ES2333336T3 - Procedimiento para sintesis asimetrica. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la obtención de compuestos quirales a través de la conversión de un compuesto proquiral, que contiene, al menos, un doble enlace insaturado etilénicamente, con un sustrato, en presencia de un catalizador quiral, que comprende, al menos, un complejo de metal de transición con ligandos, que presentan, respectivamente, un grupo que contiene átomos pnicógenos o átomos pseudopnicógenos y, al menos, un grupo funcional apto para formar un enlace intermolecular no covalente, asimismo, el complejo presenta ligandos dimerizados a través de enlaces intermoleculares no covalentes.
Description
Procedimiento para síntesis asimétrica.
La presente invención comprende un procedimiento
para síntesis asimétrica en presencia de un catalizador quiral, que
comprende, al menos, un complejo de un metal del subgrupo VIII con
ligandos factibles de dimerización a través de enlaces no
covalente, dichos ligandos y catalizadores así como su
aplicación.
La síntesis asimétrica es la denominación de
reacciones en las cuales, a partir de un agrupamiento proquiral, se
genera un agrupamiento quiral, de modo que se obtienen productos
estereoisómeros (enantiómeros o diastereómeros) en cantidades
desiguales. La síntesis asimétrica ha ganado gran importancia, sobre
todo, en el área de la industria farmacéutica, dado que,
frecuentemente, sólo tiene acción terapéutica un determinado isómero
óptico. Por ello existe una necesidad constante de nuevos
procedimientos de síntesis asimétrica y de catalizadores especiales
con una gran inducción asimétrica para determinados estereocentros,
es decir, la síntesis debe producir los isómeros deseados con una
pureza óptica elevada y un rendimiento químico elevado.
Una clase importante de reacciones es la adición
de enlaces múltiples de carbono-carbono y de
carbono-heteroátomo. A su vez, la adición a ambos
átomos adyacentes de un doble enlace C=X (X = C, heteroátomo)
también es denominada adición 1,2. Adicionalmente, las reacciones
de adición se pueden caracterizar según el tipo de grupos fijados
por adición, asimismo, se denomina hidro-adición la
fijación de un átomo de hidrógeno y con
carbo-adición, la fijación de un fragmento que
contiene carbono. Una adición
1-hidro-2-carbo es
entonces una fijación por adición de hidrógeno y un grupo que
contiene átomos de carbono. Representantes importantes de esta
reacción son, por ejemplo, la hidroformilación, hidrocianización y
la carbonilización. Otra adición muy significativa de enlaces
múltiples de carbono-carbono y de
carbono-heteroátomo es la hidrogenación. Hay una
demanda de catalizadores para reacciones de adición asimétricas en
compuestos proquirales insaturados etilénicamente con una actividad
catalítica muy buena y una elevada estereoselectividad.
La hidroformilación u
oxo-síntesis es un importante procedimiento a escala
industrial y sirve para la obtención de aldehídos a partir de
olefinas, monóxido de carbono e hidrógeno. Estos aldehídos pueden
ser hidrogenados, eventualmente, en el mismo paso de trabajo, con
hidrógeno, para obtener los correspondientes
oxo-alcoholes. La hidroformilación asimétrica es un
método importante para la síntesis de aldehídos quirales y como
acceso a los componentes quirales es de interés para la obtención
de aromatizantes, cosméticos, plaguicidas y productos
farmacéuticos. La reacción de hidroformilación en sí es muy
exotérmica y, en general, se lleva a cabo bajo presión elevada, a
temperaturas elevadas y en presencia de catalizadores. Como
catalizadores se utilizan compuestos o complejos de Co, Rh, Ir, Ru,
Pd o Pt, que pueden estar modificados para la influencia de la
actividad y/o la selectividad con ligandos que presentan N, P, As o
Sb. En el caso de la reacción de hidroformilación de olefinas con
más de dos átomos de C, debido a las posibles fijaciones por adición
de CO, se puede provocar un doble enlace en cada uno de los dos
átomos de C, para la formación de mezclas de aldehídos isómeros.
Adicionalmente, en el caso de la implementación de olefinas con, al
menos, cuatro átomos de carbono, a través de la isomerización de
enlaces dobles se puede producir la formación de mezclas de olefinas
isómeras y, eventualmente, también aldehídos isómeros. Por ello,
para una hidroformilación asimétrica eficiente se deben cumplir las
siguientes condiciones: 1.- elevada actividad del catalizador, 2.-
elevada selectividad en lo tocante al aldehído deseado y 3. elevada
estereoselectividad a favor del isómeros deseado.
Se conoce el procedimiento de utilizar ligandos
que contienen fósforo en la hidroformilación de rodio a baja
presión, para la estabilización y/o activación del metal
catalizador. Los ligandos adecuados que contienen fósforo son, por
ejemplo, fosfinas, fosfinitas, fosfonitas, fosfitas, fosforamiditas,
fosfoles y fosfabenzoles. Los ligandos más difundidos hasta ahora
son las triarilfosfinas, por ejemplo, trifenilfosfina y
trifenilfosfina sulfonizada, dado que presentan una estabilidad
suficiente en estas condiciones de reacción.
Se sabe que la implementación de ligandos
quelantes, que presentan dos grupos aptos para la coordinación,
tiene un efecto ventajoso sobre la estereoselectividad alcanzada en
las reacciones de hidroformilación asimétrica. Por ejemplo, M. M.
H. Lambers-Verstappen y J. de Vries describen, en
Adv. Synth. Catal. 2003, 345, nº 4, páginas
478-482, la hidroformilación catalizada por rodio de
nitrilos insaturados, asimismo, sólo fue posible una
hidroformilación asimétrica satisfactoria con ligandos asimétricos
BINAPHOS. Además, se sabe que la implementación de ligandos
quelantes también tiene un efecto ventajoso sobre la selectividad n
obtenida en el caso de la hidroformilación (véase Moulijn, van
Leeuwen y van Santen, Catalysis, tomo 79, páginas 199 - 248,
EIsevier 1993). La desventaja de la implementación de ligandos
quelantes es, sin embargo, que para su facilitación se requieren
síntesis muy costosas y/o sólo se obtiene un rendimiento pobre.
M. Akazome et al. describen, en J. Org.
Chem. 2000, 65, páginas 6917-6921, la síntesis, la
estructura de los cuerpos sólidos y el comportamiento de agregación
de fosfina que portan un anillo 2-pirido. G.R.
Newkome y D.C. Hager describen en J. Org. Chem. 1978, 43, páginas
947-949, un procedimiento para la obtención de
piridildifenilfosfinas. En estos documentos no se describe una
implementación como ligandos en catalizadores de metal de
transición. En las memorias US 4 786 443 y US 4 940 787 se
describen procedimientos para la carbonilización de compuestos
insaturados acetilénicamente en presencia de un catalizador de
paladio. Como ligandos se utilizan fosfinas que portan, al menos,
un radical hetarilo, por ejemplo, un radical piridilo eventualmente
sustituido. No se describe la implementación como ligandos de
fosfinas que presentan, al menos, un grupo apto para la formación
del enlace no covalente.
La memoria WO 80/01690 describe un catalizador
de rodio que comprende, al menos, un ligando de fosfina en el cual
están unidos al átomo P dos grupos arilo y, a través de un puente
arilo, un radical que presenta heteroátomos. En el caso de este
radical con heteroátomos se puede tratar de una gran cantidad de
radicales diferentes, asimismo, también se los denomina, entre
otros, radicales con grupos amida de ácidos carboxílicos. Sin
embargo, este documento no propone la implementación de ligandos
con un grupo funcional apto para la configuración de enlaces
intermoleculares no covalentes. El único ejemplo de ejecución de
ligandos con grupos amida de ácidos carboxílicos, por ejemplo,
comprende,
(N-2-pirolidinoniletil)difenilfosfina,
que no es apta para la configuración de enlaces intermoleculares no
covalentes entre los grupos amida. La memoria US 4 687 874 presenta
un contenido comparable al publicado en la memoria WO 80/01690.
La declaración de patente alemana no publicada P
10313319 4 (= EP 1 486 481 A2) describe un procedimiento de
hidroformilación adecuado para la hidroformilación de
1-olefinas con una elevada selectividad n. En ella
se utilizan catalizadores de hidroformilación en base a ligandos
monofósforicos, aptos para la implementación para la configuración
de enlaces intermoleculares no covalentes. Tales ligandos pueden
dimerizar, principalmente, a través de enlaces intermoleculares no
covalentes y, de ese modo, configurar complejos pseudoquelatos.
B. Breit y W. Seiche describen en J. Am. Chem.
Soc. 2003, 125, 6608 - 6609 la dimerización de ligandos monodentados
a través de enlaces por puentes de hidrógeno, configurando
donor-ligandos bidentados y su implementación en
catalizadores de hidroformilación ancho una elevada selectividad
regional.
Ninguno de los documentos mencionados
anteriormente menciona ligandos o catalizadores quirales para la
implementación en síntesis asimétricas.
La memoria
EP-A-0 614 870 describe un
procedimiento para la obtención de aldehídos ópticamente activos
por hidroformilación de 1-olefinas proquirales en
presencia de un complejo de rodio, a modo de catalizador de
hidroformilación, que presenta ligandos asimétricos que contiene
átomos de fósforo con una columna de
1,1'-binaftileno. La fabricación de ligandos
asimétricos que contienen átomos de fósforo está vinculada a un
elevado cóstos de síntesis. Las memorias
EP-A-0 614 901,
EP-A-0 614 902,
EP-A-0 614 903,
EP-A- 0 684 249 y
DE-A-198 53 748 describen ligandos
asimétricos con átomos de fósforo con estructura comparable.
La memoria WO 93/03839
(EP-B-0 600 020) describe un
catalizador de complejo de ligandos de metal, ópticamente activo,
que comprende un compuesto picógeno ópticamente activo como ligando,
así como una síntesis asimétrica en presencia de un catalizador de
ese tipo.
La presente invención se basa en el objetivo de
presentar un procedimiento para la obtención de compuestos quirales
con una elevada estereoselectividad. Además, se desea obtener el
isómero deseado, también con un rendimiento elevado. Un objetivo
especial de la invención es presentar un procedimiento adecuado para
la hidrogenación de enlaces múltiples de
carbono-carbono y de
carbono-heteroátomo, con elevada
estereoselectividad. Otro objetivo especial de la presente
invención es presentar un procedimiento adecuado para la
hidroformilación, apto para la hidroformilación de olefinas con
elevada estereoselectividad. Preferentemente, durante este
procedimiento deberían utilizarse catalizadores cuyos ligandos se
obtengan fácilmente y con un buen rendimiento.
Sorprendentemente, se comprobó que este objetivo
se alcanza facilitando catalizadores quirales en base a ligandos
monopnicógenos o ligandos pseudomonopnicógenos, aptos para la
configuración de enlaces intermoleculares no covalentes. Tales
ligandos pueden dimerizar, principalmente, a través de enlaces
intermoleculares no covalentes y, de ese modo, configurar complejos
pseudoquelatos.
