteur est par exemple choisi parmi le trichlorosilane, l'hexachlorodisiiazane, le phényltnsilane et un hydrure
Comme hydrure, on peut citer les borohydrures de métaux alcalins, l'hydrure de lithium et aluminium et le cyanoborohydrure
La quantité d'agent réducteur mise en oeuvre peut varier largement de la quantité stoechiométπque jusqu'à un excès représentant par exemple 20 fois la stoechiométπe
Lorsque l'on fait appel à un agent réducteur qui conduit à la libération d'un acide halogène, par exemple le tπchlorosilane ou l'hexachlorodisiiazane, on ajoute une base, de préférence une aminé, afin qu'elle piège l'acide halogène (chlorhydnque) libéré
Comme exemples d'aminés, on peut citer plus particulièrement les pico nes, la pyπdine, la 2-éthylpyrιdιne, la 4-éthylpyπdιne, la 2-méthylpyrιdιne, la 4-methylpyπdιne, la 2,6-dιméthylpyrιdιne, l'imidazole, le 1 -méthyhmιdazole, la
TMEDA (tétraméthylènediamine), la N-méthylpyrrohdine, la 4-méthylmorpholιne, la tπéthylamine, la DBU (1 ,8-dιazabιcyclo[5 4 0]undéc-7-ène)
La quantité d'aminé est au moins égale à la quantité nécessaire pour piéger l'acide halogène libéré et est plus souvant en excès pouvant aller jusqu'à 3 fois la quantité stoechiométπque
On conduit la réaction dans un solvant organique qui solubilise tous les réactifs Le solvant peut être choisi parmi les hydrocarbures ahphatiques, aromatiques, halogènes ou non
Parmi tous ces solvants, le toluène et le dichlorométhane sont préférés. La concentration du composé (IV) dans le solvant réactionnei est de préférence entre 0,05 et 1 mole/litre et encore plus particulièrement entre 0, 1 et 0 8 mole/litre 14
D'un point de vue pratique, le plus souvent, dans un mélange de solvants, et en présence d'une aminé, on ajoute le composé (IV), puis l'agent de réduction.
La réaction est conduite avantageusement entre 50° C et 100° C.
La durée de la réaction se situe généralement entre 30 min. et 4 heures. Lorsque Y est un atome de soufre, l'agent réducteur est par exemple choisi parmi la tributylphosphine et la th(2-cyanoéthyl)phosphine.
La réaction de réduction de la fonction >P=S est de préférence réalisée dans un solvant de type hydrocarbure aliphatique, cyclique ou aromatique. A titre d'exemple d'hydrocarbures aliphatiques ou cycliques, on peut citer l'hexane, l'heptane, l'octane, le nonane, le décane, le undecane, le dodécane, le tétradécane ou le cyclohexane. Des exemples d'hydrocarbures aromatiques sont le benzène, le toluène, les xylènes, le cumène, les coupes pétrolières constituées de mélange d'alkylbenzènes, notamment les coupes de type Solvesso®. En variante, il est possible de sélectionner un hydrocarbure halogène aliphatique ou aromatique.
On peut mentionner plus particulièrement le dichlorométhane, le 1 ,2- dichloroéthane ; le monochlorobenzène, le 1 ,2-dichlorobenzène, le 1 ,3- dichlorobeπzène, le 1 ,4-dichlorobenzène, le 1 ,2,4-trichlorobenzène ou des mélanges de différents chlorobenzèπes ; le monobromobenzène ou des mélanges de monobromobenzène avec un ou plusieurs dibromobenzènes ; le 1 - bromonaphtalène.
Les solvants préférés sont le toluène et les xylènes. On peut également utiliser des mélanges de tels solvants. La réaction est de préférence réalisée à une température de 50 à 200° C, mieux encore de 100 à 1 50° C. Lorsque le solvant choisi est un hydrocarbure non halogène, on évitera de chauffer le mélange à des températures voisines ou supérieures à 180° C.
Les composés de formule (III) sont disponibles dans le commerce ou facilement préparés selon des techniques connues, à partir de produits commerciaux. 15
Dans la suite, on décrit la préparation des composes de formule (II) utilises ci-dessus dans la synthèse des composés de formule (I) de l'invention
A.1) Préparation des composés de formule (II) dans lesquels n = 0
Ces composés sont obtenus par réaction d'un phosphole de formule (IX)
(IX)
dans laquelle Ri, R2, R3 et R5 sont tels que définis pour la formule (II) sur un dérive orgaπostannique de formule (X)
R4_ C-HBC— Sn(A)3 (X)
IO dans laquelle R et A sont tels que définis pour la formule (II) à une température comprise entre 100 et 170° C, de préférence entre 120 et 150° C
Les conditions réactionnelles précises dépendent des réactifs mis en présence
Néanmoins selon un mode de réalisation préféré, on évitera de chauffer î s le milieu reactionnel à une température supérieure à 150° C de façon a éviter la formation de produits secondaires Des conditions de température idéales sont une température de 125 à 135° C La réaction peut être conduite sans solvant ou en présence d'un solvant Dans ce dernier cas, celui-ci est de préférence choisi parmi les hydrocarbures a phatiques, cycliques ou aromatiques définis ci-
20 dessus On préfère plus particulièrement les hydrocarbures aromatiques et notamment le toluène et les xylènes La réaction est stoechiométπque Toutefois, il peut être avantageux d'utiliser un léger excès de l'organo-stannique (X) De façon générale, le rapport molaire du composé (X) au composé (IX) sera compris entre 0 8 et 1 ,2
25 La concentration des réactifs en solution est avantageusement fixée entre
0, 1 et 1 mol/l, de préférence entre 0,25 et 0,75 mol/l 16
La réaction est poursuivie de 30 minutes à 5 heures de façon à assurer une conversion complète du phosphole (IX) en composé de formule (II)
Selon un mode de réalisation préféré, le couplage du phosphole (IX) avec le dérivé organostannique de formule (X) est réalisé dans un tube scellé en l'absence de solvant
A.2) Préparation des composés de formule (II) dans lesquels n = 1 et Y représente un atome d'oxygène
Ces composés sont simplement obtenus à partir des composés correspondants pour lesquels n = 0 par oxydation à l'aide d'un agent oxydant A cet effet, on utilise de préférence un peracide en tant qu'agent oxydant L'acide méta-chloroperbenzoïque convient particulièrement bien
Cette réaction est réalisée de manière conventionnelle à une température comprise entre -5 et 15° C, de préférence entre -5 et 10° C, par exemple 0° C, en présence d'un hydrocarbure aliphatique halogène tel que le dichloromethane
Toutefois, on peut également faire appel à un cosolvant de type hydrocarbure aromatique Ainsi, un mélange de toluène et de dichloromethane est-il tout particulièrement indiqué
A.3) Préparation des composés de formule (II) dans lesquels n = 1 et Y représente un atome de soufre
Un moyen simple de synthétiser ces produits consiste à traiter les composés correspondants de formule (II) dans lequels n = 0 par du soufre (S8) à une température comprise entre 50 et 150° C, de préférence entre 60 et 100° C, par exemple à 80° C
La réaction est stoechiométπque Toutefois, il est préférable d'utiliser un excès de soufre Ainsi, la quantité de soufre S8 est généralement comprise entre 1 et 3 équivalents, par exemple entre 1 ,8 et 2,5 équivalents molaires
La sulfuration a habituellement heu dans un solvant hydrocarboné, par exemple un hydrocarbure aliphatique, aromatique ou cyclique tel que défini ci- dessus Des conditions particulièrement appropriées sont un hydrocarbure 17 aromatique tel que la toluène, une température de 80° C, une atmosphère inerte et l'utilisation de 2 à 2,5 équivalents molaires de S8.
La réaction est généralement conduite sous pression atmosphérique.
On notera que l'oxydation et la sulfuration des composés (II) conformément aux procédés exposés ci-dessus aux points A.2 et A.3 peuvent être directement effectuées à partir des produits bruts résultant du couplage du phosphole (IX) sur le dérivé organostannique (X).
B) Procédé général de préparation des composés de formule (I) Les composés de formule (I) peuvent également être obtenus par mise en oeuvre du procédé de préparation décrit en deux étapes ci-dessous. Dans une première étape, on fait réagir un composé de formule (V) :
R3
(V)
(Y)n dans laquelle RT à R sont tels que définis pour la formule (I), n représente 1 et Y représente O ou S, sur un composé de formule (VI) :
X - Sn(A)3 (VI)
dans laquelle X est tel que défini pour (I), et les groupes A représentent indépendamment (C.-C6)alkyle, dans un solvant en présence d'un système catalytique comprenant un complexe du palladium (0), un sel cuivreux et une phosphine, de façon à obtenir un composé de formule (IV) : 99/47530
(IV) (n = 1 )
(Y)n dans laquelle Ri à R5, X, Y et n sont tels que définis ci-dessus.
Dans une deuxième étape, on réduit la fonction >P=Y du composé (IV) de façon à obtenir un composé de formule (I). Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, on préfère que Y représente un atome d'oxygène.
Pour le reste, les conditions de mise en oeuvre de ce procédé sont les mêmes que dans le cas du couplage du dérivé organo-stannique de formule (II) sur le dérivé iodé de formule (III). On se rapportera donc au paragraphe A ci- dessus.
Les composés de formule (VI) sont des intermédiaires facilement accessibles à partir des composés disponibles dans le commerce.
Les composés de formule (V) peuvent être obtenus à partir des composés de formule (II) par action d'iode suivant le schéma reactionnel suivant :
R3
*Sn(A)3 I2
(Y)n
(H) (V) dans lequel A est tel que défini pour (II) ci-dessus et Ri à R5, Y et n sont tels que définis pour (V) ci-dessus.
Il doit être entendu que cette réaction peut être effectuée indifféremment au départ d'un composé de formule (II) dans lequel n est 1 et Y représente un atome d'oxygène ou un atome de soufre. 99/47530
19
Il est recommandé d'utiliser un large excès d'iode par rapport au composé de formule (II). Généralement, le rapport molaire de l'iode au composé de formule (II) est compris entre 5 et 20, de préférence entre 8 et 15.
La réaction est avantageusement conduite dans un hydrocarbure aliphatique halogène tel que le dichloromethane ou le chloroforme, à une température comprise entre -5° C et 30° C.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'iode est ajouté goutte à goutte à une solution du composé (II) dans un solvant, maintenue à une température de 0° à 10° C, à la suite de quoi le milieu reactionnel est maintenu sous agitation à température ambiante pendant 3 à 24 heures.
La concentration du composé (II) en solution est habituellement de 0,1 à 1 mol/l. de préférence de 0.25 à 0,75 mol/l.
On notera que la réaction décrite ci-dessus au point B peut également être effectuée à partir du bromure ou du chlorure correspondant de formule (Va) ou (Vb) :
(Va) (Vb)
(Y)n (γ)n
Les conditions réactionnelles permettant d'aboutir aux composés de formule (IV) sont celles généralement décrites au point B.
Les réactifs (Va) et (Vb) sont préparés à partir des composés correspondants de formule (II), par chloration par action de Cl2 (pour l'obtention du composé de formule (Vb)) ou par bromation par action de Br2 (pour l'obtention du composé brome de formule (Va)). Les conditions opératoires sont dans chaque cas analogues à celles décrites ci-dessus pour la préparation des composés de formule (V) à partir des composés de formule (II). La réduction de la fonction >P=Y du composé de formule (IV) est réalisée dans des conditions analogues à celles exposées ci-dessus au point A. 99/47530
20
C) Procédé de préparation des composés de formule (I) dans laquelle X = radical hétérocyclique aromatique
Les composés de formule (I) dans laquelle X représente un radical hétérocyclique aromatique monocyclique ou polycyclique, éventuellement substitué, ayant de 2 à 20 atomes de carbone, peuvent être également préparés par mise en oeuvre du procédé suivant :
Un composé organolithié de formule (VII) :
Λ
(VII)
dans laquelle Ri à R5 sont tels que définis pour (I), et Y est O ou S, est tout d'abord traité avec un dérivé halogène de formule (VIII) hal-X dans laquelle X est tel que défini ci-dessus et hal représente un atome d'halogène, dans un solvant, à une température comprise entre -70° C et -100° C.
Puis, la fonction >P=Y du composé résultant de formule
R3
dans laquelle Ri à R5, Y et X sont tels que définis ci-dessus, est soumise à une réduction. La réaction du dérivé organolithié (VII) sur l'halogénure (VIII) est de préférence réalisée à une température de -70° C à -90° C, par exemple à -78° C dans un solvant approprié. Les éthers conviennent plus particulièrement pour la 99/47530
21 mise en oeuvre de cette réaction Des exemples classiques en sont l'éther diéthyhque et le tétrahydrofurane, le tétrahydrofurane étant préféré
Un mode de réalisation préféré consiste à ajouter goutte à goutte l'halogénure de formule (VIII) à une solution de l'organohthié (VII) dans la tétrahydrofurane maintenue à -78° C
La réduction de la fonction >P=S est conduite de façon conventionnelle, par exemple en présence de tπbutylphosphine ou de tπ(2-cyanoéthyl)phosphιne
Les conditions réactionnelles sont celles exposées ci-dessus au point A) pour la réduction des composés de formule (IV) dans laquelle Y = S La réduction de la fonction P=O est réalisée de façon conventionnelle, par exemple en présence de HSιCI3
Les composés de formule (VIII) sont disponibles dans le commerce ou facilement préparés, selon des procédés connus de la chimie organique, à partir de composés commerciaux Les composés de formule (VII) peuvent être préparés à partir des composés correspondants de formule (II) suivant le schéma reactionnel suivant
2
dans lequel Ri à R5 et A sont tels que définis ci-dessus pour (II) et Z représente un groupe (Cι-C6)alkyle, (C6-Cι0)aryle ou N[(Cι-C6)-alkyle]2 De préférence, Z-Li désigne le n-butylhthium, le phényl thium ou le dnsopropylamidure de lithium
La réaction est conduite dans un solvant approprié à une température de - 70 à -110° C, de préférence entre -90 et -110° C. Une température trop élevée risque de nuire à la stabilité du dérivé organolithié résultant
Comme exemples de solvants appropriés, on peut citer les éthers et notamment le tétrahydrofurane ou l'éther diéthyhque 99/47530
22
Le rapport molaire de Z-Li au composé de formule (II) est de préférence compris entre 1 et 1 ,2.
Ainsi, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, on fait réagir le dérivé organo-stannique de formule (II) avec 1 ,1 équivalent molaire de n- butyllithium dans le tétrahydrofurane à une température de -78° C.
Les intermédiaires de formule (II) :
(il)
dans laquelle Ri à R5 sont tels que définis ci-dessus pour la formule (I) ; Y représente O ou S, n représente 0 ou 1 et les groupes A représentent indépendamment (d-C6)alkyle, sont nouveaux. Les intermédiaires de formule (IV) : 3
(IV)
dans laquelle : n représente 1 ; Y représente O ou S ; Ri à R5 et X sont tels que définis ci-dessus pour la formule (I), à l'exclusion du 4,5-diméthyl-3,6-diphényl-2- [2,2-dibromoéthényl]-1 -phosphanorboma-2,5-diène-1 -oxyde, sont nouveaux. Les intermédiaires de formule (V) : 99/47530
23
(V)
dans laquelle π représente 1 ; Y représente O ou S ; et Ri à R5 sont tels que définis ci-dessus pour la formule (I), sont nouveaux. Les intermédiaires de formule (VII) :
R3
R 2\ . Δ
(VII)
dans laquelle Ri, R2, R3, R4 et R5 sont tels que définis ci-dessus pour (I), sont nouveaux.
Ces composés intermédiaires nouveaux forment un autre objet de l'invention.
Les composés de formule (I) sont utilisables dans la synthèse d'analogues de la diphosphine BIPNOR.
Les composés de formule (I) optiquement actifs sont isolés de façon conventionnelle à partir des mélanges racémiques correspondants. Habituellement, on fait réagir le mélange racémique avec un agent de résolution optiquement actif. Après réaction, les diastéréoisomères formés sont séparés selon des méthodes classiques (telles que filtration ou chromatographie). Puis le composé de formule (I) est régénéré de façon conventionnelle. Ainsi, selon un autre de ses aspects, l'invention concerne l'utilisation d'un composé de formule (I) tel que défini ci-dessus comme intermédiaire de synthèse pour la préparation d'une diphosphine de formule : 99/47530
dans laquelle Ri à R5 sont tels que définis pour la formule (I).
Les composés de formule (I) sont par ailleurs utilisables en tant que tels comme ligands pour complexes de métaux de transition utilisables comme catalyseurs en synthèse asymétrique.
Un autre objet de l'invention est constitué des complexes de métaux de transition présentant un ou plusieurs composés de fomule (I) comme ligands. Parmi ces complexes, on préfère les complexes du ruthénium, du rhodium, de l'iridium, du palladium, du platine, du cobalt et du nickel, et, plus particulièrement, les complexes du rhodium, du ruthénium et de l'iridium.
Des exemples spécifiques des complexes de la présente invention sont donnés ci-après, sans caractère limitatif.
Dans les formules suivantes, L représente un composé de formule
(I).
Un groupe préféré des complexes du rhodium et de l'iridium est défini par la formule : [MLig2L2]Y IX dans laquelle
M représente le rhodium ou l'iridium ; Y représente un ligand anionique coordinant ; Lig représente un ligand neutre Parmi ces composés ceux dans lesquels :
Lig représente une oléfine ayant de 2 à 12 atomes de carbone • et 25
Y représente un anion PF6 ", PCIβ ", BF4 ", BCI4 ", SbF6 ", SbCI6 ", BPh4 ', CIO4 ",
CN',CF3SO3 ", halogène, de préférence CI' ou Br", un anion 1 ,3-dicétonate, alkylcarboxylate, halogénoalkylcarboxylate avec un radical alkyle inférieure (de préférence en Cι-C6) et/ou des atomes d'halogène, sont particulièrement préférés.
Dans la formule IX, Lig2 peut représenter deux ligands Lig tels que définis ci-dessus ou un ligand bidente tel qu'un ligand bidente, linéaire ou cyclique, polyiπsaturé et comprenant au moins deux insaturations.
On préfère selon l'invention que Lig2 représente le 1 ,5- cyclooctadiène, le norbomadiène ou que Lig représente l'éthylène.
Par radicaux alkyle inférieurs, on entend généralement des radicaux alkyle linéaires ou ramifiés ayant de 1 à 4 atomes de carbone. D'autres complexes de l'iridium sont ceux de formule : [lrLigL2]Y X dans laquelle Lig, L et Y sont tels que définis ci-dessus.
Un groupe préféré de complexes du ruthénium est constitué des composés de formule :
[RuYaYbL2] XI dans laquelle L représente un composé de formule (I) ; et
Ya et Yb, identiques ou différents, représentent un anion PF6 ', PCI6 ", BF4 ", BCI4 ", SbF6 ", SbCI6 ", BPh4 ", CIO4 ", CF3SO3 ", un atome d'halogène, plus particulièrement chlore ou brome ou un anion carboxylate. préférentiellement acétate, trifluoroacétate. D'autres complexes du ruthénium sont ceux de formule XII
[Ru Yc Ar L2 Yd] XII dans laquelle
L représente un composé de formule (I) ;
Ar représente le benzène, le p-méthylisopropylbenzène ou l'hexaméthylbeπzène ;
Yc représente un atome d'halogène, de préférence chlore ou brome; 26
Yd représente un anion, de préférence un anion PF6 ", PCI6 ', BF4 ', BC ', SbF6 ', SbClβ", BPh/, CIO4 ', CF3SO3 '.
Il est également possible de mettre en oeuvre dans le procédé de l'invention des complexes à base de palladium et de platine. Comme exemple plus spécifique desdits complexes, on peut mentionner entre autres PdCI2L2 et PtCI2L dans lesquels L représente un composé de formule (I)
Les complexes comprenant, comme ligand, un ou plusieurs composés de formule (I) et le métal de transition peuvent être préparés selon les procédés connus de la littérature.
Pour la préparation des complexes de ruthénium, on peut se référer notamment à la publication de J.-P. Genêt [Acros Organics Acta, 1 , Nr. 1 , pp. 1-8 (1994)] et pour les autres complexes, à l'article de Schrock R. et Osborn J.A. [Journal of the American Chemical Society, 93, pp. 2397 (1971 )]. II peuvent être préparés en particulier par réaction du composé de formule (I) avec un précatalyseur, dans un solvant organique approprié.
La nature du précatalyseur varie suivant le métal de transition sélectionné.
Dans le cas des complexes du rhodium, le précatalyseur est par exemple l'un des composés suivants : [Rh'(CO)2CI]2 ; [Rh'(COD)CI]2 où COD désigne le cyclooctadiène ; [Rd'(COD)2]PF6 où COD est tel que défini ci-dessus ; ou encore Rh'(acac)(CO)2 où acac désigne l'acétylacétonate.
Dans le cas des complexes du ruthénium, des précatalyseurs convenant particulièrement bien sont le bis-(2-méthylally)-cycloocta-1 ,5-diène ruthénium et le [RuCI (benzène)]2. On peut citer également le Ru(COD)(η3- (CH2)2CHCH3)2.
Dans le cas des complexes du palladium on peut mentionner [Pd Cl(allyl)]2 et Pd(OAc)2 à titre de précatalyseurs préférés.