El objeto de la presente invención es, por ello,
un procedimiento para la obtención de compuestos quirales por
conversión de un compuesto proquiral que presente, al menos, un
doble enlace insaturado etilénicamente, con un sustrato, en
presencia de un catalizador quiral, que comprende, al menos, un
complejo de metal de transición con ligandos que presentan un grupo
que contiene átomos psicógenos o átomos pseudopnicógenos y, al
menos, un grupo funcional apto para enlaces intermoleculares no
covalentes, asimismo, el complejo presenta ligandos dimerizados por
enlaces intermoleculares no covalentes.
Además, la presente invención comprende ligandos
como los definidos en las reivindicaciones 26 y 27, que presentan,
respectivamente, un grupo con átomos pnicógenos o átomos
pseudopnicógenos y, al menos, un grupo funcional apto para la
configuración de enlaces intermoleculares no covalentes, así como
catalizadores quirales, como está definido en la reivindicación
28.
El término "átomo pnicógeno" hace
referencia a un átomo del quinto grupo principal del sistema
periódico de elementos. Los átomos pnicógenos preferidos son N, P,
As y Sb, son especialmente preferidos N y P. en el caso de que el
átomo pnicógeno sea un átomo de nitrógeno, éste se encuentra,
preferentemente, como imina (=N^{-}), es decir, presenta un doble
enlace con el átomo adyacente. Se utiliza, especialmente un átomo de
P como átomo
pnicógeno.
pnicógeno.
El término "átomo pseudopnicógeno" hace
referencia a un átomo que presenta la misma acción de un átomo
pnicógeno. Un átomo pseudopnicógeno preferido es el átomo de
carbono carbeno. Correspondientemente, un "grupo con átomos
pseudopnicógenos" es un grupo con el mismo efecto que un grupo
con átomos pnicógenos. Los grupos con átomos pseudopnicógenos
preferidos son los carbenos N-heterociclos, como los
descritos por W. A. Herrmann en Angew. Chem. 2002, 114, páginas
1342 - 1363. Se hace referencia a la publicación de este documento
de manera completa.
Los "compuestos quirales" son, en el marco
de la presente invención, compuestos con, al menos, un centro quiral
(es decir, al menos un átomo asimétrico, especialmente, al menos,
un átomo asimétrico de C o de P), con eje quiral, plano quiral o
espira helicoidal.
El término "catalizador quiral" se entiende
en un sentido amplio, en el marco de la presente invención.
Comprende tanto catalizadores que presentan, al menos, un ligando
quiral, como así también catalizadores con ligandos en sí
aquirales, que, debido a la disposición de los ligandos como
consecuencia de las interacciones no covalentes y/o la disposición
de los ligandos en forma concentrada compleja, presentan quiralidad
central, quiralidad axial, quiralidad planar o helicidad.
Los "compuestos aquirales" son compuestos
que no son quirales.
Se entiende por "compuesto proquiral" un
compuestos con, al menos, un centro proquiral. La "síntesis
asimétrica" hace referencia a una reacción en la cual a partir
de un compuesto con, al menos, un centro proquiral, se obtiene un
compuesto con, al menos, un centro quiral, un eje quiral, un nivel
quiral o una espira helicodal, en el cual se obtienen productos
estereoisómeros en cantidades desiguales.
Los "estereoisómeros" son compuestos de
igual constitución pero diferente disposición atómica en el espacio
tridimensional.
Los "enantiómeros" son estereoisómeros que
se comportan entre sí en forma de espejo. El "exceso
enantiomérico" (enantiomeric excess, ee) se obtiene, a su vez,
según la siguiente fórmula: ee[%] = (R-S)/(R+S) x
100. R y S son los descriptores del sistema CIP para ambos
enantiómeros y representan la configuración absoluta en el átomo
asimétrico. El compuesto enantioméricamente puro (ee = 100%) también
es denominado "compuesto homoquiral".
El procedimiento acorde a la invención produce
productos enriquecidos en lo tocante a un determinado
estereoisómero. El "exceso enantiomérico" (ee) obtenido es, en
general, de, al menos, 20%, preferentemente, al menos, 50%, de modo
especialmente preferido, al menos, 80%.
Los "diastereómeros" son estereoisómero que
no son enantiómeros entre sí.
Sorprendentemente, se descubrió que los
catalizadores quirales que contienen, al menos, un complejo con
ligandos monopnicógenos o ligandos pseudomonopnicógenos
(ligandos que sólo presentan un grupo con átomos pnicógenos o un
grupo con átomos pseudopnicógenos por molécula), aptos para formar
dímeros mediante enlaces intermoleculares no covalentes, en los
cuales la distancia entre ambos átomos psicógenos/átomos
pseudopnicógenos se halla en un rango usual para ligandos
quelantes, en cuya aplicación en la síntesis asimétrica se obtiene
una estereoselectividad tan elevada como sólo se conoce con los
ligandos quelantes. Además, con estos catalizadores también pueden
obtenerse, en general, selectividades regionales usuales para
ligandos quelantes. Por ejemplo, en una implementación en la
hidroformilación se obtiene una selectividad n tan elevada como sólo
se conoce con ligandos
quelantes.
quelantes.
En el marco de esta invención, los ligandos
aptos para formar dímeros con enlaces intermoleculares no covalentes
son denominados ligandos pseudoquelantes.
Acorde a la invención, se utilizan ligandos que
presentan un grupo funcional apto para la configuración de enlaces
intermoleculares no covalentes. Preferentemente, en el caso de estos
enlaces se trata de enlaces por puentes de hidrógeno o enlaces
iónicos, especialmente, de enlaces por puentes de hidrógeno. En el
caso de los grupos funcionales se puede tratar, en un modo de
ejecución preferido, de grupos aptos para la tautomería. Los grupos
funcionales aptos para la formación de enlaces intermoleculares no
covalentes le otorgan a los ligandos la capacidad de asociación, es
decir, para la configuración de agregados en forma de dímeros.
Un par de grupos funcionales de dos ligandos,
aptos para la configuración de enlaces intermoleculares no
covalentes, se denomina, en el marco de la presente invención,
"grupos funcionales complementarios". Los "compuestos
complementarios" son pares ligando/ligando que presentan grupos
funcionales complementarios entre sí. Tales pares son aptos para la
asociación, es decir, para la configuración de agregados.
Preferentemente, los grupos funcionales aptos
para la configuración del enlace intermolecular no covalente están
seleccionados entre grupos hidroxilo, grupos primarios, secundarios
y terciarios amino, tiol, ceto, tiocetona, imina, éster de ácido
carboxílico, amida de ácidos carboxílicos, amidina, uretano, urea,
sulfóxido, sulfoximina, amida de ácido sulfónico y éster de ácido
sulfónico.
Preferentemente, en el caso de estos grupos
funcionales se trata de los denominados grupos funcionales
autocomplementarios, es decir, la configuración de los enlaces no
covalentes se lleva a cabo entre dos grupos funcionales iguales de
los ligandos implementados. Los grupos funcionales aptos para la
tautomería, pueden hallarse en los dímeros, respectivamente en
forma de isómeros iguales o diferentes (tautómeros). Por ejemplo, en
el caso de la tautomería keto-enol ambos lignados
mono(pseudo)-pnicógenos pueden encontrarse en
forma keto, ambos en forma enol, o uno en forma keto y uno en forma
enol. Naturalmente, los pares ligando/ligando pueden estar formados
por dos ligandos diferentes.
La distancia entre los átomos coordinados en el
metal de transición, de los grupos con átomos pnicógenos o átomos
pseudopnicógenos de los ligandos dimerizados es, preferentemente,
de, como máximo, 5 \ring{A}. Preferentemente, se encuentra en el
rango de 2,5 a 4,5 \ring{A}, de modo especialmente preferido, de
3,5 a 4,2 \ring{A}.
Los procedimientos adecuados para determinar si
los ligandos utilizados son aptos para formar dímeros, comprenden
el análisis de la estructura cristalina, la espectroscopia de
resonancia nuclear así como el procedimiento de modelado molecular
(Molecular Modelling). A su vez, en general es suficiente utilizar,
para la determinación, los ligandos en forma no compleja compuesta.
Esto vale, especialmente, para el procedimiento de modelado
molecular. Además, se descubrió que tanto por el análisis de la
estructura cristalina realizada en el cuerpo sólido, como así
también por espectroscopía de resonancia nuclear en solución, como
así también por cálculo de la estructura para la fase gaseosa en
general se pueden obtener predicciones confiables acerca del
comportamiento de los ligandos utilizados en las condiciones de
reacción de la reacción catalizada. Los ligandos que, por ejemplo,
según el procedimiento de determinación mencionado, son aptos para
formar dímeros, en las condiciones de las reacciones en la cuales
se utilizan, en general también presentan características que de lo
contrario sólo son usuales para ligandos quelantes. Entre ellos se
encuentra, especialmente, la obtención de una estereoselectividad
elevada en el caso de una hidrogenación e hidroformilación de
olefinas proquirales. Por lo demás, se descubrió que la
estereoselectividad elevada ya no se alcanza si en el caso de la
reacción se interfiere en la configuración de enlaces
intermoleculares no covalentes entre los ligandos, por la adición de
ácidos o solventes próticos, por ejemplo, metanol.
En un modo de proceder adecuado para determinar
si un ligando es adecuado para el procedimiento acorde a la
invención, primero se generan, mediante un programa de modelado
molecular, todo tipo de dímeros unidos por puente de hidrógeno, del
ligando y de sus tautómeros. Las estructuras de los dímeros se
optimizan entonces con métodos de química cuántica.
Preferentemente, se utiliza para ello la teoría del funcional de la
densidad (DFT), por ejemplo, utilizando el funcional
B-P86 (A. D. Becke, Phys. Rev. A 1988, 38, 3098; J.
P. Perdew, Phys. Rev. B 1986, 33, 8822; ibid 1986, 34,
7406(E)) y la base SV(P) (A. Schäfer, H. Horn, R.
Ahlrichs, J. Chem. Phys. 1992, 97, 2571) en el paquete de programa
Turbomole (R. Ahlrichs, M. Bär, M. Häser, H. Horn, C. Kölmel, Chem.
Phys. Lett. 1989, 162,165; M. v. Amim, R. Ahlrichs; J. Comput. Chem.
1998, 19, 1746) (puede adquirirse en la Universidad de Karlsruhe).
Un paquete de modelado molecular adecuado adquirible en el mercado
es Gaussian 98 (M. J. Frisch, J. A. Pople et al., Gaussian
98, Revision A.5, Gaussian Inc., Pittsburgh (PA) 1998).
Como ligando pseudoquelante son adecuados,
preferentemente, aquellos en los cuales, en la estructura dimérica
calculada, la distancia de los átomos coordinados, por ejemplo, de
los átomos de P, es inferior a 5 \ring{A}.