La réaction est conduite à une température comprise entre la température ambiante (de 15 à 25°C) et la température de reflux du solvant reactionnel. 27
Comme exemples de solvants organiques, on peut mentionner entre autres, les hydrocarbures ahphatiques, halogènes ou non et plus particulièrement, l'hexane, l'heptane, Pisooctane, le décane, le benzène, le toluène, le chlorure de méthylène, le chloroforme , les solvant detype éther ou s acétone et notamment le diéthyléther, le tétrahydrofurane, l'acétone, la méthyléthylcétoπe , les solvants de type alcool de préférence, le méthanol ou l'éthanol , ainsi que les solvants de type amide, tel que le diméthylformamide et le diméthylacétamide
A titre d'exemple, un complexe du rhodium peut être préparé de la 0 façon suivante le précatalyseur, de préférence [Rh(COD)2]PF6 est dissous dans un hydrocarbure aliphatique halogène, tel que le dichloromethane, parfaitement dégaze Puis une solution de 2 équivalents molaires d'un composé de formule (I) dissous dans ce même type de solvant est ajoutée, goutte à goutte, au milieu reactionnel Dans ce procédé, on opère généralement à température ambiante, 5 entre 15 et 25°C
De même, pour la préparation d'un compexe du palladium, l'homme du métier optera pour l'un quelconque des procédés suivants donnés à titre d'illustration
• Variante A au départ du précatalyseur [PdCI(allyl)]2 Dans une première étape, le précatalyseur est dissous dans un solvant polaire de type éther (tel qu'un éther dialkyhque ou un éther cyclique) Des exemples préférés d'éthers sont l'éther diéthyhque, le tétrahydrofurane et le dioxane Puis à cette solution, est ajoutée une solution de 2 équivalents molaires d'un composé de formule (I) dans le même solvant 5 On procède généralement à température ambiante, à savoir entre
15 et 25°C
• Variante B au départ du précatalyseur Pd(OA.)2
Dans une première étape, le précatalyseur est dissous dans un solvant de type, amide, tel que le diméthylformamide ou le diméthylacétamide '0 Puis, 2 équivalents molaires d'un composé de formule (I) sont ajoutés à cette solution L'ensemble est maintenu, le temps nécessaire, à une température comprise entre 40 et 100°C, de préférence entre 50 et 70°C 28
Le catalyseur est récupéré du milieu reactionnel selon les techniques classiques (filtration ou cristallisation) et peut être utilisé dans des réactions asymétriques Néanmoins, la réaction devant être catalysée par le complexe ainsi préparé peut être mise en oeuvre in situ, sans isolement intermédiaire du complexe catalyseur
Les complexes de l'invention peuvent être utiles dans la catalyse asymétrique de nombreuses réactions, telles que les réactions d'hydrogénation, d'hydrosilylation, d'hydroboration de composés insaturés, d'époxydation d'alcools allyhques, d'hydroxylation vicinale, d'hydrovinylation, d'hydroformylation, de cyclopropanation, de carbonylation, d'isoméπsation d'oléfmes, de polymérisation du propylène, d'addition de composés organometalhques à des aldéhydes, d'alkylation allylique, de formation de liaison C-C de type Heck, les réaction de type aldol et les réactions de Diels-Alder
Ces réactions sont mises en oeuvre de façon conventionnelle De façon avantageuse la quantité de catalyseur mise en jeu dans ces réactions est telle que le rapport molaire du catalyseur au substrat oscille entre 1/100 et
1/100000, de préférence entre 1/20 et 1/2000 Ce rapport est par exemple de
1/1000
Dans la suite, des conditions réactionnelles types sont proposées pour la mise en oeuvre des réactions d'hydrogénation, d'alkylation allylique et de formation de liaisons C-C de type Heck • Cas de l'hydrogénation
Le substrat insaturé, en solution dans un solvant comprenant le catalyseur, est placé sous pression d'hydrogène L'hydrogénation est par exemple effectuée à une pression variant entre 1 ,5 et 100 bar, et à une température comprise entre 15° et 100°C
Les conditions exactes de mise en oeuvre dépendent de la natrue du substrat devant être hydrogéné Néanmoins, dans le cas général, une pression de 1 ,5 à 5 bars, et une température de 15 à 70°C, de préférence de 15 à 25°C (température ambiante), conviennent particulièrement bien
Le milieu reactionnel peut être constitué du milieu reactionnel dans lequel a été obtenu le catalyseur La réaction d'hydrogénation a alors eu m situ 29
En variante, le catalyseur est isolé du milieu reactionnel dans lequel il a été obtenu Dans ce cas, le milieu reactionnel de la réaction d'hydrogénation est constitué d'un ou plusieurs solvants, notamment choisis parmi les alcools a phatiques en C1-C5, tels que le méthanol ou le propanol Lorsque la réaction d'hydrogénation a heu m situ, il est souhaitable d'ajouter au milieu reactionnel un ou plusieurs solvants choisis parmi ceux mentionnés ci-dessus, et plus particulièrement un ou plusieurs alcools ahphatiques
Selon un mode de réalisation préféré, le substrat devant être hydrogéné est mis en solution dans un solvant organique (de préférence un alcool aliphatique en Cι-C4) parfaitement dégazé Le catalyseur est introduit dans un autoclave ferme maintenu sous atmosphère inerte, sous la forme d'une solution dans un solvant qui peut-être le même solvant qu'utilisé pour dissoudre le substrat ou le milieu reactionnel dans lequel a été obtenu le catalyseur, complexe métallique
La solution du substrat est ajoutée à l'autoclave et de l'hydrogène est introduit dans l'autoclave jusqu'à atteindre une pression de 2 à 5 bars
Le mélange est maintenu sous agitation jusqu'à la fin de l'hydrogénation • Cas de l'alkylation allylique ou substitution nucléophile allylique
Dans la suite, on illustre plus précisément la réaction d'un nucléophile notamment un carbanion sur un substrat de type allylique de formule
s3
1 C≈CH — C-GP c / I b S4
où GP est un groupe partant et S1.S2.S3 et S4 sont indépendamment des substituants hydrocarbonés, éventuellement substitués, ou des atomes d'hydrogène „„-„,. PCT/FR99/00592
WO 99/47530
30
De préférence Sι,S2,S3 et S4 représentent H , (C6-Cι0)aryle éventuellement substitué par (C.-Cβ)alkyle ou (Cι-C6)alcoxy , (Cι-Cιo)alkyle éventuellement substitué par (Cι-C6)aicoxy , ou bien (C6-Cιo)aryl-(Cι-C6)alkyle dans lequel la partie aryle est éventuellement substituée par (Cι-C6)alkyle ou (Cι-Ce)alcoxy •
Des exemples de GP sont un atome d'halogène , un goupe (Cι-C6) alkyl-carboπyloxy , un goupe (Ci-Ce) alcoxy
Le réactif nucléophile est de préférence le carbanion dérivé du composé de formule
H I
E2
10 dans laquelle Ei et E2 sont des groupes électroattracteurs fonctionnels, notamment des groupes alcoxy, nitπle, ester, sulfone ou cétone et S5 est tel que défini ci-dessus pour Si à S4
Le carbanion est généralement formé par arrachement d'un proton ι au moyen d'une base forte (telle qu'un hydrure de métal alcalin, un amidure de métal alcalin ou un alcoolate de métal alcalin) dans des conditions classiques de la chimie organique, souvent à basse température (entre -20 et 10°C)
Puis, à la solution du carbanion (1 à 3 équivalents molaires) sont ajoutes un équivalent du substrat allylique (éventuellement en solution dans un 20 solvant polaire tel qu'une éther et par exemple l'éther diéthyhque ou le tétrahydrofurane) et le catalyseur éventuellement en solution dans un solvant approprié ou dans le milieu reactionnel dans lequel il a été préparé L'ensemble est maintenu le temps nécessaire à une température de 15 à 100°C, de préférence de 20 à 70°C
2_> Des exemples de carbanions sont ceux obtenus à partir des dérivés de l'acide malonique, tels que les esters (Cι-C6)alkyhques de l'acide malonique
• Cas de la réaction de formation d'une liaison C-C de type Heck
Dans cette réaction on met en présence (i) un dérivé éthylénique, (n) un lodure, bromure ou un tπflate aryhque ou vinyhque ou bien un chlorure „„„,,. PCT/FR99/00592 99/47530
31 d'arylcarbonyle ou de vinylcarbonyle, (m) une base organique du type amime tertiaire (tπethylamine, 4-N,N-dιméthylamιnopyπdιne ou N-méthylmorpholine) et (iv) le catalyseur en solution dans un solvant qui peut-être un amide (du type du diméthylformamide ou du diméthylacétamide) ou le milieu reactionnel dans lequel a été préparé le catalyseur
Le dérivé éthylénique répond généralement à la formule
C≈CI-h-Se
S/
dans laquelle Si et S2 sont tels que définis ci-dessus, S6 étant tel que défini pour Si à S4, ou étant un groupe électroattracteur, notamment un groupe amino, alcoxy, ester ou aryle substitué tel que défini ci-dessus pour Si et S2 Le composé aryhque ou vinyhque a préférablement pour formule X-Y0 dans laquelle Y0 est (C6-Cιo)aryle éventuellement substitué par (Cι-C6)alkyle ou (Ci- C6)alcoxy ou vmyle et X est brome, iode, CI-C(O) ou tπflate
Le rapport molaire du dérivé éthylénique, aryhque ou vinyhque défini ci-dessus varie généralement entre 1 et 3, de préférence entre 1 et 1 ,2
L'ensemble est maintenu sous agitation entre 30 et 120°C, de préférence entre 60 et 100°C, par exemple entre 70 et 90°C Les complexes du rhodium préparés à partir des composés de formule (I) sont plus spécialement appropriés à la catalyse asymétrique des réactions d'hydrogénation et notamment d'hydrogénation de liaisons C=C ou C=O
Les complexes du palladium préparés à partir de composés de formule (I) sont plus spécialement appropriés à la catalyse asymétrique des alkylations allyhques (ou substitutions nucléophiles allyhques) et des réactions de formation de liaisons C-C de type Heck
Aussi selon un autre de ses aspects, l'invention concerne l'utilisation des complexes de l'invention dans la catalyse asymétrique 32
Des catalyseurs particulièrement efficaces ont pu être obtenus à partir des composés de formule (I) dans lesquels X représente un radical hétérocyclique aromatique monocyclique ou polycyclique, éventuellement substitué, ayant de 2 à 20 atomes de carbone, les significations X = thiényle ou X = furyle étant particulièrement préférées.
Les préparations et exemples suivants illustrent plus précisément l'invention.
Toutes les réactions ont été effectuées sous atmosphère d'argon et les séparations par chromatographie ont été réalisées sur gel de silice (70-230 mesh). Les spectres de RMN ont été enregistrés sur un spectromètre Bruker AC 200 SY opérant à 200,13 MHz pour H1, 50,32 MHz pour 13C et 81 ,01 MHz pour le 31P. Les déplacements chimiques ont été exprimés en parties par million (ppm) par rapport au TMS (référence interne) pour le 1 H et 13C) et par rapport à H3PO4 (85%) (référence externe) pour le 31P. Les constantes de couplage sont données en Hertz. Les abréviations suivantes sont utilisées pour décrire les spectres RMN : s (siπgulet) ; d (doublet) ; t (triplet) : m (multiplet). Les spectres de masse en impact électronique ont été effectués en introduction directe à 70 eV sur un spectromètre Hewiett-packard GC 5890 séries II plus-MS 5989B. Le tributyl(phényléthynyl)étain, le 2-(tributylstannyl)thiophène, le 2- (tributylstannyl)furane, et le tributyl(vinyl)étain sont commercialisés par la Société Aldrich. Le 2-(tributylstannyl)N-méthylpyrrole a été préparé conformément au procédé exposé dans Baily T. R., Tetrahedron Letters, 1986, 27, 4407. Sauf indication contraire, l'éther désigne l'éther diéthylique.
Préparation 1
4,5-diméthyl-3,6-diphényl-2-tributylstannyl-1-phosphanorborna-2,5- diène-1-oxyde (Il ; Y = O ; n = 1 ; R, = H ; R2 = Me ; R3 = Me ; R4 = -C6H5 ; R5 = - C6H5 ; A = -nBu) : composé 1
Un mélange de phénéthynyltributylstannane (8,8 g, 22,5 mmol) et de 1- phényl-3,4-diméthyl-phosphole (4,2 g, 22,5 mmol) est chauffé à 150° C pendant 33
2 heures dans un tube scellé. Une solution du produit brut dans le toluène est traitée à 0° C par une solution d'acide méta-chloroperbenzoïque à 70% (57,9 mmol) dans du dichloromethane préalablement séché sur du MgS04 anhydre. L'oxydation est immédiate. Le mélange reactionnel est traité ensuite à 0° C par une solution de thiosulfate de sodium, puis lavé avec du carbonate de sodium. Après extraction à l'éther diéthyhque, séchage sur MgSO4 anhydre et évaporation des solvants sous pression réduite, le résidu est purifié par chromatographie sur gel de silice en utilisant l'acétate d'éthyle comme éluant. On obtient ainsi 10,5 g d'une huile incolore (15,95 mmol) (rendement : 71 %). 31P RMN (toluène) δ (ppm) 54,6 (m, 2J(31P-119Sn) = 75,5 Hz) ;
1H RMN (CDCI3) δ (ppm) 0,7-1 ,2 (m, 27 H, nButyle), 1 ,3 (s, 3H, CH3), 2,1 (d, 3H, CH3, J = 2,7 Hz), 2,6 (m, 2H, CH2), 7-7,35 (m, 10H, H arom.) ; 13C RMN (CDCI3) δ (ppm) 10,8, 14,0, 15,3 (d, J = 13,5 Hz), 19,5 (d, J = 20,2 Hz), 27,6 (m, X (13C- 19Sn) = 19,8 Hz), 29,4 (m, 2J (13C-119Sn) = 19,8 Hz), 54,0 (m, 2J(13C-119Sn) = 34,4 Hz, 3J (13C-119Sn) = 32,0 Hz), 70,4 (d, J = 64,6 Hz), 127,4- 128,7, 134,5 (d, J = 7,7 Hz), 138,8 (d = J = 80 Hz), 139,9 (m, X (13C-31P) = 21 ,7 Hz, V (13C- 19Sn) = 22,6 Hz, 141 ,3 (d, J = 36,3 Hz), 159,0 (d, J = 5,3 Hz) ; spectre de masse m/z, (intensité relative), 596 (M+), 539 (M+ -C4H9), 425 (M+ - (C4H9)3), 305 (M+ (Sπ(C4H9)3).
Préparation 2 4,5-diméthyl-6-phényl-3-hexyl-2-tributylstannyl-1-phosphanorboma-2,5- dièπe-1 -oxyde (II, n = 1 ; Y = O ; Rι = H ; R2 = R3 = -CH3 ; R4 = n-hexyle ; R5 = -C6H5 ; A = -nBu) : composé 2 En utilisant un mode opératoire identique à celui de la préparation 1 , on obtient le composé du titre à partir de 1 -phényl-3,4-diméthyl-phosphole et d'hexyltributylstannylacétylène
On obtient une huile jaune (rendement : 54 %). 31P RMN (dichloromethane) δ (ppm) 54,9 (m, 2J(31P-119Sn) = 85,49 Hz) ; 1H RMN (CDCI3) δ (ppm) 1 ,2-1 ,65 (m, 43 H), 2,0 (d, 3H, CH3, J = 2,71 Hz), 2,3 (m, 2H, CH2), 7,2-7,5 (m, 5H, H arom.) ; 99/47530
34
13C RMN (CDCI3) δ (ppm) 10,7, 13,8, 13,9, 14,2 (d, J = 13,6 Hz), 16,6, 18,1 (d, J = 20.9 Hz), 22,8, 27,5 (m, 1J (13C-119Sn) = 62,1 Hz), 29,3 (m, 2 (13C-119Sn) = 19,7 Hz), 29,8, 32,0, 34,9 (m, 3J (13C-119Sn) = 19,8 Hz, 3J(13C-3 P) = 20,6 Hz), 53,2 (m, 3J(13C-119Sn) = 36,5 Hz, 2 (13C-31P) = 36,6 Hz), 70,5 (d, J = 64,2 Hz), 127,4, 128,7, 134,3 (d, J = 7,9 Mz), 135,8 (m, 1J(13C-119Sn= = 40,1 Hz, 1J(13C-119Sn) = 35,7 Hz), 138,1 (d, J = 80,1 Hz), 159,3 (d, J = 15,2 Hz), 183,2 (d, J = 3,6 Hz) ; spectre de masse m/z, (intensité relative), 604 (M+), 547 (M+ -C4H9), 435 (M+ - (C4H9)2), 314 (M+ -Sn(C4H9)3), 204 (M+ -C20H40Sn).
Préparation 3 2-tributylstannyl-3,6-diphényl-4,5-diméthyl-1-phosphanorborna-2,5-diène (II, n = 0 ; Ri = H ; R2 = R3 = -CH3 ; R4 = R5 = -C6H5 ; A = -nBu) : composé 3.
Dans un ballon, 3 g de 1-phényl-3,4-diméthylphosphole (16 mmol.) et 6,25 g de tributylstannylphénylacétylène (16 mmol.) sont mélangés et chauffés à 140° C pendant 2 h. Le produit obtenu est purifié par chromatographie sur gel de silice avec le mélange éluant haxane:CH2CI2 (50:50). 8,3 g (14 mmol.) d'une huile visqueuse sont obtenus (rendement = 90 %).
11 12 13
RMN : 31P (toluène) δ (ppm) : -9.4 (m. 2JPSt7 = 196,5 Hz).
1H (CDCI3) δ (ppm) : 0.5-2.3 (m, 35H); 6,9-7,5(m, 10H, CH arom.).
13C (CDCI3) δ (ppm) 1 1.1 (s. ÇH2) ; 13,85 (s, Ç_H3) ; 15,75 (s, ÇH3) ; 20,9 (s,
ÇH3) ; 27,4 (s, Ç_H2) ; 29.3 (s. ÇH2) ; 68,1 (m, C7) ; 72,7 (m, C4, 3JCSt? = 1 ,1 Hz) ;
125-130 (m, Ç_H arom. ) . 133, 1 (m, C3', C6') ; 139,75 (d, C6, 1JCP = 19,8 Hz) ; 142,2 (m, C2, 1JCP = 2JCSn = 4,7 Hz) ; 155,8 (s, C5); 180 (m, C3). 35
Masse (m/z) : 578 (M, 12) ; 523 (M-C4H9, 54) ; 410 (M-2C4H9, 28) ; 290 (M- SnBu3, 82) ; 189 (M-C2oH32Sn, 75).
Préparation 4 2-tributylstannyl-6-phényl-4,5-diméthyl-3-hexyl-1-phosphanorborna-2,5- diène (II, n = 0, Ri = H ; R2 = R3 = -CH3 ; R4 = n-hexyle ; R5 = -C6H5 ; A = n-Bu) : composé 4.
En utilisant le mode opératoire de la préparation 3 à partir de 13,3 mmol de 1 -phényl-3,4-diméthyl-phosphole et de 13,3 mmol de hexyltributylstaπnyl- acétylène, on obtient le produit du titre. RMN 31P (toluène) δ (ppm) : -10,7 (m, 1JPSn = 220,7 Hz)
L'hexyltributylstannylacétylène est préparé de la façon suivante :
Dans un tricol balayé par un flux d'argon 29 mmol. d'oct-1-yne sont ajoutées à 20 ml de THF fraîchement distillé. Le milieu est refroidi à -78° C puis
32,2 mmol. de n-Butylithium, en solution dans l'hexane, sont additionnées goutte à goutte. Le mélange reactionnel est réchauffé à 0° C et maintenu sous agitation pendant 1 h, puis 25 mmol. de chlorure de tributylétain sont additionnées goutte à goutte. Le milieu reactionnel est laissé 2h sous agitation à la température ambiante. Après addition d'eau, le produit est extrait à l'éther, séché sur MgSO4 anhydre puis concentré sous pression réduite (25 mm Hg). Une huile incolore est obtenue avec un rendement de 92%.
C 6 H 1 3 ^≡ S n(C H 2-C H 2-C H 2-C H 3 )3
RMN : 1H (CDCI3) δ (ppm) : 0,8-1 (m, 17H) ; 1 ,2-1 ,6 (m, 21 H) ; 2,2 (m, 2H).
13C (CDCI3) δ (ppm) : 11 ,6 (s, CH2) ; 14,35 (s, CH3) ; 14,7 (s, CH3) ; 20,8 (s, CH2) ; 23.3 (s, CH2) ; 27,7 (m, CH2, 1JCSn = 60 Hz) ; 29,1-29,7 (m, 3CH2) ; 32,05 (s, CH2) ; 81 ,9 (s, Cq) ; 112,7 (s, Cq). Masse (m/z) : 398 (M, 100). 36
Préparation 5 2-tributylstannyl-6-phényl-3,4,5-triméthyl-1-phosphanorborna-2,5-diène (Il n = 0 , A = -nBu , R, = H , R2 = R3 = R4 = -CH3 , R5 = -C6H5) composé 5
En utilisant le mode opératoire de la préparation 3 à partir de 13,3 mmol de 1 -phényl-3,4-dιméthyl-phosphole et de 13,3 mmol de tπbutylstannylpropyne, on obtient le produit du titre RMN 31P (toluène) δ (ppm) -12,5 (m, 1JPSn = 212 Hz)
Le tπbutylstannylpropyne est préparé de la façon suivante Dans un tπcol balayé par un flux d'argon 10 mmol de propyne sont mis en solution dans de l'éther fraîchement distillé (100 ml) Le milieu est refroidi à -78° C puis 8,1 mmol de n-Buϋ en solution dans le THF, sont additionnés goutte à goutte Puis une solution de chlorure de tπbutylétain (7,5 mmol ) dans l'éther (75 ml) est additionnée goutte à goutte sur le lithien formé précédemment Le milieu reactionnel est réchauffé à 0° C et maintenu sous agitation pendant 1 h Le milieu reactionnel est laissé 2h sous agitation à la température ambiante Après addition d'eau, le produit est extrait à l'éther, séché sur MgSO anhydre puis concentré sous pression réduite (25 mm Hg) Une huile incolore est obtenue avec un rendement de 98 %
C H3 ≡≡≡ S n(C H2-C H2-C H2-C H3)3
RMN
1H (CDCI3) δ (ppm) 0,9-1 ,1 (m, 15H) , 1 ,3-1 ,5 (m, 6H) , 1 ,5-1 ,7 (m, 6H) , 1 ,9 (m, 3H)
13C (CDCI3) δ (ppm) 5,6 (s, ÇH3) , 11 ,5 (s, ÇH2) , 14,3 (s, ÇH3) , 27,65 (m, Ç_H2, 2JCSn = 60,7 Hz) , 29,5 (m, Ç_H2, 1JCSt7 = 21 ,3 Hz) , 81 ,5 (m, Cq) , 107,4 (s, Cq) Masse (m/z) 330 (M, 100)
Préparation 6
2-tributylstannyl-6-ρhényl-3,4,5-triméthyl-1-phosphanorboma-2,5-diène-1- oxyde (Il n = 1 , Y = O , A = -nBu , R2 = R3 = R4 = -CH3 , R5 = -C6H5) composé 6 37
Ce composé est obtenu par oxydation du composé 5 par action d'acide méta-chloroperbenzoïque en suivant les conditions opératoires illustrées à la préparation 1 à partir de 12 mmol du composé 5.
Après chromatographie sur gel de silice avec le mélange éluant (hexane:AcOEt, 50:50), une huile incolore est isolée (7,2 mmol) (rendement = 60
%)•
7 9
12 13 14
RMN :
31P (CDCI3) δ (ppm) : 55,3 (m, 2JPSt7 = 73,7 Hz) 1H (CDCI3) δ (ppm) : 0,7-1 ,2 (m, 27 H, nBu) ; 1 ,55 (s, 3H, H9) ; 2,05 (m, 6H, H8,
H10) ; 2,35 (m, 2H, H7) ; 7, 1 -7,5 (m, 5H, CHarom.).
13C (CDCI3) δ (ppm) : 10,85 (s, C13) ; 14,1 (s, C14) ; 15,05 (d, ÇH3, 3JCP = 13,3
Hz) ; 18,15 (d, ÇH3, 3JCP = 20,9 Hz) ; 20 (d, Ç_H3, 3JCP = 22,5 Hz) ; 27,6 (m,
C1 1 , 1JCSt7 = 63,4 Hz) ; 29,5 (m, C12, 2JCSt7 = 19,8 Hz) ; 53,25 (m, C4, 2JCP = 35,7 Hz, 3JCSt7 = 35,9 Hz) ; 68,52 (d, C7, 1JCP = 63,25 Hz) ; 127, 1 -129,15 (m,
ÇHarom.) ; 134,2 (d, C6', 2JCP = 7,8 Hz) ; 138,3 (d, C6, 1JCP = 79,95 Hz) ; 159, 1
(d, C5, 2JCP = 15,2 Hz) ; 178,45 (d, C3, 2JCP = 4,5 Hz).
Masse (m/z) : 534 (M, 4) ; 243 (M-Cι2H27Sn, 80) ; 204 (M-Cι5H30Sn, 100).
Préparation 7
2-tributylstannyl-3,6-phényl-4,5-diméthyl-1-phosphanorborna-2,5-diène-1- sulfure (Il : n = 1 ; Y = S ; R. = H ; R2 = R3 = -CH3 ; R4 = R5 = -C6H5 ; A = -nBu) : composé 7 Dans un ballon, en verre épais, sont introduits 22,5 mmol de tributylétain phénylacétylène et 22,5 mmol de 1 -phényl-3,4-diméthyl phosphole. Le mélange est porté à 150° C pendant deux heures. Le produit brut obtenu est mis en solution dans le toluène puis soufré par addition de soufre (50 mmol). Le milieu 38 est ensuite chauffé à 80° C jusqu'à sulfuration totale du produit (suivi par RMN 31P). Après extraction à l'éther, séchage sur MgSO anhydre et évaporation des solvants sous pression réduite (25 mm Hg), le résidu est purifié par filtration sur gel de silice avec AcOELhexane (50:50) comme éluant. 11 g (18 mmol) d'une huile incolore sont obtenus (rendement = 80 %).
11 12 13
RMN :
31P (CDCIs) δ (ppm) : 55,7 (m, 2JPSr> = 94,8 Hz).
1H (CDCI3) δ (ppm) : 0,5-1 ,5 (m, 30 H, n-Bu3 et H8) ; 2,06 (d, 3H, H9, JHP = 2,7 Hz) ; 2,52 (m, 2H, H7) ; 6,9-7,1 (m, 2H, CH arom.) ; 7,25-7,4 (m, 8H, CH arom.).
13C (CDCI3) δ (ppm) : 11 ,2 (s, C12) ; 14 (s, C13) ; 15,7 (d, C9, 3JCP = 11 ,95 Hz) ;
19,65 (d, C8, 3JCP = 18,85 Hz) ; 27,6 (m, C10, 1 JCSt? = 64,6 Hz) ; 29,4 (m, C11 ,
2JCSt? = 19,3 Hz) ; 59,7 (m, C4, 3JCSn = 30,35 Hz, 2JCP = 28,9 Hz) ; 73,9 (d, C7,
1JCP = 53,7 Hz) ; 127,6-129,3 (m, ÇH arom.) : 133,75 (d, C6', 2JCP = 10,13 Hz) ; 139.35 (m, C2, 1JCP = 21 ,4 Hz, 1JCSn ≈ 16,8 Hz) ; 141 ,05 (d, C6, JCP = 59,73
Hz) ; 144,65 (d, C3' ; 3JCP = 12,7 Hz) ; 158,4 (d, C5, 2JCP = 13,2 Hz) ; 181 ,1 (s,
C3).