A los fines de la explicación de la presente
invención, la expresión comprende el término "alquilo", grupo
alquilo de cadena linear y de cadena ramificada. Preferentemente, se
trata, en este caso, de alquilo C_{1}-C_{20} de
cadena linear o de cadena ramificada, preferentemente, de alquilo
C_{1}-C_{12}, de modo especialmente preferido,
de alquilo C_{1}-C_{8} y de modo preferido,
sobre todo, de grupos alquilo C_{1}-C_{4}.
Ejemplos de grupos alquilo son, especialmente, metilo, etilo,
propilo, isopropilo, n-butilo,
2-butilo, sec.-butilo, tert.-butilo, n- pentilo,
2-pentilo, 2-metilbutilo,
3-metilbutilo, 1,2-dimetilpropilo,
1,1-dimetilpropilo,
2,2-dimetilpropilo, 1-etilpropilo,
n-hexilo, 2-hexilo,
2-metilpentilo, 3-metilpentilo,
4-metilpentilo, 1,2-dimetilbutilo,
1,3-dimetilbutilo,
2,3-dimetilbutilo,
1,1-dimetilbutilo,
2,2-dimetilbutilo,
3,3-dimetilbutilo,
1,1,2-trimetilpropilo,
1,2,2-trimetilpropilo, 1-etilbutilo,
2-etilbutilo,
1-etil-2-metilpropilo,
n-heptilo, 2-heptilo,
3-heptilo, 2-etilpentilo,
1-propilbutilo, n-octilo,
2-etilhexilo, 2-propilheptilo,
nonilo, decilo.
La expresión "alquilo" también comprende
grupos alquilo sustituidos que, en general, presentan 1, 2, 3, 4 o
5, preferentemente, 1, 2 o 3 y, de modo especialmente preferido, 1
sustituyente. Estos están seleccionados, preferentemente, entre
alcoxi, cicloalquilo, arilo, hetarilo, hidroxilo, halógeno,
NE^{1}E^{2}, NE^{1}E^{2}E^{3+}, carboxilato y sulfonato.
Un grupo perfluoralquilo preferido es el trifluormetilo.
En el sentido de la presente invención, el
término "aquileno" representa un grupo alquileno de cadena
lineal o ramificada con 1 a 5 átomos de carbono.
El término "cicloalquilo" comprende, en el
sentido de la presente invención, grupos cicloalquilo insustituidos
y sustituidos, preferentemente, grupos cicloalquilo de
C_{5}-C_{7}, como ciclopentilo, ciclohexilo o
cicloheptilo. En el caso de una sustitución, en general pueden
presentar 1, 2, 3, 4 o 5, preferentemente, 1, 2 o 3 y, de modo
especialmente preferido, 1 sustituyente. Preferentemente, los
sustituyentes se seleccionan entre alquilo, alcoxi,
NE^{1}E^{2}, NE^{1}E^{2}E^{3+} y halógeno.
El término "heterocicloalquilo" en el
sentido de la presente invención, comprende grupos cicloalifáticos
saturados con, en general, 4 a 7, preferentemente, 5 o 6 átomos
anulares en los que 1 o 2 de los átomos de carbono anulares son
reemplazados por heteroátomos, seleccionados entre los elementos
oxígeno, nitrógeno y azufre, y que, eventualmente, pueden estar
sustituidos, asimismo, en el casos de una sustitución, estos grupos
heterocicloalifáticos pueden portar 1, 2 o 3, preferentemente, 1 o
2, de modo especialmente preferido, 1 sustituyente. Estos
sustituyentes están seleccionados, preferentemente, entre alquilo,
alcoxi, arilo, COORº, COO^{-}M^{+}, hidroxilo, halógeno y
NE^{1}E^{2}, NE^{1}E^{2}E^{3+}, se prefieren,
especialmente, los radicales alquilo. Ejemplo para grupos
heterocicloalifáticos son la pirrolidina, piperidina,
2,2,6,6-tetrametilpiperidinilo, imidazolidinilo,
pirazolidinilo, oxazolidinilo, morfolidinilo, tiazolidinilo,
isotiazolidinilo, isoxazolidinilo, piperazinilo,
tetrahidrotiofenilo, tetrahidrofuranilo, tetrahidropiranilo,
dioxanilo.
El término "arilo" comprende, en el sentido
de la presente invención, grupos arilo insustituidos como así
también sustituidos, y representa, preferentemente, fenilo, tolilo,
xililo, mesitilo, naftilo, fluorenilo, antracenilo, fenantrenilo o
naftacenilo, de modo especialmente preferido, fenilo o naftilo,
asimismo, estos grupos arilo, en el caso de una sustitución, pueden
portar, en general, 1, 2, 3, 4 o 5, preferentemente, 1, 2 o 3 y, de
modo especialmente preferido, 1 sustituyente, seleccionado del grupo
alquilo, alcoxi, carboxilato, trifluormetilo, sulfonato,
NE^{1}E^{2}, alquileno-NE^{1}E^{2}, nitro,
ciano o halógeno. Un grupo perfluorarilo preferido es el
pentafluorfenilo.
El término "hetarilo" comprende, en el
sentido de la presente invención, grupos insustituidos o sustituidos
heterocicloaromáticos, preferentemente los grupos furilo,
tiofenilo, piridilo, quinolinilo, acridinilo, piridazinilo,
pirimidinilo, pirazinilo, pirrolilo, imidazolilo, pirazolilo,
indolilo, purinilo, indazolilo, benzotriazolilo,
1,2,3-triazolilo, 1,3,4- triazolilo y carbazolilo.
En el caso de una sustitución, estos grupos heterocicloaromáticos
pueden portar, en general, 1, 2 o 3 sustituyentes, seleccionados de
los grupos alquilo, alcoxi, hidroxilo, carboxilato, sulfonato,
NE^{1}E^{2}, alquileno- NE^{1}E^{2} o halógeno.
En el marco de esta invención, el carboxilato y
el sulfonato representan, preferentemente, un derivado de una
función de ácido carboxílico o de una función de ácido sulfónico,
especialmente, de un carboxilato o sulfonato de metal, una función
de un éster de ácido carboxílico o una función de un éster de ácido
sulfónico o una función de amida de ácido carboxílico o ácido
sulfónico. Entre ellos se encuentran, por ejemplo, los esteres con
alcanole C_{1}-C_{4}, como metanol, etanol,
n-propanol, isopropanol, n-butanol,
sec.-butanol y tert.-butanol.
Las explicaciones anteriores respecto de los
términos "alquilo", "cicloalquilo", "arilo",
"heterocicloalquilo" y "hetarilo" valen,
correspondientemente, para los términos "alcoxi",
"cicloalcoxi", "ariloxi", "heterocicloalcoxi" y
"hetariloxi".
En el sentido de la presente invención, el
término "acilo" representa grupos alcanoilo o aroilo con, en
general, 2 a 11, preferentemente, 2 a 8 átomos de carbono, por
ejemplo, para el grupo formilo, acetilo, propanoilo, butanoilo,
pentanoilo, hexanoilo, heptanoilo, 2-etilhexanoilo,
2-propilheptanoilo, benzoilo o naftoilo.
Los radicales E^{1} a E^{12} se
seleccionaron, independientemente entre sí, entre hidrógeno,
alquilo, cicloalquilo y arilo. Los grupos NE^{1}E^{2},
NE^{4}E^{5}, NE^{7}E^{8} y NE^{10}E^{11} significan,
preferentemente, N,N-dimetilamino,
N,N-dietilamino, N, N-dipropilamino,
N,N-diisopropilamino,
N,N-di-n-butilamino,
N,N-di-t.-butilamino,
N,N-diciclohexilamino o N,Ndifenilamino.
Halógeno significa flúor, cloro, bromo y yodo,
preferentemente, flúor, cloro y bromo.
M^{+} representa un equivalente catiónico, des
decir, un catión monovalente o la proporción correspondiente de
carga simple positiva de un catión polivalente. El catión M^{+}
sirve solamente como contraion para neutralizar los grupos de
sustituyentes de carga negativa, como el grupo COO o el grupo
sulfonato y en principio puede ser seleccionado libremente. Por
ello, preferentemente se utilizan iones de metales alcalinos,
especialmente, Na^{+}, K^{+}, Li^{+} o iones onio, como iones
de amonio, de mono, di, tri, tetraalquilamonio, fosfonio,
tetraalquilfosfonio o tetraarilfosfonio.
Lo mismo vale para el equivalente aniónico
X^{-}, que solamente sirve como contraión de grupos de
sustituyentes cargados positivamente, como los grupos amonio, y
puede ser elegido libremente entre aniones monovalentes y las
proporciones correspondientes de cara negativa de un anión
polivalente, asimismo, en general se prefieren los iones
halogenuros generales X, especialmente, el cloruro y el bromuro.
Los valores para x e y son un número entero de 1
a 240, preferentemente, un número entero de 2 a 120.
El término "compuesto policíclico"
comprende, en el marco de la presente invención, compuestos, en el
sentido más amplio, que contienen, al menos, dos anillos,
independientemente de cómo estos anillos están unidos. Por ejemplo,
se puede tratar de anillos carbociclos y/o heterociclos. Los anillos
pueden ser unidos por enlaces simples o dobles ("compuestos de
múltiples núcleos"), por condensación ("sistemas anulares
condensados") o por puentes ("sistemas anulares en puente",
"compuestos jaula"). Los compuestos policiclos preferidos son
sistemas anulares
condensados.
condensados.
Los compuestos cíclicos condensados pueden ser
compuestos unidos por condensación, aromáticos, hidroaromáticos y
cíclicos. Los compuestos cíclicos condensados están formados por
dos, tres o más anillos. Según el tipo de unión diferenciamos entre
compuestos cíclicos condensados de una
orto-condensación, es decir, cada anillo tiene un
borde común o dos átomos comunes con el anillo adyacente respectivo,
y una peri-condensación, en la cual el átomo de
carbono pertenece a más de dos anillos. Entre los compuestos
cíclicos condensados se prefieren los compuestos cíclicos
ortocondensados.
\newpage
Los pares ligando/ligando utilizados acorde a la
invención se pueden representar esquemáticamente mediante la
siguiente fórmula general I:
en la
cual
- \quad
- Pn representa átomos pnicógenos o átomos coordinantes de grupos que presentan átomos pseudopnicógenos, seleccionados independientemente entre sí,
- \quad
- A y B representan radicales con grupos funcionales complementarios entre sí, entre los cuales existe una interacción no covalente,
- \quad
- R^{1} representa un radical organilo de enlace simple o doble,
- \quad
- R^{2} representa un radical organilo de enlace simple,
- \quad
- a representa 0 o 1, dependiendo de la valencia del átomo pnicógeno o del átomo coordinador de los grupos que contienen átomos pseudopnicógenos y del tipo de enlace del radical R^{2},
asimismo, el átomo pnicógeno, o el átomo que
coordina grupos que contienen átomos pseudopnicógenos, también
pueden formar parte de un compuesto cíclico, junto con, al menos,
dos radicales unidos R^{1}, R^{2} y A o B.
Preferentemente, los átomos Pn en la fórmula I
se seleccionan independientemente entre entre N, P, As, Sb y átomos
de carbono carbeno.
En una primera ejecución, en el caso del grupo
con átomos pnicógenos o átomos pseudopnicógenos se trata de un
grupo carbeno de la fórmula R^{1}-C-A o R^{1}-C-B.
Preferentemente, el átomo de carbono carbeno es, en ese caso, parte
del compuesto cíclico de la fórmula general I.1
en la
cual
- \quad
- G^{1} representa NR^{B} o CR^{C}RD, asimismo, R^{B}, R^{C} y R^{D} son, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo, asimismo, R^{C} o R^{D} también pueden ser un equivalente de enlace de un doble enlace,
- \quad
- Q^{1} representa un grupo bivalente que conforma un puente con 1 a 5 átomos entre los enlaces laterales,
- \quad
- R^{A} representa hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo,
asimismo, uno de los radicales R^{A}, R^{B},
R^{C}, R^{D} o un radical en el grupo Q^{1} representa un
grupo funcional apto para la configuración del enlace
intermolecular, no covalente, o comprende un grupo de este
tipo.
Preferentemente, los compuestos de la fórmula
I.1 son seleccionados entre los carbenos
N-heterociclos de las fórmulas I.1a a I.1d
en las
cuales
- \quad
- R^{A}, R^{B}, R^{C} R^{E} y R^{F} representan, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo,
asimismo, uno de estos radicales representa un
grupo funcional apto para la configuración del enlace
intermolecular, no covalente, o comprende un grupo de este
tipo.
Preferentemente, en los compuestos de las
fórmulas I.1a a I.1d, los radicales R^{A}, R^{B}, R^{C},
R^{E} y R^{F}, que no representan un grupo funcional apto para
la configuración del enlace intermolecular, no covalente o no
comprenden un grupo de este tipo, son radicales alquilo o arilo
insustituidos o mono o polisustituidos.
Preferentemente, en los compuestos de las
fórmulas I.1a a I.1d, el radical R^{A} representa un grupo
funcional apto para la configuración del enlace intermolecular, no
covalente, o comprende un grupo de este tipo.
En una segunda ejecución, en el caso del grupo
con átomos pnicógenos o átomos pseudopnicógenos se trata de un
grupo imino de la fórmula R^{1}=N-A o
R^{1}=N-B. Preferentemente, el grupo imino es, en
ese caso, parte del compuesto cíclico de la fórmula general
I.2.
en la
cual
- \quad
- Q^{2} representa un grupo bivalente que conforma un puente con 1 a 5 átomos entre los enlaces laterales, y
- \quad
- R^{G}, R^{H} y R^{I} representan, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo,
asimismo, uno de los radicales R^{G}, R^{H},
R^{I}, o un radical en el grupo Q^{2} representa un grupo
funcional apto para la configuración del enlace intermolecular, no
covalente, o comprende un grupo de este tipo.
Preferentemente, en la fórmula I.2 el grupo
Q^{2} representa un grupo alquileno
C_{1}-C_{5}, que puede presentar un heteroátomo
o un grupo con heteroátomos, preferentemente, seleccionado entre O,
S o NR^{K} (R^{K} = hidrógeno, alquilo, cicloalquilo,
arilo).
Preferentemente, los compuestos de la fórmula
I.2 son seleccionados entre las iminas de las fórmulas I.2a o
I.2b
en las
cuales
- \quad
- G^{2} representa O o NR^{K}, asimismo, R^{K} es hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo,
- \quad
- R^{G}, R^{H}, R^{I} y R^{L} representan, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo,
asimismo, uno de los radicales R^{G}, R^{H},
R^{I}, R^{K} y R^{L} representa un grupo funcional apto para
la configuración del enlace intermolecular, no covalente, o
comprende un grupo de este tipo.
Preferentemente, en los compuestos de las
fórmulas I.2a o I.2b, el radical R^{G} representa un grupo
funcional apto para la configuración del enlace intermolecular, no
covalente, o comprende un grupo de este tipo.
Preferentemente, en los compuestos de las
fórmulas I.2a o I.2b el radical R^{H} representa alquilo,
especialmente, metilo, etilo, isopropilo o tert.-butilo, arilo,
especialmente, fenilo, o arilalquilo, especialmente, bencilo.
Preferentemente, en los compuestos de las
fórmulas I.2a o I.2b los radicales R^{I} y R^{L} representan
hidrógeno.
Preferentemente, en los compuestos de las
fórmulas I.2a o I.2b el grupo G^{2} representa O o NR^{K}.
En una tercera ejecución, el grupo con átomos
pnicógenos o átomos pseudopnicógenos es un grupo seleccionado
entre los grupos de la fórmula general I.3
en la
cual
- \quad
- Pn representa N, P, As o Sb, preferentemente, P,
- \quad
- R^{1} y R^{2} son, independientemente entre sí, alquilo, alcoxi, cicloalquilo, cicloalcoxi, heterocicloalquilo, heterocicloalcoxi, arilo, ariloxi, hetarilo o hetariloxi o
- \quad
- R^{1} y R^{2}, junto con el átomo de fósforo al que están unidos representan un heterociclo de 4 a 8 eslabones, que, eventualmente, está condensado, adicionalmente, una, dos o tres veces con cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo, asimismo, el heterociclo y, en caso de que se encuentren, los grupos condensados, pueden portar, independientemente entre sí, uno, dos, tres o cuatro sustituyentes seleccionados entre COOR^{c}, COO^{-}M^{+}, SO_{3}R^{c}, SO_{3} ^{-}M^{+}, PO_{3} (Rc)(Rd), (FO_{3})^{2-}(M^{+})_{2}, NE^{4}E^{5}, (NE^{4}E^{5}E^{6})^{+}X^{-}, OR^{e}, SR^{e}, (CHR^{f}CH_{2}O)_{y}R^{e}, (CH_{2}O) y R^{e}, (CH_{2}CH_{2}NE^{4})_{y}R^{e}; halógeno, nitro, acilo o ciano,
- \quad
- asimismo,
- \quad
- R^{c} y R^{d} son, respectivamente, radicales iguales o diferentes, seleccionados entre hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, arilo o hetarilo,
- \quad
- R^{8}, E^{4}, E^{5}, E^{6} son, respectivamente, radicales iguales o diferentes, seleccionados entre hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, arilo o hetarilo,
- \quad
- R^{f} es hidrógeno, metilo o etilo,
- \quad
- M^{+} representa un equivalente de cationes,
- \quad
- X^{-} representa un equivalente de aniones y
- \quad
- y es un número entero de 1 a 240.
\vskip1.000000\baselineskip
Acorde a un primer modo de ejecución preferido,
en los grupos de la fórmula general I.3 los radicales R1 y R2 no
están unidos por puentes. En ese caso, R^{1} y R^{2} están
seleccionados, preferentemente, independientemente entre sí, entre
alquilo, cicloalquilo, arilo y hetarilo, como definido al
comienzo.
Preferentemente, al menos, uno de los radicales
R^{1} y R^{2} y, de modo especialmente preferido, R^{1} y
R^{2} representan ambos un arilo. En ese caso, por ejemplo, uno de
los radicales R^{1} y R^{2} representa fenilo y el otro,
naftilo o R^{1} y R^{2} representan, ambos, fenilo o R^{1} y
R^{2} representan ambos naftilo. Los radicales naftilo preferidos
son radicales 1-naftilo.
Acorde a otro modo de ejecución preferido, en
los grupos de la fórmula general I.3 los radicales R1 y R2 están
unidos por puentes. En ese caso, el grupo con átomos pnicógenos
preferentemente representa un grupo de la fórmula
en la
cual
- \quad
- Pn representa P, As o Sb, preferentemente, P,
- \quad
- r y s son, independientemente entre sí, 0 o 1, y
- \quad
- D, junto con el átomo de fósforo y el o los átomos de oxígeno unidos a él, representan un
- \quad
- heterociclo de 4 a 8 eslabones, eventualmente concentrado una, dos o tres veces con cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo y/o hetarilo,
asimismo, los grupos concentrados pueden portar,
independientemente entre sí, uno, dos, tres o cuatro sustituyentes,
seleccionados entre alquilo, alcoxi, halógeno, sulfonato,
NE^{4}E^{5}, alquileno-NE^{4}E^{5}, nitro,
ciano y carboxilato y/o D puede presentar uno, dos, tres o cuatro
sustituyentes, seleccionados entre alquilo, hidroxi, alcoxi,
eventualmente, cicloalquilo sustituido y, eventualmente, arilo
sustituido y/o D puede estar interrumpido por 1, 2 o 3 heteroátomos
eventualmente sustituidos,
El radical D representa, preferentemente, un
puente alquileno C_{2}a C_{6}, concentrado 1 o 2 veces con
arilo y/o que puede presentar un sustituyente seleccionado entre
alquilo, eventualmente, cicloalquilo sustituido y, eventualmente,
arilo sustituido y/o puede estar interrumpido por un heteroátomo
eventualmente sustituido.
En el caso del arilo concentrado de los
radicales D se trata, preferentemente, de benzol o naftalina. Los
anillos de benzol concentrados, preferentemente, son insustituidos o
presentan 1, 2 o 3, especialmente, 1 o 2 sustituyentes, que
preferentemente están seleccionados entre alquilo, alcoxi, halógeno,
sulfonato, NE^{4}E^{5},
alquileno-NE^{4}E^{5}, trifluormetilo, nitro,
carboxilato, alcoxicarbonilo, acilo y ciano. Las naftalinas
concentradas, preferentemente, son insustituidas o presentan, en el
anillo no concentrado y/o en el anillo concentrado,
respectivamente, 1, 2 o 3, especialmente, 1 o 2 sustituyentes
mencionados en el caso de los anillos de benzol concentrados. En el
caso de los sustituyentes de los arilos concentrados, el alquilo
representa, preferentemente, alquilo C_{1} a C_{4} y,
especialmente, metilo, isopropilo y tert.-butilo. El alcoxi
representa, a su vez, preferentemente, alcoxi C_{1} a C_{4} y,
especialmente, metoxi. El alcoxicarbonilo representa,
preferentemente, alcoxicarbonilo C_{1} a C_{4}.
Si el puente alquilo C_{2} a C_{6} del
radical D está interrumpido por 1, 2 o 3, heteroátomos,
eventualmente sustituidos, estos están seleccionados,
preferentemente, entre O, S o NR^{h}, asimismo, R^{h} representa
alquilo, cicloalquilo o arilo.
Si el puente alquilo C_{2} a C_{6} del
radical D está sustituido, presenta, preferentemente, 1, 2, 3 o 4,
especialmente, 2 o 4 sustituyentes, seleccionados entre alquilo,
alcoxi, hidroxi, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo y
hetarilo, asimismo, los sustituyentes de cicloalquilo,
heterocicloalquilo, arilo y hetarilo pueden portar,
respectivamente, 1, 2 o 3 sustituyentes de los nombrados al comienzo
como radicales adecuados.