Masse (m/z) : 612 (M, 1 ), 555 (M-C4H9, 60), 455 (M-CnH25, 100), 220 (M-
C2oH32Sn, 30).
Préparation 8 4,5-diméthyl-3,6-diphényl-2-iodo-1-phosphonorborna-2,5-diène-1- oxyde (V : Y = O ; n = 1 ; Ri = H ; R2 = -CH3 ; R3 = -CH3 ; R4 = -C6H5 ; R5 = -C6H5)
: composé 8 168 ml d'une solution d'iode dans CHCI3 (0, 1 mol/l) sont ajoutés à 10 g
(16.8 mmol) du composé 1 . Λ Λ„,^M« PCT/FR99/00592 O 99/47530
39
Cette solution est maintenue sous agitation à température ambiante pendant 12 heures. Le mélange reactionnel est traité ensuite à température ambiante par une solution de fluorure de potassium dans l'eau pendant 1 heure, puis traité par une solution de thiosulfate de sodium et lavé à l'eau. Après extraction avec de l'éther diéthylique, séchage sur MgSO4 anhydre et évaporation sous pression réduite, le résidu est purifié par précipitation par addition d'hexane. On obtient ainsi 2,9 g d'un solide jaune (rendement 81 %). 31P RMN (CH2CI2) δ (ppm) 45,8 ; 1H RMN (CDCI3) δ (ppm) 1 ,45 (s, 3 H, CH3). 2, 13 (d, 3H, J = 2,8 Hz), 2,7 (m, 2H, CH2), 7,0 (m, 2H, H arom.), 7,4 (m, 6H, H arom.) ;
13C RMN (CDCI3) δ ppm 15,7 (d, J = 14,2 Hz), 20,0 (d, J = 18,5 Hz), 53,8 (d, J = 26.1 Hz), 67,6 (d, J = 68,4 Hz), 96,9 (d, J = 74,7 Hz) ; 127,4-129, 1 (m), 133, 1 (d, J = 9, 1 Hz), 136,9 (d, = 1 3,5 Hz), 138, 1 (d, J = 86,6 Hz), 160,0 (d, J = 16,8 Hz), 173.3 (d, J = 15,4 Hz) ; spectre de masse m/z, (intensité relative), 432 (M+), 305 (M+ -I), 203 (M+ -
(CβHsl) ;
Analyse élémentaire : calculée pour C20Hι8IOP : C, 55,55 ; H, 4, 19 ; P, 7, 16 ; trouvée : C, 55,30 ; H, 4,30 ; P, 7,34.
Préparation 9
2-iodo-3-hexyl-4,5-diméthyl-6-phényl-1 -phosphanorborna-2,5-diène-1 -oxyde
(V : Y = 0 ; n= 1 ; Ri = H ; R2 = R3 = -CH3 ; R4 = n-hexyle ; R5 = -C6H5) : composé 9.
Le mode opératoire est le même que celui utilisé pour la synthèse du omposé 8 (10 mmol. de composé 2 sont engagés dans la réaction). Les sels d'étains formés au cours de la réaction sont éliminés par addition d'une solution de KF dans le MeOH au milieu reactionnel. Après extraction à l'éther, séchage de la phase organique sur MgSO4 anhydre et évaporation des solvants sous pression réduite (25 mm Hg), une huile jaune est isolée avec un rendement de 60 %. 99/47530
40
CH2-(CH2)4-CH3
10 11 12
RMN :
31P (CH2CI2) δ (ppm) : 44,35
1H (CDCI3) δ (ppm) : 0,9 (m, 3H, H12) ; 1 ,28-1 ,30 (m, 8H, H11 ) ; 1 ,6 (m, 3H, H8) ;
2,0 (d, 3H, H9, JHP = 2,9 Hz) ; 2,4 (m, 2H, H10) ; 2,5 (m, 2H, H7) ; 7,25-7,4 (m,
5H, CH arom.).
13C (CDCI3) δ (ppm) : 14,65 (s, C12) ; 15,4 (d, C9, 3JCP = 15,0 Hz) ; 18,9 (d, C8,
3JCP = 18,6 Hz) ; 23,15 (s, ÇH2) ; 28,3 (s, Ç_H2) ; 29,7 (s, ÇH2) ; 32,2 (s, Ç_H2) ;
33,8 (d, C10, 3JCP = 10,55 Hz) ; 53,05 (d, C4, 2JCP = 27,67 Hz) ; 68 (d, C7,
1JCP = 79,05 Hz) ; 94,7 (d, C2, 1JCP = 79,05 Hz) ; 128,1-129,2 (m, Ç_H arom.) ;
133,43 (d, C6\ 2JCP = 9,15 Hz) ; 138,04 (d, C6, 1JCP = 86,3 Hz) ; 160,0 (d, C5,
2J CP = 16,9 Hz) ; 173,9 (d, C3, 2JCP = 13,8 Hz).
Masse (m/z) : 440 (M, 9) ; 313 (M-l, 100) ; 203 (M-C8H13I, 8).
Préparation 10 2-iodo-3,6-diphényl-4,5-diméthyl-1-phosphanorborna-2,5-diène (V : n = 0 ;
Ri = H ; R2 = R3 = -CH3 ; R4 = R5 = -C6H5) : composé 10.
Dans un ballon sous argon, 0,5 g de composé 8 (1 ,15 mmol.) est mis en solution dans 3 ml de toluène dégazé, avec 1 ,4 ml de pyridine (17 mmol.). 0,6 ml de HSiCI3 (5,8 mmol.) sont alors ajoutés goutte à goutte. Le tout est ensuite chauffé à 50° C pendant 10 min. Lorsque la réduction de la fonction P=O est terminée, une solution de NaOH (3M) est ajoutée en excès puis le produit est extrait du milieu à l'éther. Les phases organiques sont rassemblées, séchées sur MgSO4 anhydre, et le solvant est évaporé. 0,4 g d'une poudre jaune pâle est obtenue avec un rendement de 83 %. RMN : 41
31P (CH2CI2) δ (ppm) : 15,2 H (CDCI3) δ (ppm) : 1 ,25 (s, 3H, H8) ; 2 (m, 3H, H9) ; 2,6 (m, 2H, H7) ; 6,8-7,4 (m, 10H, CH arom.).
13C (CDCI3) δ (ppm) : 15,6 (s, ÇH3) ; 19, 3 (s, ÇH3) ; 66,8 (d, C7, 1JCP = 4 Hz) ; 70,5 (d, C4, 2JCP = 5,6 Hz) ; 127,7-129,2 (m, ÇH arom.) ; 133,6 (m, Cq) ; 136,35 (d, Cq) ; 138,8 (d, Cq) ; 161 ,35 (d, Cq) ; 163,35 (d, Cq). Masse (m/z) : 416 (M, 5) ; 289 (M-l, 100) ; 211 (M-C6H5I, 30).
Préparation 11 2-iodo-6-phényl-3,4,5-triméthyl-1-phosphanorborna-2,5-diène-1 -oxyde (V ; n
= 1 ; Y = O ; R2 = R3 = R4 = -CH3 ; R5 = -C6H5) : composé 11.
Le mode opératoire est le même que celui utilisé pour la synthèse du composé 8 (10 mmol. de composé 6 sont engagés dans la réaction). Après extraction à l'éther, séchage de la phase organique sur MgSO anhydre et évaporation sous pression réduite (25 mm Hg), une poudre jaune est isolée, par précipitation dans l'hexane, avec un rendement de 65 %.
Tf = 188-190° C
RMN : 31P (CHCI3) δ (ppm) : 47,9
1H (CDCI3) δ (ppm) : 1 ,65 (s, 3H, H9) ; 2-2,05 (m, 6H, H8 et H10) ; 2,5 (m, 2H,
H7) ; 7.25-7,40 (m, 5H, CH arom.).
13C (CDCI3) δ (ppm) : 15,5 (d, C10, 3JCP = 14,75 Hz) ; 18,95 (d, C9, 3JCP = 18,9
Hz) ; 20,25 (d, C8, 3JCP = 11 ,15 Hz) ; 52,9 (d, C4, 2JCP = 27,65 Hz) ; 66,35 (d, C7, 1JCP = 67,6 Hz) ; 94,1 (d, C2, 1JCP = 79,95 Hz) ; 128,55-129,05 (m, ÇH arom.) ; 133,2 (d, C6', 2JCP = 9 Hz) ; 138,05 (d, C6, 1JCP = 86,7 Hz) ; 160,05 (d,
C5, 2JCP = 17,4 Hz) ; 170,55 (d, C3, 2JCP = 15,4 Hz). 99/47530
42
Masse (m/z) : 370 (M, 15) ; 243 (M-l, 100) ; 203 (M-C3H3I, 11 ).
Préparation 12 2-iodo-3,6-phényl-4,5-diméthyl-1 -phosphanorborna-2,5-diène-1 -sulfure (V : n = 1 ; Y = S ; Rι = H ; R2 = R3 = -CH3 ; R4 = R5 = -C6H5) : composé 12.
Le mode opératoire est le même que celui utilisé pour la synthèse du composé 8 (15 mmol. de composé 7 sont engagés dans la réaction). Après extraction à l'éther, séchage de la phase organique sur sulfate de magnésium anhydre et évaporation des solvants sous pression réduite (25 mm Hg), une poudre jaune est isolée, par précipitation dans l'hexane, avec un rendement de 65 %.
Tf = 210-212° C
RMN :
31P (CDCI3) δ (ppm) : 59,9
1H (CDCI3) δ (ppm) : 1 ,45 (s, 3H, H8) ; 2,1 (d, 3H, H9, 4JHP = 2,8 Hz) ; 2,8 (m,
2H, H7) ; 7-7,1 (m, 2H, CH arom.) ; 7,25-7,45 (m, 8H, CH arom.).
13C (CDCI3) δ (ppm) : 16 (d, C9, 31JCP = 13,5 Hz) ; 20,4 (d, C8, 3JCP = 17 Hz) ;
59,55 (d, C4, JCP = 29,3 Hz) ; 70,7 (d, C7, 1JCP = 56,9 Hz) ; 105,6 (d, C2, 1JCP
= 49,9 Hz) ; 127.5-129,45 (m, ÇH arom.) ; 132,6 (d, C3', 3JCP = 10,7 Hz) ; 137,6
(d, C6\ 2JCP = 12,6 Hz) ; 140,85 (d, C6, 1JCP = 65,3 Hz) ; 159,25 (d, C5, 2JCP =
14.3 Hz) ; 172,5 (d, C3, 2JCP = 13 Hz).
Masse (m/z) : 448 (M, 6) ; 321 (M-l, 100) ; 220 (M-C8H5I, 33). 43 EXEMPLE 1
4,5-diméthyl-3,6-diphényl-2-furyl-1-phosphanorborna-2,5-diène
Etape 1 : 4,5-diméthyl-3,6-diphényl-2-furyl-1 -phosphanorboma-2,5-diène-1 - oxyde (IV : Y = O ; n = 1 ; Ri = H ; R2 = -CH3 ; R3 = -CH3 ; R4 = -C6H5 ; R5 = -C6H5 ; X = furyle).
Une solution de bis[dibenzylidèneacétone] palladium(O) (5% mol) et de tri[2-furyl]phosphine (20% mol) dans 1 ml de diméthylformamide ou d'acétonitrile anhydre est maintenue sous agitation 10 minutes à température ambiante. Le composé 8, du 2-(tributylstannyl)furane et de l'iodure cuivreux sont introduits dans le milieu reactionnel, lequel est ensuite chauffé à 80-90° C. L'avancement de la réaction est suivi par chromatographie gazeuse du milieu reactionnel brut sur un appareil Varian 3400 équipé d'une colonne capillaire WCOT (25 m, 0,25 mm), phase stationnaire CP-SiP-SCB entre 40 et 220° C. Une solution aqueuse de fluorure de potassium 1 M est ajoutée au milieu reactionnel lequel est ensuite maintenu sous agitation pendant 30 minutes. Le milieu reactionnel est ensuite dilué à l'aide d'acétate d'éthyle et filtré. Le filtrat est évaporé sous pression réduite et le résidu est purifié par recristallisation dans de l'acétate d'éthyle. On obtient un solide jaune (rendement : 90 %). Tf = 182-184° C ; 31P RMN (CH3CN) δ (ppm) 45,5 ;
1H RMN (CDCI3) δ (ppm) 1 ,3 (s, 3H, CH3), 2,1 (d, 3H, CH3, J = 2,8 Hz), 2,7 (m, 2H, CH2), 6,3 (m, 1 H), 6,7 (m, 1 H), 7,2 (m, 1 H), 7,1 (m, 2H, H arom.), 7,4 (m, 6H, H arom.) ;
13C RMN (CDCI3) δ (ppm)15,6 (d, J = 13,8 Hz), 19,2 (d, J = 18,8 Hz), 49,4 (d, J = 27,4 Hz), 66,8 (d, = 71 ,2 Hz), 111 ,7, 112,0, 127,8-129,0, 133,6 (d, J = 8,8 Hz), 136,6 (d, J = 13,9 Hz), 137,6 (d, J = 85,7 Hz), 143,4, 148,7 (d, J = 61 ,5 Hz), 149, 158.6 (d, J = 12,7 Hz), 161 ,7 (d, J = 16,4 Hz) ; spectre de masse m/z 372 (M+), 357 (M+ -CH3), 204 (M+ -Ph-C=C-furyl), 256 (M+ - Me-C=C-Ph) ; 44
Analyse élémentaire : calculée pour C24H2ιO2P : C, 77,34 ; H, 5,68 ; O, 8,59 ; P,
8,31 trouvée : C, 77,05 ; H, 5,97 ; O, 8,75 ; P, 8,00.
Etape 2
4,5-diméthyl-3,6-diphényl-2-furyl-1-phosphanorborna-2,5-diène (I ; X = furyle ; R, = H ; R2 = CH3 ; R3 = -CH3 ; R4 = -C6H5 ; R5 = -C6H5).
L'oxyde obtenu à l'étape 1 est réduit en utilisant un procédé analogue à celui décrit à la préparation 10. A partir de 0,84 mmol d'oxyde on obtient le composé du titre avec un rendement de 90 %.
RMN :
31P (CH2CI2) δ (ppm) : -7,4
1H (CDCI3) δ (ppm) : 15 (s, 3H, CH3) ; 2,05-2,3 (m, 5H, CH3, CHb) ; 6,8-7,6 (m,
13H. CH, CH arom.). 13C (CDCI3) δ (ppm) : 16,7 (s, ÇH3) ; 21 ,3 (s, ÇH3) ; 64,9 (s, ÇH2) ; 72,6 (d, Cq,
2JCP = 5,75 Hz) ; 128,5-129,7 (m, ÇH) ; 139,5 (m, Cq) ; 139,85 (m, Cq) ; 142,8
(m, Cq) ; 145,65 (d, Cq, J = 26 Hz) ; 148,65 (d, Cq, J = 22,8 Hz) ; 159,1 (m, Cq).
Masse (m/z) : 372 (M, 73) ; 188 (M-Cι2H8, 100).
EXEMPLE 2
Etape 1 :
4,5-diméthyl-3,6-diphényl-2-thiényi-1-phosphanorborna-2,5-diène-1- oxyde (IV ; Y = O ; n = 1 . X = thiényle ; Ri = H ; R2 = -CH3 ; R3 = -CH3 ; R4 = - CδHs ; R5 = -CδHδ)
Une solution de bιs[dibeπzylidèneacétone] palladium(O) (5% mol) et de tri[2-furyl]phosphine (20% mol) dans 1 ml de diméthylformamide ou d'acétonitrile anhydre est maintenue sous agitation pendant 10 minutes à température ambiante. Le composé 8. du 2-(tributylstannyl)thiophène et de l'iodure cuivreux, sont introduits dans le milieu reactionnel, lequel est ensuite chauffé à 80-90° C. L'avancement de la réaction est suivi par chromatographie gazeuse du milieu 45 reactionnel brut sur un appareil Vaπan 3400 équipé d'une colonne capillaire WCOT (25 m, 0,25 mm), la phase stationnaire étant du CP-SiP-SCB entre 40 et 220° C Une solution aqueuse 1 M de fluorure de potassium est ajoutée au milieu reactionnel qui est ensuite maintenu sous agitation pendant 30 minutes Le milieu reactionnel est ensuite dilué par de l'acétate d'éthyle et filtré Le filtrat est évaporé sous pression réduite et le résidu est purifié par chromatographie sur gel de silice en utilisant comme éluant de l'acétate d'éthyle/hexane 50/50 Le produit obtenu est recπstalhsé dans de l'acétate d'éthyle On obtient ainsi un solide jaune (rendement 95 %) Tf = 158-160° C, RMN
31P (CH3CN) δ (ppm) 49,2 ,
1H (CDCI3) δ (ppm) 1 ,3 (s, 3H, H8) , 2,1 (d, 3H, H9, J/-/P = 2,9 Hz) , 2,7 (m, 2H, H7) , 6,95 (dd, 1 H, H12, 3JH12-13 = 5,1 Hz, 3JH12-11 = 3,7 Hz) , 7,1 (m, 3H, H11 -CH arom ) , 7,4 (m, 8H, H arom ) , 7,9 (m, 1 H, H13)
13C (CDCI3) δ (ppm) 15,8 (d, C9, 3JCP = 13,73 Hz) , 19,35 (d, C8, 3JCP = 18,5 Hz) , 49,3 (d, C4, 2JCP = 26,7 Hz) , 66,75 (d, C7, 2JCP = 70 Hz) , 127,3 (s, C11 ) , 127,5 (s, C12) , 128,35 (s, C13) , 133,15 (d, C2, 1JCP = 75,1 Hz) , 133,84 (d, C6', 3JCP = 12,6 Hz) , 136,3 (d, C3\ 2JCP = 15 Hz) , 136,9 (d, C10, 2JCP = 13,63 Hz) , 138 (d, C6, 1JCP = 84 Hz) , 159,15 (d, C5, 2JCP = 15,35 Hz) , 161 ,82 (d, C3, 2JCP = 16,4 Hz)
Masse (m/z) 388 (M, 85) , 272 (M-C9H8, 27) , 204 (M-Cι2H8, 75) Analyse élémentaire Trouvée %C = 74,21 , %H = 5,45 , %P = 8,01 , Calculée C24H2ιPSO %C = 74,19 , %H = 5,44 , %P = 7,97
Etape 2 :
4,5-diméthyl-3,6-diphényl-2-thiényl-1-p osphanorboma-2,5-diène (I X = thiényle , R, = H , R2 = -CH3 , R3 = -CH3 , R4 = -C6H5 , R5 = -C6H5) 99/47530
46
L'oxyde obtenu à l'étape 1 est réduit en utilisant un procédé analogue à celui décrit à la préparation 10. A partir de 0,77 mmol d'oxyde, on obtient le composé du titre avec un rendement de 90 %. Ce composé recristallise dans un mélange dichlorométhane/hexane. RMN
31P (CDCI3) δ (ppm) : -10,8
1H (CDCI3) δ (ppm) : 1 ,3 (s, 3H, CH3) ; 2,05-2,3 (m, 5H, CH3, CH2) ; 5,95 (s, 1 H,
CH) ; 6,2 (s, 1 H, CH) ; 7 (m, 2H, CH) ; 7,2-7,5 (m, 9H, CH, CH arom.).
13C (CDCI3) δ (ppm) : 16,6 (s, ÇH3) ; 21 ,25 (s, ÇH3) ; 65,2 (s, ÇH2) ; 72,6 (m, Cq) ; 108.6 (m, ÇH) ; 112 (s, ÇH arom.) ; 126,9-129,05 (m, ÇH arom.) ; 139,65 (m, Cq) ; 142.5 (s, ÇH arom.) ; 148 ; 150; 158,9 ; 158,4. Masse (m/z) ; 356 (M, 77) ; 188 (M-C.2HβO).
EXEMPLE 3
4,5-diméthyl-3,6-diphényI-2-N(méthyl)pyrrolyl-1-phosphanorborna- 2,5-diène-1 -oxyde (IV ; Y = O ; n = 1 ; R, = H ; R2, R3 = -CH3 ; R4 = -C6H5 ; R5 = -C6H5 ; X = N-méthylpyrrolyle)
Une solution de bis[dibenzylidèneacétone] palladium(O) (5% mol) et de tri[2-furyl]phosphine (20% mol) dans 1 ml de N-méthylpyrrolidinone anhydre est maintenue sous agitation pendant 10 minutes à température ambiante. Le composé 8, du 2-(tributylstannyl)-N-méthylpyrrole et de l'iodure cuivreux, sont introduits dans le milieu reactionnel, lequel est ensuite chauffé à 80-90° C. L'avancement de la réaction est suivi par chromatographie gazeuse du milieu reactionnel brut sur un appareil Varian 3400 équipé d'une colonne capillaire WCOT (25 m, 0,25 mm), la phase stationnaire étant du CP-SiP-SCB entre 40 et 220° C. Une solution aqueuse 1M de fluorure de potassium est ajoutée au milieu reactionnel qui est ensuite maintenu sous agitation pendant 30 minutes. Le milieu reactionnel est ensuite dilué par de l'acétate d'éthyle et filtré. Le filtrat est évaporé sous pression réduite et purifié par précipitation à l'aide de pentane. On obtient ainsi un solide jaune (rendement : 80 %). 99/47530
47
RMN :
31P (CDCI3) δ (ppm) : 47,30 H (CDCI3) δ (ppm) : 1 ,5 (s, 3H, H8) ; 2,15 (d, 3H, H9, 4JHP = 2,90 Hz) ; 2,7 (m, 2H, H7) ; 3,25 (s, 3H, H14) ; 5,95 (dd, 1 H, H11 , 3JH11X2 ≈ 17,6 Hz, JHP = 3,7
Hz) ; 6 (m, H12) ; 6,5 (m, 1 H, H13) ; 6,95-7 (m, 2H, CH arom.) ; 7,25-7,4 (m, 8H,
CH arom.).
13C (CDCI3) δ (ppm) : 15,55 (d, C9, 3JCP = 13,9 Hz) ; 19,9 (d, C8, 3JCP = 18,4
Hz) ; 35,7 (s, C14); 50 (d, C4, 2JCP = 27,3 Hz) ; 68,2 (d, C7, 1JCP = 68,9 Hz) ; 108,85 (s, C11 , C12) ; 111 ,9 (d, C10, 2J CP = 4,35 Hz) ; 124,6 (s, C13) ; 127,9-
129,25 (m, ÇH arom.) ; 133,5 (d, C2, 1JCP = 83,5 Hz) ; 134 (d, C6' ; 2JCP = 8,9
Hz) ; 136,6 (d, C3', 3JCP = 16,8 Hz) ; 161 ,1 (d, C5, 2JCP = 16,8 Hz) ; 164,2 (d,
C3, JCP = 17,77 Hz).
Masse (m/z) : 385 (M, 100) ; 370 (M-CH3, 5) ; 306 (M-C5H6, 18) ; 269 (M-C9H8, 49) ; 204 (M-Cι2HnN, 43).
EXEMPLE 4
4,5-diméthyl-3,6-diphényl-2-vinyl-1-phosphanorborna-2,5-diène-1- oxyde
(IV : Y = O ; n = 1 ; R2 = R3 = -CH3 ; R4 = R5 = -C6H5 ; X = vinyle)
Une solution de bis[dibenzylidèneacétone] palladium(O) (5% mol) et de tri[2-furyl]phosphine (20% mol) dans 1 ml de N-méthyl-pyrrolidinone anhydre est maintenue sous agitation pendant 10 minutes à température ambiante. Le composé 8, du tributyl(vinyl)étain et de l'iodure cuivreux, sont introduits dans le O 99/47530
48 milieu reactionnel, lequel est ensuite chauffé à 80-90° C. L'avancement de la réaction est suivi par chromatographie gazeuse du milieu reactionnel brut sur un appareil Varian 3400 équipé d'une colonne capillaire WCOT (25 m, 0,25 mm), la phase stationnaire étant du CP-SiP-SCB entre 40 et 220° C. Une solution aqueuse 1 M de fluorure de potassium est ajoutée au milieu reactionnel qui est ensuite maintenu sous agitation pendant 30 minutes. Le milieu reactionnel est ensuite dilué par de l'acétate d'éthyle et filtré. Le filtrat est évaporé sous pression réduite et le résidu est purifié par chromatographie sur gel de silice en utilisant comme éluant un mélange acétate d'éthyle/hexane : 80/20. On obtient ainsi un solide blanc (rendement : 80 %).