Preferentemente, el radical D representa un
puente alquilo C_{3} a C_{6}, que, como se describe
anteriormente, está concentrado y/o sustituido y/o interrumpido por
heteroátomos eventualmente sustituidos. El radical D representa,
sobre todo, un puente alquilo C_{3} a C_{6}, concentrado una o
dos veces con fenilo y/o naftilo, asimismo, los grupos fenilo o
naftilo pueden portar 1, 2 o 3 de los sustituyentes mencionados
anteriormente.
Preferentemente, el radical D, junto con el
átomo de fósforo y el o los átomos de oxígeno unidos a él,
representan un heterociclo de 4 a 8 eslabones, asimismo, D
representa un radical seleccionado entre los radicales de las
fórmulas II.1 a II.4,
en las
cuales
- \quad
- T representa O, S o NR^{I}, asimismo, R^{I} es alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo o arilo,
- \quad
- o T representa un puente alquilo C_{1} a C_{3}, que puede presentar un doble enlace y/o un sustituyente de alquilo, cicloalquilo o arilo,
- \quad
- asimismo, el sustituyente de arilo puede portar uno, dos o tres sustituyentes para arilo mencionados,
- \quad
- o T puede representar un puente alquilo C_{2} a C_{3}, interrumpido por O, S o NR^{I},
R^{I}, R^{II}, R^{III}, R^{IV}, R^{V},
R^{VI}, R^{VII}, R^{VIII}, R^{IX}, R^{X}, R^{XI} y
R^{XII} representan, independientemente entre sí, hidrógeno,
alquilo, cicloalquilo, arilo, alcoxi, halógeno, sulfonato,
NE^{4}E^{5}, alquileno-NE^{4}E^{5},
trifluormetilo, nitro, alcoxicarbonilo o ciano.
En un modo de ejecución especialmente preferido,
en los grupos de la fórmula general I.3
los radicales R^{1} y R^{2}
están unidos entre sí por puentes de modo tal que el grupo que
contiene átomos de fósforo, del grupo de la fórmula, representa un
heterociclo quiral. Preferentemente, los grupos D que establecen la
unión por puentes se seleccionan entonces entre los grupos de las
formulas II.1 y II.3, en
donde
- \quad
- R^{I}, R^{II}, R^{III}, R^{IV}, R^{V}, R^{VI}, R^{VII}, R^{VIII}, R^{IX}, R^{X}, R^{XI} y R^{XII} representan, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo, hetarilo, hidroxi, tiol, óxido de polialquileno, imina de polialquileno, alcoxi, halógeno, SO_{3}H, sulfonato, NE^{4}E^{6}, alquileno-NE^{4}E^{5}, trifluormetilo, nitro, alcoxicarbonilo, carboxilo, acilo o ciano y E^{4} y E^{5} son, respectivamente, radicales iguales o diferentes, seleccionados entre hidrógeno, alquilo, cicloalquilo y arilo.
Además, preferentemente, Y representa un grupo
de la fórmula II.1, en la cual R^{IV} y R^{V} representan,
independientemente entre sí, alquilo C_{1}-C_{4}
o alcoxi C_{1}-C_{4}. Preferentemente, R^{IV}
y R^{V} están seleccionados entre metilo, etilo, isopropilo,
tert.-butilo y metoxi. Preferentemente, en estos compuestos
R^{I}, R^{II}, R^{III}, R^{VI}, R^{VII} y R^{VIII}
representan hidrógeno.
Además, preferentemente, Y representa un grupo
de la fórmula II.1, en la cual R^{I} y R^{VIII} representan,
independientemente entre sí, alquilo C_{1}-C_{4}
o alcoxi C_{1}-C_{4}. De modo especialmente
preferido, en estos compuestos, R^{I} y R^{VIII} representan
tert.-butilo. De modo especialmente preferido, en estos compuestos
R^{II}, R^{III}, R^{VI}, R^{V} R^{VI} y R^{VII}
representan hidrógeno. Además, preferentemente, en estos
compuestos, R^{III} y R^{VI} representan, independientemente
entre sí, alquilo C_{1}-C_{4} o alcoxi
C_{1}-C_{4}. De modo especialmente preferido,
R^{III} y R^{VI} están seleccionados entre metilo, etilo,
isopropilo, tert.-butilo y metoxi.
Además, preferentemente, Y representa un grupo
de la fórmula II.1, en la cual R^{II} y R^{VII} representan,
independientemente entre sí, hidrógeno. Preferentemente, en estos
compuestos, R^{I}, R^{III}, R^{IV}, R^{V}, R^{VI}, y
R^{VIII} representan, independientemente entre sí, alquilo
C_{1}-C_{4} o alcoxi
C_{1}-C_{4}. De modo especialmente preferido,
R^{I}, R^{III}, R^{IV}, R^{V}, R^{VI}, y R^{VIII} están
seleccionados entre metilo, etilo, isopropilo, tert.-butilo y
metoxi.
Además, preferentemente, Y representa un grupo
de la fórmula II.1, en la cual R^{I} a R^{XII} representan,
independientemente entre sí, hidrógeno.
Además, preferentemente, Y representa un grupo
de la fórmula II.1, en la cual R^{I} y R^{XII} representan,
independientemente entre sí, alquilo C_{1}-C_{4}
o alcoxi C_{1}-C_{4}. Sobre todo R^{I} y
R^{VI} están seleccionados independientemente entre sí entre
metilo, etilo, isopropilo, tert.-butilo, metoxi y alcoxicarbonilo,
preferentemente, metoxicarbonilo. De modo especialmente preferido,
en estos compuestos, los radicales R^{II}, a R^{XI} representan
hidrógeno.
Entre los grupos quirales preferidos de la
fórmula general I.3 se encuentran, por ejemplo, grupos (2R, 3S, 4R,
5S)-2,5-dimetil-3,4-
dihidroxifosfolano y(2S, 3R, 4S,
5R)-2,5-dimetil-3,4-dihidroxifosfolano
así como grupos
(R)-1,1'-binafthileno,
2,2'-diildioxifosfino,
(S)-1,1'-binaftiyleno-2,2'-diildioxifosfino,
(S)-1,1'-bifenileno-2,2'-diildioxifosfino
y
(S)-1,1'-bifenileno-2,2'-diildioxifosfino,
que pueden ser insustituidos o, como descrito anteriormente,
sustituidos.
Preferentemente, al menos, uno de los ligandos
acordes a la invención presenta un grupo funcional apto para la
configuración de enlaces intermoleculares no covalentes y para la
tautomería. Éste está seleccionado, preferentemente, del grupo de
la fórmula
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
y de sus tautómeros, en donde Y
representa O, S o NR^{4}, asimismo, R^{4} es hidrógeno, alquilo,
cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o
hetarilo.
La posición del equilibrio tautómero
correspondiente depende, entre otros, del grupo Y así como de los
sustituyentes en el grupo apto para la tautomería. A continuación
se describen a modo de ejemplo para la tautomería
keto-enol y la tautomería
imina-enamina:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Preferentemente, los ligandos acordes a la
invención presentan, al menos, un elemento estructural de la fórmula
general I.a o I.b
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
o sus tautómeros, en las
cuales
- \quad
- Pn, R^{1}, R2 y a son definidos como anteriormente,
- \quad
- R^{3} representa hidrógeno, alquilo, alcoxi, cicloalquilo, cicloalcoxi, heterocicloalquilo, heterocicloalcoxi, arilo, ariloxi, hetarilo o hetariloxi,
- \quad
- X representa un grupo bivalente que conforma un puente con 1 a 5 átomos puente entre los enlaces laterales,
- \quad
- Y representa O, S o NR^{4}, asimismo, R^{4} es hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo,
asimismo, dos o más de los radicales X y R^{1}
a R^{4} pueden representar, conjuntamente con el elemento
estructural de la fórmula I.a o I.b, al cual están unidos, un
compuesto mono o policíclico.
En lo tocante a los radicales adecuados
preferidos R^{1} y R^{2} se hace referencia a las anteriores
ejecuciones.
Preferentemente, en el compuesto de las fórmulas
I.a y I.b, Pn representa N, P, As o Sb, de modo especialmente
preferido, P, As o Sb y, especialmente, P.
Preferentemente, el grupo bivalente que conforma
un puente X en los compuestos de las fórmulas I.a y I.b 1 a 4, de
modo especialmente preferido, 1 a 3 átomos puente entre los enlaces
laterales.
Preferentemente, el grupo bivalente que conforma
un puente X representa un puente alquileno
C_{1}-C_{5}, que, dependiendo de la cantidad de
átomos puente, puede presentar uno o dos dobles enlaces y/o uno,
dos, tres o cuatro sustituyentes, seleccionados entre alquilo,
cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo, hetarilo, carboxilato,
sulfonato, fosfonato, NE^{1}E^{2} (E^{1}, E^{2} = hidrógeno,
alquilo, cicloalquilo, acilo o arilo), hidroxi, tiol, halógeno,
nitro, acilo o ciano, asimismo, los sustituyentes de cicloalquilo,
arilo y hetarilo pueden portar, adicionalmente, uno, dos, tres o
cuatro sustituyentes, seleccionados entre alquilo, alcoxi,
halógeno, trifluormetilo, nitro, alcoxicarbonilo o ciano y/o uno o
dos átomos puente no adyacentes del grupo alquileno
C_{1}-C_{5} X puede estar reemplazados por un
heteroátomo o un grupo con heteroátomos, y/o El puente alquileno X
puede ser concentrado una o dos veces con arilo y/o hetarilo,
asimismo, los grupos arilo y hetarilo concentrados pueden portar,
respectivamente, uno, dos o tres sustituyentes, seleccionados entre
alquilo, cicloalquilo, arilo, alcoxi, cicloalcoxi, ariloxi, acilo,
halógeno, trifluormetilo, nitro, ciano, carboxilo, alcoxicarbonilo
o NE^{1}E^{2} (E^{1} y E^{2} = hidrógeno, alquilo,
cicloalquilo, acilo o arilo) y/o dos o más de dos átomos puente del
puente alquileno C_{1} a C_{6}, conjuntamente con el elemento
estructural de la fórmula I.a o I.b, al cual están unidos, pueden
representar un compuesto mono o policíclico.
Preferentemente, X representa un puente
alquileno C_{1}-C_{5}, que puede presentar uno o
dos dobles enlaces. Asimismo, dos o más de dos átomos puente del
puente X, conjuntamente con el elemento estructural de la fórmula
I.a o I.b, al cual están unidos, pueden representar un compuesto
mono o policíclico.