Tf = 186-188° C
RMN :
31P (NMP) δ (ppm) : 46,3
1H (CDCIs) δ (ppm) : 1 ,35 (s, 3H, H8) ; 2,10 (d, 3H, H9, 4JHP = 2,85 Hz) ; 2,60
(m, 2H, H7) ; 5,3 (m, 1 H, MO) ; 6,3 (m, 2H, H11 ) ; 7,0 (m, 2H, CH arom.) ; 7,35
(m, 8H, CH arom.).
13C (CDCI3) δ (ppm) : 15,6 (d, C9, 3JCP = 13,70 Hz) ; 19,35 (d, C8, 3JCP = 18,3
Hz) ; 48,95 (d, C4, JCP = 27,4 Hz) ; 67,55 (d, C7, JCP = 69,4 Hz) ; 120,9 (d,
C11 , 3JCP = 4,5 Hz) ; 127,8-129,1 (m, ÇH arom.) ; 130,7 (d, C10, 2JCP = 8,6 Hz)
; 133,9 (d, C6' ; 2JCP = 8,3 Hz) ; 135,15 (d, C3\ 3JCP = 15 Hz) ; 136,5 (d, C2,
1JCP = 80,4 Hz) ; 138,7 (d, C6, 1JCP = 83,8 Hz) ; 160,9 (d, C5, 2JCP = 16,6 Hz) ;
163,5 (d, C3, 2JCP = 15,65 Hz).
Masse (m/z) : 332 (M, 83) ; 317 (M-CH3, 4) ; 204 (M-C10H8, 100).
Analyse élémentaire : 49
Trouvée %C = 79,10 , %H = 6,32 , %P = 9,52 , %O = 5,06 , Calculée C22H23PO %C = 79,48 , %H = 6,37 , %P = 9,32 , %0 = 4,83
EXEMPLE 5 Utilisation du composé de l'exemple 1 pour la préparation d'un catalyseur au Rhodium utile dans l'hydrogénation de l'acide (Z)-α-acétamιdocιπnamιque 1 ) Préparation du catalyseur
Sous un flux d'argon, 11 ,6 mg de [Rh(COD)2]+PF6 " (25 mmol) sont dissous dans 1 ml de CH2CI2 dégazé, puis une solution de 17,8 mg du composé de l'exemple 1 (50 mmol) est ajoutée goutte à goutte dans 2 ml du même solvant Le milieu est agité quelques minutes puis contrôlé par RMN 31P [RhCOD(P-O)2]+PF6 " δ ppm 29,6 1 JPJ.P = 152,3 Hz
33,6 JP/.P = 152,1 Hz P-O désignant la phosphine de l'exemple 1 2) Essais catalytiques
Dans un autoclave fermé, purgé par plusieurs cycles vide/argon, et muni d'un barreau magnétique le système catalytique est introduit à l'aide d'une seringue On ajoute de l'acide (Z)-α-acétamιdocιnnamιque (410 mg) à hydrogéner en solution dans 25 ml de MeOH dégazé L'hydrogène est alors introduit sous une pression de 3 bars. Le mélange est agité jusqu'à stabilisation de la pression qui correspond à la fin de la réaction De façon classique, dans ces conditions, la réaction dure 1 heure
Le solvant de la reaction est évaporé, et l'avancement de la réaction est suivi par RMN 1H Le produit issu de la réaction est purifié suivant le mode opératoire décrit par Noyoπ dans Miyashita, Tetrahedron, 1984, 40, 1245-1253 Le produit de la réduction a savoir la N-acétyl-phénylalanme, est obtenu avec un rendement supérieur a 98 % 50
EXEMPLE 6
Utilisation des composés des exemples 1 et 2 pour la préparation d'un catalyseur au palladium utile dans une réaction de substitution nucléophile allylique. 1 ) Préparation du catalyseur
1 ,83 mg de complexe [PdCI(allyl)]2 (0,005 mmol) sont mis en solution dans 0,2 ml de THF. 0,01 mmol du composé de l'exemple 1 (3,55 mg), respectivement du composé de l'exemple 2 (3,9 mg), dans 0,3 ml de THF est ajouté et le mélange est laissé 15 min sous agitation à température ambiante. 2) Essais catalvtiques
Dans un schlenk, sous argon, on place 72 mg de NaH (1 ,8 mmol) dans 2 ml d'hexane, le mélange est agité pendant 1 min puis l'hexane est prélevé. Sur le NaH, 4 ml de THF sont ajoutés suivis de 0,23 ml de maionate de diméthyle (2 mmol) à 0° C. L'anion formé est ensuite réchauffé à température ambiante puis 250 mg de 1 ,3-diphényl-3-acétoxy-1-propène (1 mmol) en solution dans 1 ml de THF et le système catalytique sont ajoutés. Le mélange est chauffé au reflux du THF et révolution de la réaction est suivie par CCM (éluant hexane:AcOEt, 80:20, Rf = 0,4 pour l'allyle de départ ; Rf = 0,3 pour le produit formé). Après réaction totale, le milieu reactionnel est hydrolyse par 4 ml d'acide acétique puis extrait à l'éther diéthyhque. La phase organique est lavée à l'eau, séchée sur MgSO4 anhydre puis évaporée sous pression réduite (25 mm Hg). Le résidu est chromatographie sur gel de silice, avec le même éluant que précédemment.
Les deux phosphines des exemples 1 et 2 associées au complexe de palladium [PdCI(allyl)]2 permettent d'obtenir le 1 ,3-diphényl-3- [bis(méthoxycarbonyl)méthyl]-1-propène, produit issu de la réaction, avec un rendement voisin de 95%, après 1 h de chauffage. RMN :
1H (CDC13) δ (ppm) : 3,5 (s, 3H, CH3) ; 3,65 (s, 3H, CH3) ; 3,9 (d, 1 H, CH, 3JHH = 10,9 Hz) ; 4,2 (dd, 1 H, CH, 3JHH = 10,9 Hz, 3JHH = 8,1 Hz) ; 6,3 (dd, 1 H, =CH, 3JHH = 15,7 Hz, 3JHH = 8,1 Hz) ; 6,45 (d, 1 H, =CH, 3JHH = 15,7 Hz) ; 7,15-7,3 (m, 10H, CH arom.). 51
EXEMPLE 7
Utilisation de la phosphine du composé de l'exemple 2 dans la préparation d'un catalyseur au palladium pour la formation d'une liaison C-C de type Heck
1 ) Préparation du catalyseur
Dans un schlenk sous argon, 3 mg de Pd(OAc)2 (0,0134 mmol) et 10 mg du composé de l'exemple 2 (0,027 mmol) sont mis en solution dans 2 ml de DMF dégazé Le système est agité pendant 15 mm à 60° C Le milieu reactionnel de couleur jaune au départ, devient marron indiquant la formation du système catalytique
2) Réaction de couplage
Dans le milieu reactionnel est ensuite ajouté 70 mg de styrène (0,672 mmol), 137,1 mg d'iodobenzène et 81 ,5 mg de tπéthylamine distillée (0,806 mmol) Le tout est chauffé à 80° C L'avancement de la réaction est suivi par chromatographie en phase gazeuse (colonne CP-SιP-5CB-40° C pendant 3 min puis 25°C/mιn jusqu'à 230° C puis 5 min à 230° C), les temps de rétention des produits utilisés étant connus tR (styrène) = 6,32 , tR (lodobenzène) = 7,5 , tR (trans-stilbène) = 12,62 Au bout de 2 h, l'analyse de la reaction par chromatographie en phase gazeuse montre la formation unique du trans-stilbène avec un rendement supérieur à 95 %

Claims

99/47530
52
REVENDICATIONS
Composé de formule :
dans laquelle :
- R R2, R3, R , identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène ou un radical hydrocarboπé, éventuellement substitué, ayant de 1 à 40 atomes de carbone qui peut être un radical aliphatique saturé ou insaturé, dont la chaîne hydrocarbonée est éventuellement interrompue par un hétéroatome; un radical carbocyclique ou hétérocyclique saturé, insaturé ou aromatique, monocyclique ou polycyclique; ou un radical aliphatique saturé ou insaturé, dont la chaîne hydrocarbonée est éventuellement interrompue par un hétéroatome et porteur d'un radical cabocyclique ou hétérocyclique tel que défini ci-dessus, - R5 représente un atome d'hydrogène ; un radical carbocyclique ou hétérocyclique aromatique monocyclique ou bicyclique ayant de 2 à 20 atomes de carbone ; un radical 1 -alcényle présentant éventuellement une ou plusieurs iπsaturations supplémentaires dans la chaîne hydrocarbonée et ayant de 2 à 12 atomes de carbone ; un radical 1-alcynyle présentant éventuellement une ou plusieurs insaturations supplémentaires dans la chaîne hydrocarbonée et ayant de 2 à 12 atomes de carbone ; un radical -CN ; [(Cι-Cι2)alkyl]carbonyle ; [(C6- Cι8)aryl]carbonyle ; [(Cι-Cι2)alcoxy]carbonyle ; [(C6-Cι8)aryloxy]carbonyle ; carbamoyle ; [(Cι-Cι2)alkyl]carbamoyle ; ou [di(Cι-Cι2)alkyl]carbamoyle ; et
- X représente un radical hétérocyclique aromatique monocyclique ou polycyclique, éventuellement substitué, ayant de 2 à 20 atomes de carbone ; ou un radical 1 -alcényle de 2 à 12 atomes de carbone, éventuellement substitué ; 53 étant entendu que lorsque Ri représente un atome d'hydrogène, R2 représente un groupe phényle, R3 et R représentent un groupe méthyle, R5 représente un groupe phényle, alors X ne représente pas un groupe 2-thiényle. 2. Composé selon la revendication 1 de formule (I) dans laquelle : - Ri, R2, R3, R4, identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène ou un radical T choisi parmi :
• un radical aliphatique, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 12 atomes de carbone dont la chaîne hydrocarbonée est éventuellement interrompue par un hétéroatome choisi parmi O, N et S ; • un radical carbocyclique monocyclique saturé ou comprenant 1 ou 2 insaturations dans le cycle, ayant de 3 à 8 atomes de carbone ;
• un radical carbocyclique bicyclique constitué de 2 cycles condensés l'un à l'autre, chaque cycle comprenant 1 ou 2 insaturations et présentant de 3 à 8 atomes de carbone ; 5 • un radical carbocyclique aromatique mono- ou bicyclique en C6-Cι0 ;
• un radical hétérocyclique monocyclique saturé, insaturé ou aromatique de 5 à 6 chaînons comprenant 1 ou 2 hétéroatomes choisis indépendamment parmi N, O et S ;
• un radical hétérocyclique bicyclique saturé, insaturé ou aromatique 0 constitué de deux cycles de 5 à 6 chaînons condensés l'un à l'autre, chaque cycle comprenant 1 ou 2 hétéroatomes choisis indépendamment parmi O, N et S ; et
• un radical aliphatique saturé ou insaturé, ayant de 1 à 12 atomes de carbone dont la chaîne hydrocarbonée porte un radical monocyclique _> carbocyclique ou hétérocyclique tel que défini ci-dessus, ledit radical T étant éventuellement substitué ;
- R5 représente un atome d'hydrogène ; un radical carbocyclique aromatique mono- ou bicyclique en C6-Cιo ; un radical hétérocyclique monocyclique aromatique de 5 à 6 chaînons comprenant 1 ou 2 hétéroatomes choisis 0 indépendamment parmi N, O et S ; un radical hétérocyclique bicyclique aromatique constitué de deux cycles de 5 à 6 chaînons condensés l'un à l'autre 54 chaque cycle comprenant 1 ou 2 hétéroatomes choisis indépendamment parmi O, N et S , un radical 1 -alcényle de 2 à 6 atomes de carbone , un radical 1 - alcynyle de 2 à 6 atomes de carbone , -CN , [(d-C6)alkyl]carbonyle , [(C6- Cιs)aryl]carbonyle , [(Cι-C6)alcoxy]carbonyle , [(C6-Cι8)aryloxy]carbonyle , carbamoyle , [(Cι-C6)alkyl]carbamoyle , ou [dι(Cι-C6)alkyl]carbamoyle ,
- X représente un radical hétérocychque aromatique monocyclique de 5 à 6 chaînons comprenant 1 ou 2 hétéroatomes choisis indépendamment parmi N, O et S un radical hétérocychque aromatique bicyclique constitué de deux cycles de 5 à 6 chaînons condensés l'un à l'autre, chaque cycle comprenant 1 ou 2 hétéroatomes choisis indépendamment parmi O, N et S , ou un radical 1- alcéπyle de 2 à 8 atomes de carbone , chacun desdits radicaux étant éventuellement substitué par un ou plusieurs substituants choisis parmi (Ci- C8)alkyle , (C C8)alcoxy , [(Cι-C8)alcoxy]carbonyle , [(Cι-C8)alkyle]carbonyle , phényle et (C3-C8)cycloalkyie 3. Composé selon l'une quelconque des revendications précédentes de formule (I) dans laquelle
- Ri, R2, R3, R , identiques ou différents représentent un radical phényle substitué de formule (a)
- <Q>P «_> dans laquelle p représente un entier compris entre 0 et 5 ,
Q représente (Cι-C6)alkyle , (C2-C6)alcényle , (d-C6)alkoxy , (C2-C6)acyle, un radical choisi parmi -R6-OH, -R6-COOR7, -R6-CHO, -R6-NO2, -R6-CN, -R6- N(R7)2, -R6-CO-N(R7)2 -Re-SH, -R6-hal, -R6-CF3, -O-CF3, où R6 représente une liaison ou (Cι-C6)alkylene R7, identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène ou (Cι-C6)alkyle et hal représente halogène , ou bien encore Q représente
'(Ro)m
-Ra^ (b)
où R0 est tel que défini ci-dessus pour Q à l'exception de (b) , m représente un entier compris entre 0 et 5 , 99/47530
55
R8 représente une liaison ; (C.-Cβ)alkylène ; -O- ; -CO- ; -COO- ; -NR7- ; -CO-NR - ; -S- ; -SO - ; -NR7-CO- ; R7 étant tel que défini ci-dessus ;
- X représente un radical furyle, thiényle, pyrrolyle, N-[(Cι-C8)alkyl]pyrrolyle, ou 1 -alcényle ayant de 2 à 8 atomes de carbone, ledit radical étant éventuellement substitué par un ou plusieurs substituants choisis parmi (Cι-C8)alkyle, (Ci- C8)alcoxy, [(Cι-C8)alcoxy]carbonyle, [(Cι-C8)alkyl]carbonyle ; phényle et (C3- C8)cycloalkyle. étant entendu que lorsque p est supérieur à 1 , deux radicaux Q rattachés à deux atomes de carbone successifs du noyau phényle peuvent être liés entre eux et former un pont de formule -O-R -O- dans lequel R7 représente (Cι-C6)alkylène. 4. Composé selon la revendication 1 , de formule (I) dans laquelle :
- R et R3, identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène ou un radical alkyle en Cι-C6 ;
- R2 représente un atome d'hydrogène; un radical (Cι-C6)alkyle ; phényle éventuellement substitué par un, deux ou trois substituants choisis parmi (Ci-
C4)alkyle et (Cι-C )alcoxy ; ou naphtyle ;
- R4 représente (Cι-C6)alkyle, (C3-C8)cycloalkyle ou phényle ;
- R5 représente un atome d'hydrogène, un radical 1 -alcényle en C2-C6, un radical 1 -alcynyle en C2-C6 ou un radical phényle ; et - X représente un radical furyle, thiényle, pyrrolyle, N-[(Cι-C6)alkyl]pyrrolyle, ou 1 -alcényle ayant de 2 à 6 atomes de carbone, ledit radical étant éventuellement substitué par un ou plusieurs substituants choisis parmi (Cι-C6)alkyle, (C.- C6)alcoxy, [(Cι-C6)alcoxy]carbonyle, [(Cι-C6)alkyl]carbonyle ; phényle et (C3- C6)cycloalkyle. 5. Composé selon la revendication 4, de formule (I), dans laquelle :
- X représente furyle ; thiényle ; N-[(Cι-C4)alkyl]pyrrolyle ; 1-alcynyle en C2-C5 éventuellement substitué par phényle ou (C.-Cβ)alkyle ; ou 1 -alcényle en C2-C5 éventuellement substitué par phényle ou (Cι-C6)alkyle.
6. Composé selon la revendication 4, de formule (I), choisi parmi : - le 4,5-diméthyl-3,6-diphényl-2-furyl-1 -phosphanorboma-2,5-diène-1 -oxyde ;
- le 4,5-diméthyl-3,6-diphényl-2-thiényl-1-phosphanorborna-2,5-diène-1-oxyde ; 99/47530
56
- le 4,5-diméthyl-3,6-diphényl-2-N(méthyl)pyrrolyl-1 -phosphanorborna-2,5-diène- 1 -oxyde ; et
- le 4,5-diméthyl-3,6-diphényl-2-vinyl-1 -phosphanorborna-2,5-diène-1 -oxyde.
7. Procédé de préparation d'un composé de formule (I) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant la réaction (i) d'un composé organo-stannique de formule (Il ) :
R3 4
(H)
R Sn(A)3
dans laquelle :
- Ri à R5 sont tels que définis pour la formule (I) ; - Y représente O ou S ;
- n représente 0 ou 1 :
- et les groupes A représentent indépendamment les uns des autres (C.- C6)alkyle; sur un composé iodé de formule (III ) : X - l (III) dans laquelle X est tel que défini pour la formule (I), dans un solvant, en présence d'un système catalytique comprenant un complexe du palladium (0), un sel cuivreux et une phosphine ; et lorsque n représente 1 , la réduction (ii) de la fonction >P=Y du composé obtenu à l'étape précédente, de formule :
(IV ) n = 1
dans laquelle Ri à R5, Y et X sont tels que définis ci-dessus et n vaut 1. 57
8. Procédé de préparation d'un composé de formule (I) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant la réaction (i) d'un dérivé iodé de formule (V) :
(V)
(Y)n dans laquelle Ri à R5 sont tels que définis pour la formule (I), n représente 1 et Y représente O ou S, sur un composé de formule (VI) :
X - Sn(A)3 (VI)
dans laquelle X est tel que défini pour (I), et les groupes A représentent indépendamment (Cι-C6)alkyle, dans un solvant en présence d'un système catalytique comprenant un complexe du palladium (0), un sel cuivreux et une phosphine ; et la réduction (ii) de la fonction >P=Y du composé résultant de formule (IV) :
R 3
R2> Λ
(IV ) n = 1
(Y)n dans laquelle Ri à R5, Y et X sont tels que définis ci-dessus et π vaut 1.
9. Procédé selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la réaction (i) est effectuée à une température comprise entre 40 et 120° C, de préférence entre 70 et 100° C.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le solvant est un solvant aprotique polaire choisi parmi le 58 diméthylformamide, l'acétonitrile, la 1 -méthyl-2-pyrrolidinone, le diméthylacétamide et leurs mélanges.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le rapport molaire de la phosphine au complexe du palladium (0) est compris entre 2 et 8, de préférence entre 3 et 5, et le rapport molaire du sel cuivreux au complexe du palladium (0) est compris entre 1 et 5, de préférence entre 1 ,5 et 2,5.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 11 , caractérisé en ce que la réaction est effectuée en présence de 0,5 à 20% en mole du système catalytique, de préférence 1 à 10% par rapport au composé phosphore de formule (II), respectivement de formule (V).
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que la phosphine a pour formule P(Ar)3 dans laquelle Ar représente un groupe phényle éventuellement substitué par (Cι-C6)alkyle ou un groupe hétéroaryle monocyclique de 5 à 6 chaînons comprenant 1 à 3 hétéroatomes choisis indépendamment parmi O, N et S ; et le sel cuivreux est un halogénure cuivreux.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que le système catalytique est constitué de bisfdibenzylidène- acétonejpalladium (0), d'iodure cuivreux et de tri[2-furyl]phosphine dans un rapport 1 :2:4.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 14, caractérisé en ce que, lorsque n représente 1 et Y représente O, la réduction (ii) est réalisée en présence d'un agent réducteur choisi parmi le trichlorosilane, l'hexachlorodisiiazane, le phényltrisilane et un hydrure.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 14, caractérisé en ce que, lorsque n représente 1 et Y représente S, la réduction (ii) est réalisée en présence d'un agent réducteur choisi parmi la tributylphosphine et la tri(2- cyanoéthyl)phosphine. 17. Procédé de préparation d'un composé de formule I selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle X représente un radical 99/47530
59 hétérocyclique aromatique monocyclique ou polycyclique, éventuellement substitué, ayant de 2 à 20 atomes de carbone, comprenant la réaction (i) d'un composé organolithié de formule (VII) :
R3
R
(VII)
dans laquelle Ri à R5 sont tels que définis pour (I), sur un dérivé halogène de formule (VIII) : hal - X (VIII)
dans laquelle X est tel que défini ci-dessus et hal représente un atome d'halogène, dans un solvant, à une température comprise entre -70° C et -100° C et la réduction (ii) de la fonction >P=S du composé obtenu à l'étape précédente de formule :
dans laquelle Ri à R5 et X sont tels que définis ci-dessus.
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le solvant est le tétrahydrofurane.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 ou 18, caractérisé en ce que la réduction (n) est réalisée en présence d'un agent réducteur choisi parmi la tributylphosphine et la tri(2-cyanoéthyl)phosphine.
20. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le composé de formule (II) est préparé par réaction 99/47530
60
(i) d'un phosphole de formule (IX)
(IX)
dans laquelle R., R2, R3 et R5 sont tels que définis pour la formule (II) sur un dérivé organostannique de formule (X) :
R4 _ C JÊÊÊÊC S n(A , 3 (X )
dans laquelle R et A sont tels que définis pour la formule (II) à une température comprise entre 100 et 170° C, de préférence entre 120 et 150° C, puis le cas échéant,
(ii) - pour l'obtention d'un composé de formule (II) dans laquelle Y représente
O et n représente 1 , par oxydation du composé résultant de l'étape (i) à l'aide d'un agent oxydant approprié, tel que l'acide métachloroperbenzoïque ;
- pour l'obtention d'un composé de formule (II) dans laquelle Y représente S et n représente 1 par sulfuration du composé résultant de l'étape (i) par action de soufre (S8). 21. Composé de formule (II) :
(H)
(Y)n dans laquelle Ri à R5 sont tels que définis à l'une des revendications 1 à 5 pour la formule (I) ; Y représente O ou S, n représente 0 ou 1 et les groupes A représentent indépendamment (Cι-C6)alkyle. 22. Composé de formule (IV) : 99/47530
(Y)n dans laquelle : n représente 1 ;
Y représente O ou S ; Ri à R5 et X sont tels que définis à l'une quelconque des revendications 1 à 5 pour la formule (I), étant entendu que lorsque Ri représente un atome d'hydrogène, R2 et R3 représentent un groupe méthyle, R4 et R5 représentent un groupe phényle, n représente 1 et Y représente O, alors X ne représente pas 2,2-dibromoéthényle. 23. Composé de formule (V) :
(V)
(Y)n dans laquelle : n représente 1 ; Y représente O ou S ; et Ri à R5 sont tels que définis à l'une quelconque des revendications 1 à 5 pour la formule (I). 24. Composé de formule (VII) : 99/47530
62
(VII)
dans laquelle R., R2, R3, R et R5 sont tels que définis pour (I) à l'une quelconque des revendications 1 à 5.
25. Utilisation d'un composé de formule (I) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 comme intermédiaire de synthèse pour la préparation d'une diphosphine de formule :
dans laquelle Ri à R5 sont tels que définis pour la formule (I).
26. Utilisation d'un composé de formule (I) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 pour la préparation de complexes de métaux de transition utilisables comme catalyseurs en synthèse asymétrique.
27. Complexes métalliques de métaux de transition comprenant à titre de ligand au moins un composé de formule (I) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.
28. Complexes selon la revendication 27 dans laquelle le métal de transition est le rhodium ou le palladium.
29. Utilisation d'un complexe selon l'une quelconque des revendications 27 et 28 dans la catalyse asymétrique.
30. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 26 et 29 pour la catalyse de réactions d'hydrogénation de liaisons C=C ou C=O, de réactions de substitution nucléophile allylique et de réactions de formation de liaisons C-C de type Heck.
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