Preferentemente, los ligandos acordes a la
invención presentan, al menos, un elemento estructural de la fórmula
general I.a o I.b, en el cual el grupo X y el radical R^{3} junto
con el grupo -NH-C(=Y)-, al cual están unidos,
representan un anillo de 5 a 8 eslabones, preferentemente, de 6
eslabones. Este anillo puede presentar uno, dos o tres dobles
enlaces, asimismo, uno de estos dobles enlaces puede basarse en el
grupo tautómero -N=C(YH)-. Se prefieren los anillos de 6
eslabones, que teniendo en cuenta la tautomería, presentan tres
dobles enlaces. Dichos compuestos cíclicos, en los cuales uno de
los tautómeros pueden conformar un compuesto cíclico aromático, son
especialmente estables. Los anillos mencionados pueden ser
insustituidos o presentar uno, dos, tres, cuatro o cinco de los
sustituyentes mencionados anteriormente. Estos están seleccionados,
preferentemente, entre alquilo C_{1}-C_{4}, de
modo especialmente preferido, metilo, etilo, isopropilo o
tert.-butilo, alcoxi C_{1}-C_{4},
especialmente, metoxi, así etoxi, isopropiloxi o tert.-butiloxi, así
como arilo, preferentemente, fenilo. En un modo de ejecución
adecuado, los anillos mencionados presentan, al menos, un doble
enlace, asimismo, los radicales unidos a este doble enlace
representan un compuesto cíclico condensado con 1, 2 o 3 anillos
más. Se trata, preferentemente, de anillos de benzol o naftalina.
Los anillos de benzol concentrados, preferentemente, son
insustituidos o presentan 1, 2 o 3 sustituyentes, seleccionados
entre alquilo, hidroxi, alcoxi, carboxilato, sulfonato, halógeno,
NE^{1}E^{2}, trifluormetilo, nitro, alcoxicarbonilo, acilo y
ciano. Las naftalinas concentradas preferentemente son
insustituidas o presentan, en el anillo no concentrado y/o en el
anillo concentrado, respectivamente, 1, 2 o 3 sustituyentes
mencionados en el caso de los anillos de benzol concentrados.
Preferentemente, los ligandos utilizados acordes
a la invención son seleccionados entre los compuestos de las
fórmulas generales I.A a I.C
y sus
tautómeros,
uno de los radicales R^{5} a R^{9}
representa un grupo que contiene átomos psicógenos o átomos
pseudopnicógenos, como definidos anteriormente, los radicales
R^{5} a R^{9} que no representan un grupo que contiene átomos
psicógenos o átomos pseudopnicógenos pueden representar,
independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo, cicloalquilo,
heterocicloalquilo, arilo, hetarilo, WCOORº, WCOO^{-}M^{+},
W(SO_{3})Rº, W(SO_{3)}^{-}M^{+},
WPO_{3} (Ro)(Rp),
W(PO_{3})^{2-}(M^{+})_{2},
WNE^{1}E^{2},
W(NE^{1}E^{2}E^{3})^{+}X^{-}, WOR^{q},
WSR^{q}, (CHR^{r}CH_{2}O)_{x}R^{q},
(CH_{2}NE^{1})_{x}R^{q},
(CH_{2}CH_{2}NE^{1})_{x}R^{q}; halógeno, nitro,
acilo o ciano, en donde
- \quad
- W representa un enlace simple, un heteroátomo; un grupo que contiene heteroátomos o un grupo bivalente que conforma un puente con 1 a 20 átomos puente,
- \quad
- R^{o} y R^{p} significan, respectivamente, radicales iguales o diferentes, seleccionados entre alquilo, cicloalquilo, acilo o arilo,
- \quad
- R^{q}, E^{1}, E^{2}, E^{3} son, respectivamente, radicales iguales o diferentes, seleccionados entre hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, acilo o arilo,
- \quad
- R^{r} es hidrógeno, metilo o etilo,
- \quad
- M^{+} representa un equivalente de cationes,
- \quad
- X^{-} representa un equivalente de aniones y
- \quad
- x es un número entero de 1 a 240,
- \quad
- asimismo, dos radicales vecinos R5 a R^{9} también pueden ser un compuesto cíclico condensado, y R^{a} y R^{b} representan hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo, asimismo, R^{a} también puede ser acilo.
\vskip1.000000\baselineskip
Los grupos con átomos pnicógenos o átomos
pseudopnicógenos, de los compuestos (I.A) a (I.C) son los grupos
mencionados anteriormente I.1, I.2 y I.3. Se hace referencia a los
modos de ejecución adecuados y preferidos.
Preferentemente, los grupos con átomos
pnicógenos o átomos pseudopnicógenos, de los compuestos (I.A) a
(I.C) están seleccionados entre los grupos de la fórmula
W'-PnR^{1}R^{2}.
- \quad
- Pn representa N, P, As o Sb, especialmente, P, As o Sb, especialmente, P,
- \quad
- W representa un enlace simple, un heteroátomo; un grupo que contiene heteroátomos o un grupo bivalente que conforma un puente con 1 a 4 átomos puente entre los enlaces laterales,
- \quad
- R^{1} y R^{2} están definidos como anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
Si en los compuestos de las fórmulas I.A a I.C
dos radicales vicinales, seleccionados entre los radicales R5 a R9,
que no representan un grupo con átomos pnicógenos o átomos
pseudoudopnicógenos, representan un compuesto cíclico condensado,
se trata, preferentemente, de los radicales R^{7} y R^{8}. En el
caso de los anillos unidos por condensación se trata,
preferentemente, de anillos de benzol o naftalina.
Los anillos de benzol concentrados,
preferentemente, son insustituidos o presentan 1, 2 o 3
sustituyentes, seleccionados preferentemente, entre alquilo,
hidroxi, alcoxi, carboxilato, sulfonato, halógeno, NE^{1}E^{2},
trifluormetilo, nitro, alcoxicarbonilo, acilo y ciano. Las
naftalinas concentradas preferentemente son insustituidas o
presentan, en el anillo no concentrado y/o en el anillo concentrado,
respectivamente, 1, 2 o 3 sustituyentes mencionados en el caso de
los anillos de benzol concentrados.
Si en los compuestos de la fórmula I.B el
radical R^{a} representa acilo, estos radicales acilo
preferentemente están seleccionados entre los radicales de la
fórmula -C(=O)-R^{k}, en donde R^{k} representa
hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, arilo o hetarilo.
Preferentemente, R^{k} representa un alquilo
C_{1}-C_{4}, especialmente, metilo, etilo,
n-propilo, isopropilo, n-butilo y
tert.-butilo. Un radical acilo preferido R^{a} es el radical
pivaloil.
Independientemente de su aptitud para la
configuración de enlaces intermoleculares no covalentes, los
compuestos de la fórmula I.A a I.C son adecuados como ligandos en
catalizadores para síntesis asimétricas. El objeto de la invención
también es, por ello, un procedimiento para la obtención de
compuestos quirales a través de la conversión de un compuesto
proquiral que contiene, al menos un doble enlace insaturados
etilénicamente, con un sustrato en presencia de un catalizador
catalizador, que comprende, al menos, un complejo de metal de
transición con ligandos, seleccionados entre los compuestos de las
fórmulas generales I.A a I.C, como definido anterior-
mente.
mente.
Preferentemente, los ligandos utilizados acorde
a la invención son seleccionados entre los compuestos de las
fórmulas generales I.i a I.iii
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
y sus tautómeros, en
donde
- \quad
- b representa 0 o 1,
- \quad
- Pn representa grupos con átomos pnicógenos o átomos pseudopnicógenos, preferentemente, N, P, As o Sb, especialmente, P, As o Sb, especialmente, P,
- \quad
- R^{1} y R^{2} están definidos como anteriormente,
- \quad
- R^{6} a R^{9} son, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{4}, alcoxi C_{1}-C_{4}, arilo, heteroarilo, acilo, halógeno, alcoxicarbonilo C_{1}-C_{4} o carboxilato,
- \quad
- asimismo, dos radicales vecinos R^{6} a R^{9} también pueden ser un compuesto cíclico condensado, y
- \quad
- R^{a} y R^{b} representan hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, o arilo, asimismo, R^{a} también puede ser acilo.
\vskip1.000000\baselineskip
Preferentemente, en los compuestos de las
fórmulas I.i a I.iii los radicales R^{1}y R^{2} son,
independientemente entre sí, alquilo
C_{1}-C_{8}, como metilo, etilo, isopropilo y
tert.-butilo, cicloalquilo C_{5}-C_{8}, como
ciclohexilo, o arilo, como fenilo. Preferentemente, los radicales
R^{1} y R^{2} representan ambos arilo. Especialmente, uno de
los radicales R^{1} y R^{2} representa fenilo y el otro, naftilo
o R^{1} y R^{2} representan, ambos, fenilo o R^{1} y R^{2}
representan ambos naftilo. Los radicales naftilo preferidos son
radicales 1-naftilo.
Por lo demás, se prefieren los compuestos de las
fórmulas I.i a I.iii, en las cuales están unidos por puentes los
radicales R^{1} y R^{2} de modo tal que representan un grupo con
átomos pnicógenos, de la fórmula
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la cual Pn, D, r y s poseen los
significados indicados
anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
En una ejecución especial, en el caso del grupo
con átomos pnicógenos se trata de un grupo quiral con átomos
pnicógenos, como descrito anteriormente. Se hace referencia a las
ejecuciones correspondientes a los grupos II.1 y II.3.
Preferentemente, en los compuestos I.i a I.iii
los radicales R^{6}, R^{7}, R^{8} y R^{9} están
seleccionados, independientemente entre sí, entre hidrógeno,
alquilo C_{1}-C_{4}, alcoxi
C_{1}-C_{4}, arilo, heteroarilo, carboxilato,
sulfonato, NE^{1}E^{2}, halógeno, trifluormetilo, nitro,
alcoxicarbonilo, acilo y ciano. Preferentemente, R^{6}, R^{7},
R^{8} y R^{9} representan hidrógeno, arilo o heteroarilo.
Además, preferentemente, en los compuestos I.i a
I.iii los radicales R^{7} y R^{8} representan un compuesto
cíclico unido por condensación.
Preferentemente, en el compuesto de la fórmula
I.ii, el radical R^{a} representa hidrógeno, alquilo
C_{1}-C_{8}, cicloalquilo
C_{5}-C_{8} o arilo
C_{6}-C_{10}. Además, en la fórmula I.ii el
radical R^{a} representa acilo, como se ha definido
anteriormente. Especialmente, R^{a} representa
-C(=O)-R^{k} con R^{k} = alquilo
C_{1}-C_{4}, especialmente, tert.-butilo.
Preferentemente, en los compuestos de la fórmula
I.ii, el radical R^{b} representa hidrógeno, alquilo
C_{1}-C_{8}, cicloalquilo
C_{5}-C_{8} o arilo
C_{6}-C_{10} o hetarilo.
Un ligando preferido de la fórmula I.i es
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Ar1, Ar2 = fenilo, fenilo,
1-naftilo, 1-naftilo, fenilo,
1-naftilo y sus tautómeros.
\vskip1.000000\baselineskip
Un ligando preferido de la fórmula I.ii es
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Ar1, Ar2 = fenilo, fenilo,
1-naftilo, 1-naftilo, fenilo,
1-naftilo
Rk = metilo, etilo, n-propilo,
isopropilo, n-butilo, tert.-butilo
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Rk = metilo, etilo, n-propilo,
isopropilo, n-butilo, tert.-butilo y sus
tautómeros.
\vskip1.000000\baselineskip
En el caso de los pares ligando/ligando acordes
a la invención y utilizados acorde a la invención, se puede tratar
de pares de ligandos iguales o diferentes.
\newpage
Un ejemplo de los ligandos acordes a la
invención son las siguientes estructuras:
Ejemplos de los ligandos preferidos para el uso
acorde a la invención son
- \quad
- 6-[(R)-1,1'-binaftileno-2,2'-diildioxifosfino]-1-H-piridin-2-ona,
- \quad
- 6-[(S)-1,1'-binaftileno-2,2'-diildioxifosfino]-1-H-piridin-2-ona, y
- \quad
- 6-(3,5-dioxa-4-fosfaciclohepta[2,1-a,3,4-a]dinaftalen-4-iloxi)-1H-piridin-2-ona.
La obtención de ligandos utilizables acorde a la
invención puede llevarse a cabo acorde a procedimientos usuales,
conocidos por el especialista.
Otro objeto de la invención es un catalizador
quiral, como descrito anteriormente. Se hace referencia a las
ejecuciones anteriores respecto de los ligandos adecuados y
preferidos.
Los catalizadores quirales acordes a la
invención presentan, preferentemente, dos o más de los compuestos
descritos anteriormente. A su vez, preferentemente, al menos dos
ligandos se encuentran presentes en forma dimerizada (co pares
ligando/ligando). En el caso de los pares ligando/ligando se puede
tratar de pares de ligandos iguales o diferentes. Adicionalmente a
los ligandos descritos anteriormente, pueden presentar, al menos,
otro ligando, preferentemente, seleccionado entre halogenuros,
aminas, carboxilatos, acetilacetonato, sulfonatos de arilo o de
alquilo, hídrido, CO, olefinas, dienos, cicloolefinas; nitrilos,
heterociclos que contienen N, sustancias aromáticas y
heteroaromáticas, éteres, PF_{3}, fosfoles, fosfabenzoles, así
como ligandos de uno, dos o múltiples dientes, de fosfina,
fosfinitina, fosfonitina, fosforamidita y fosfito.
En el caso del metal de transición se trata,
preferentemente, de un metal del subgrupo I, VI, VII o VIII del
sistema periódico de elementos. De modo especialmente preferido, el
metal de transición está seleccionado entre los metales del
subgrupo VIII (es decir, entre Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt).
En el caso del metal de transición, se trata, especialmente, de
iridio, níquel, rutenio, rodio, paladio o platino.
La presente invención comprende, en general, un
procedimiento para la obtención de compuestos quirales a través de
la conversión de un compuesto proquiral, que contiene, al menos, un
doble enlace insaturado etilénicamente, con un sustrato, en
presencia de un catalizador quiral, como descrito anteriormente. A
su vez, sólo es necesario que, al menos uno de los ligandos, o toda
la catalíticamente activa sea quiral. En general, en las condiciones
de reacción de cada procedimiento para la obtención de compuestos
quirales, determinados complejos de metal de transición se forman
cono especies catalíticamente activas. Por ejemplo, en las
condiciones de hidroformilación, a partir de cada catalizador o
grado anterior de catalizador utilizados, se obtienen especies
catalíticamente activas de la fórmula general
H_{x}M_{y}(CO)_{z}L_{q}, en la cual M
representa un metal de transición, L un compuesto con átomos
psicógenos y q, x, y, z son números enteros, dependiendo de la
valencia y el tipo del metal así como del tipo de enlace de los
ligandos L. Preferentemente, z y q representan, independientemente
entre sí, al menos, un valor de 1, por ejemplo, 1, 2 o 3. La suma de
z y q preferentemente representa un valor de 1 a 5. A su vez, los
complejos pueden presentar, en caso de que así se desee, al menos un
ligando adicional de los descritos anteriormente. Se puede partir
de que también la especie catalíticamente activa presente ligandos
dimerizados (pseudoquelantes).
La especie catalíticamente activa se encuentra,
preferentemente, como solución homogénea monofásica, en un solvente
adecuado. La solución puede contener, adicionalmente, ligandos
libres.
Preferentemente, en el caso del procedimiento
acorde a la invención se trata de hidrogenación, hidroformilación,
hidrocianización, carbonilización, hidroacilización (intramolecular
o intermolecular), hidroamidización, hidroeresterificación,
hidrosililación, hidroboración, aminolisis (hidroaminización),
hidroaminización, alcoholisis (adición
hidroxi-alcoxi), isomerización,
transferhidrización, metatesis, ciclopropanación, condensación
aldólica, alquilización alílica o una cicloadición [4+2] (reacción
de Diels-Alder).
De modo especialmente preferido, en el caso del
procedimiento acorde a la invención para la obtención de compuestos
quirales se trata de una adición 1,2, especialmente, de una
hidrogenación o una adición
1-hidro-2-carbo. En
el marco de esta invención, adición 1,2 significa que se lleva a
cabo una adición a ambos átomos adyacentes de un doble enlace C=X
(X = C, heteroátomo). adición
1-hidro-2-carbo es
una reacción de adición en la cual tras la reacción, en un átomo
está unido el doble enlace hidrógeno y en el otro un grupo que
presenta átomos de carbono. Durante la adición se permiten
isomerizaciones de enlaces dobles. En el marco de esta invención,
adición
1-hidro-2-carbo en
sustratos asimétricos hace referencia, no sólo también a una adición
preferida del fragmento de carbono en el átomo de C_{2}, dado
que la selectividad en lo tocante a la orientación de la adición en
general depende del agente por adicionar y el catalizador utilizado.
"1-hidro-2-carbo-"
significa, entonces, lo mismo que
"1-carbo-2-hidro-".
Las condiciones de reacción del procedimiento
acorde a la invención para la obtención de compuestos quirales,
incluyendo el catalizador quiral, corresponden, en general, a las
del correspondiente procedimiento asimétrico. Los reactores y las
condiciones de reacción adecuados pueden ser tomados por el
especialista de la literatura correspondiente a cada procedimiento,
efectuando las adaptaciones correspondientes. Las temperaturas de
reacción adecuadas se encuentran, en general, en un rango de -100 a
500ºC, preferentemente, en un rango de -80 a 250ºC. Las presiones de
reacción adecuadas se encuentran, en general, en un rango de 0,0001
a 600, preferentemente, en un rango de 0,5 a 300 bar. Los
procedimientos pueden realizarse, en general, de modo continuo,
semicontinuo o discontinuo. Los reactores adecuados para la
conversión continua son conocidos por el especialista y se
describen en, Por ejemplo, Ullmanns Enzyklopädie der technischen
Chemie (Enciclopedia Ullman de la química técnica), tomo 1, 3ª
edición, 1951, página 743 y siguientes. Los reactores adecuados,
resistentes a la presión, también son conocidos por el especialista
y se describen, por ejemplo, en Ullmanns Enzyklopädie der
technischen Chemie, tomo 1, 3ª edición, 1951, página 769 y
siguientes.
Los procedimientos acordes a la invención pueden
ser llevados a cabo en un solvente inerte adecuado, en las
respectivas condiciones de reacción. Los solventes generalmente
adecuados son, por ejemplo, sustancias aromáticas, como tolueno y
xilenos, hidrocarburos o mezclas de hidrocarburos. Además, son
adecuados los hidrocarburos halogenizados, especialmente, clorados,
como diclorometano, cloroformo o 1,2-dicloretano.
Otros solventes son el éster de ácidos carboxílicos alifáticos con
alcanoles, por ejemplo, éster etlílico o Texanol®, éter como
tert.-butilmetiléter, dioxano-1,4 y tetrahidrofurano
así como dimetilformamida. En el caso de ligandos lo
suficientemente hidrolifilizados, también pueden utilizarse
alcoholes, como el metanol, etanol, n-propanol,
isopropanol, n-butanol, isobutanol, cetonas, como
acetona y metiletilacetona. Asimismo pueden utilizarse los
denominados "líquidos iónicos" a modo de solventes. En este
caso se trata de sales líquidas, por ejemplo, sales de
N,N'-dialquilimidazolio como sales de
N-butil- N'-metilimidazolio, sales
de tetraalquilamonio, como las sales de
tetra-n-butilamonio, sales de
N-alquilpiridinio como las sales de
N-butilpiridinio, sales de tetraalquilfosfonio como
las sales de trishexil(tetradecil)fosfonio, por
ejemplo, los tetrafluoroboratos, acetatos, tetracloroaluminatos,
hexafluorofosfatos, cloruros y tosilatos. Como solvente también se
puede utilizar un educto, producto o producto secundario de cada
reacción.
Como compuestos proquirales insaturados
etilénicamente para el procedimiento acorde a la invención, en
principio se pueden utilizar todos los compuestos proquirales que
contengan uno o múltiples dobles enlaces insaturados etilénicamente
de carbono-carbono o
carbono-heteroátomo. Entre ellos se hallan las
olefinas proquirales ordinarias (hidroformilización,
hidroacilización intermolecular, hidrocianización, hidrosililación,
carbonilización, hidroamidización, hidroesterificaicón, aminolisis,
alcoholisis, ciclopropanación, hidroborización, Reacción de
Diels-Alder, metatesis), aldehídos insustituidos o
sustituidos (hidroacilización intermolecular, condensación
aldólica, alquilización alílica), cetonas (hidrogenación,
hidrosililación, condensación aldólica, hidrogenación por
transferencia, alquilización alílica) e iminas (hidrogenación,
hidrosilililación, hidrogenación por transferencia, reacción de
Mannich).
Las olefinas proquirales adecuadas, insaturadas
etilénicamente, en general son compuestos de la fórmula
en la cual R^{\alpha} y
R^{\beta} y/o E^{\gamma} y R^{\delta} representan radicales
de diferente definición. Se sobreentiende que para la obtención
acorde a la invención de compuestos quirales también se seleccionen
los sustratos convertidos con los compuestos proquirales insaturados
etilénicamente, así como, eventualmente, también la
estereoselectividad en lo tocante a la fijación por adición de un
sustituyente determinado en un determinado átomo C del doble enlace
C-C de modo tal que se obtiene al menos un átomo de
carbono
quiral.
Preferentemente, R^{\alpha}, R^{\beta},
R^{\gamma} y R^{\delta} se seleccionan, teniendo en cuenta las
condiciones mencionadas, independientemente entre sí entre
hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo,
hetarilo, alcoxi, cicloalcoxi, heterocicloalcoxi, ariloxi,
hetariloxi, hidroxi, tiol, polialquilenóxido, polialquilenimina,
COOH, carboxilato, SO_{3}H, sulfonato, NE^{7}E^{8},
NE^{7}E^{8}E^{9+}X^{-}, halógeno, nitro, acilo, aciloxi o
ciano, en donde E^{7}, E^{8} y E^{9} son, respectivamente,
radicales iguales o diferentes, seleccionados entre hidrógeno,
alquilo, cicloalquilo o arilo y X^{-} es un equivalente
aniónico, en donde los radicales aquilo pueden presentar 1, 2, 3, 4,
5 o más sustituyentes, seleccionados entre cicloalquilo,
heterocicloalquilo, arilo, hetarilo, alcoxi, cicloalcoxi,
heterocicloalcoxi, ariloxi, hetariloxi, hidroxi, tiol,
polialquilenóxido, polialquilenimina, COOH, carboxilato, SO_{3}H,
sulfonato, NE^{10}E^{11}, NE^{10}E^{11}E^{12+}X^{-},
halógeno, nitro, acilo, aciloxi o ciano, en donde E^{10},
E^{11} y E^{12} son, respectivamente, radicales iguales o
diferentes, seleccionados entre hidrógeno, alquilo, cicloalquilo o
arilo y X^{-} es un equivalente aniónico, y en donde los
radicales cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo y hetarilo
R^{\alpha}, R^{\beta}, R^{\gamma} y R^{\delta} pueden
presentar, respectivamente, 1, 2, 3, 4, 5 o más sustituyentes,
seleccionados entre alquilo y los sustituyentes mencionados para
los radicales aquilo R^{\alpha}, R^{\beta}, R^{\gamma} y
R^{\delta}, o dos o más de los radicales R^{\alpha},
R^{\beta}, R^{\gamma} y R^{\delta} representan, junto con el
doble enlace C-C al cual están unidos, un compuesto
mono o policíclico.
Las olefinas proquirales adecuadas son las
olefinas con, al menos, 4 átomos de carbono y dobles enlaces
terminales o internos, de cadena lineal, de cadena ramificada o de
estructura cíclica.
Las \alpha-olefinas adecuadas
son, por ejemplo, 1-buteno,
1-penteno, 1-hexeno,
1-hepteno, 1-octeno,
1-noneno, 1-deceno,
1-undeceno, 1-dodeceno,
1-octadeceno, etc.
Las olefinas adecuadas lineales (de cadena
lineal) internas preferentemente son olefinas
C_{4}-C_{20}, como 2-buteno,
2-penteno, 2- hexeno, 3-hexeno,
2-hepteno, 3-hepteno,
2-octeno, 3-octeno,
4-octeno, etc.
Las olefinas adecuadas ramificadas internas
preferentemente son olefinas C_{4}-C_{20}, como
2-metil-2-buteno,
2-metil-2-penteno,
3-metil-2-penteno,
mezclas ramificadas, internas, de hepteno, mezclas ramificadas,
internas, de octeno, mezclas ramificadas, internas, de noneno,
mezclas ramificadas, internas, de deceno, mezclas ramificadas,
internas, de undeceno, mezclas ramificadas, internas, de dodeceno,
etc.
Las olefinas adecuadas para la hidroformilación
son, además, cicloalquenos C_{5}-C_{8}, como
ciclopenteno, ciclohexeno, ciclohepteno, cicloocteno y sus
derivados, por ejemplo, sus derivados de alquilo
C_{1}-C_{20} con 1 a 5 sustituyentes de
alquilo.
Olefinas adecuadas para la hidroformilación son,
además, las sustancias vinilaromáticas, como estireno,
\alpha-metilestireno,
4-isobutilestireno etc.,
2-vinil-6-metoxonaftalina,
(3-etenilfenil)-fenilcetona,
(4-etenilfenil)-2-tienilcetona,
4-etenil- 2-fluorbifenil,
4-(1,3-dihidro-1-oxo-2H-isoindol-2-il)estireno,
2-etenil-5- benzoiltiofeno,
(3-etenilfenil)feniléter, propenilbenzol,
2-propenilfenol,
isobutil-4-propenilbenzol,
fenilviniléter y enamidas cíclicas, por ejemplo, 2,3-
diidro-1,4-oxazinas, como
2,3-diidro-4-tert.-butoxicarbonil-1,4-oxazina.
Olefinas adecuadas para la hidroformilación son, además, ácidos
mono y/o dicarboxílicos
\alpha,\beta-etilénicamente insaturados, cuyos
éteres, semiésteres y amidas, como ácido acrílico, ácido
metacrílico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido crotónico, ácido
itacónico, metiléster de ácido 3-penténico,
metiléster de ácido 4-penténico, metiléster de ácilo
oleico, metiléster de ácido acrílico, metiéster de ácido
metacrílico, nitrilos insaturados, como
3-pentennitrilo, 4-pentennitrilo,
acrilnitrilo, viniléter, como vinilmetiléter, viniletiléter,
vinilpropiléter etc., vinilchloruro, alilchloruro, alquenoles,
alquendioles y alcandioles C_{3}-C_{20}, como
alcohol alílico,
hex-1-en-4-ol,
oct-1-en-4-ol,
2,7-octadienol- 1. Los sustratos adecuados son,
además, dienos o polienos con dobles enlaces aislados o conjugados.
Entre ellos se encuentran, por ejemplo,
1,3-butadieno, 1,4-pentadieno,
1,5-hexadieno, 1,6-heptadieno,
1,7-octadieno, 1,8-nonadieno, 1
,9-decadieno, 1,10-undecadieno,
1,11-dodecadieno, 1,12-tridecadieno,
1,13-tetradecadieno, vinilciclohexeno,
diciclopentadieno, 1,5,9- ciclooctatrieno así como homo y
copolímeros de butadieno.
Otros compuestos proquirales insaturados
etilénicamente como componentes de síntesis son, por ejemplo,
p-isobutilestireno,
2-vinil-6-metoxonaftalina,
(3-etenilfenil)-fenilcetona,
(4-etenilfenil)-2-tienilcetona,
4-etenil- 2-fluorbifenil,
4-(1,3-dihidro-1-oxo-2H-isoindol-2-il)estireno,
2-etenil-5- benzoiltiofeno,
(3-etenilfenil)feniléter, propenilbenzol,
2-propenilfenol,
isobutil-4-propenilbenzol,
fenilviniléter y enamidas cíclicas, por ejemplo, 2,3-
diidro-1,4-oxazinas, como
2,3-diidro-4-tert.-butoxicarbonil-1,4-oxazina.
Las olefinas mencionadas anteriormente pueden
ser utilizadas individualmente o en forma de mezclas.
Acorde a un modo de ejecución preferido, los
catalizadores quirales acordes a la invención, y utilizados acorde
a la invención, se obtienen in situ en el reactor utilizado
para la reacción. Sin embargo, en el caso de que se lo desee, los
catalizadores acordes a la invención también pueden obtenerse por
separado y ser aislados con el procedimiento usual. Para la
obtención in situ de los catalizadores acordes a la invención
se puede convertir, por ejemplo, al menos un ligando acorde a la
invención, un compuesto o un complejo de un metal de transición,
eventualmente, al menos, otro ligando adicional y, eventualmente, un
agente de activación, en un solvente inerte y en las condiciones de
la reacción respectiva (por ejemplo, en condiciones de
hidroformilación, de hidrocianización, etc.). Los agentes de
activación adecuados son, por ejemplo, ácidos Brönsted, ácidos
Lewis, como, por ejemplo, BF_{3}, AlCl_{3}, ZnCl_{2}, y
bases
Lewis.
Lewis.
Como precursores de catalizador son adecuados
los metales de transición ordinarios, compuestos de metal de
transición y complejos de metal de transición.
Los compuestos o complejos de rodio adecuados
son, por ejemplo, sales de rodio(II) y rodio(III),
como cloruro de rodio (III), nitrato de rodio(III), sulfato
de rodio(III), sulfato de potasio-rodio,
carboxilato de rodio(II) o de rodio(III), acetato de
rodio(II) y rodio(III), óxido de rodio(III),
sales de ácidos de rodio(III), hexaclororodato (III) de
tris-amonio, etc. Además son adecuados los complejos
de rodio, como Rh4 (CO)12, acetilacetonato de biscarbonilo
de rodio, acetilacetonato de bisetileno de rodio (I), etc.
También son adecuados las sales o los compuestos
de rutenio. Las sales de rutenio adecuadas son, por ejemplo,
cloruro de rutenio(III), óxido de rutenio(IV),
rutenio(VI) o rutenio(VIII), sales alcali de oxácidos
rutenio, como K_{2}RuO_{4} o KRuO_{4} o compuestos complejos,
como, por ejemplo, RuHCI(CO)(PPh_{3})_{3},
(Ru(p-Cymen)Cl)_{2},
(Ru(benzol)Cl)_{2},
(COD)Ru(metalilo)_{2},
Ru(acac)_{3}. También pueden utilizarse en el
procedimiento acorde a la invención, los
metal-carbonilos de rutenio como
trisruteniododecacarbonilo o hexaruteniooctadecacarbonilo, o
mezclas, en las cuales el CO se reemplaza parcialmente por ligandos
de la fórmula PR_{3}, como Ru(CO)_{3}
(PPh_{3})_{2}.
Los compuestos de hierro adecuados son, por
ejemplo, acetato de hierro(III) y nitrato de
hierro(III), así como los complejos de carbonilo del
hierro.
Los compuestos de níquel adecuados son el
fluoruro de níquel y el sulfato de níquel. Un complejo de níquel
para la obtención de un catalizador de níquel es, por ejemplo,
bis(1,5-ciclooctadieno)-níquel(0).
También son adecuados los complejos carbonilo
del iridio y del osmio, los halogenuros de osmio, el octoato de
osmio, los hídridos y halogenuros de paladio, el ácido platínico,
sulfato de iridio, etc.
Los compuestos y complejos de metal de
transición mencionados, y otros adecuados, en principio son
conocidos y están lo suficinetemtne descritos en la literatura o
pueden ser obtenidos por el especialista de manera análoga a los
compuestos conocidos.
En general, la concentración metálica en el
medio de reacción se encuentra en un rango de, aproximadamente, 1 a
10000 ppm. La proporción molar respecto del metal de transición se
encuentra, en general, en un rango de, aproximadamente, 0,5:1 a
1000:1, preferentemente, de 1:1 a 500:1.
También es adecuado el uso de catalizadores
dispuestos sobre portadores. Los catalizadores descritos
anteriormente pueden ser inmobilizados para ello de manera
adecuada, por ejemplo, por ligadura a través de grupos funcionales
adecuados como grupos de anclaje, por adsorción, injerto, etc. en un
soporte adecuado, por ejemplo, de vidrio, silicagel, resinas
artificiales, polímeros, etc. También son adecuados, entonces, para
la implementación como catalizadores en fase sólida.
Acorde a un primer modo de ejecución preferido,
en el caso del procedimiento acorde a la invención, se trata de
una hidrogenación (1,2-H,H-adición).
De esta manera se obtienen los correspondientes compuestos quirales
con un enlace simple, por conversión de un compuesto proquiral, que
contiene, al menos, un doble enlace insaturado etilénicamente, con
hidrógeno en presencia de un catalizador quiral, como descrito
anteriormente. A partir de olefinas proquirales se obtienen
compuestos quirales que presentan carbono, de cetonas proquirales,
alcoholes quirales y de iminas proquirales, aminas quirales.
Acorde a otro modo de ejecución preferido, en el
caso del procedimiento acorde a la invención, se trata de una
conversión con monóxido de carbono e hidrógeno, denominada, en
adelante, hidroformilación.
La hidroformilación puede llevarse a cabo en
presencia de uno de los solventes mencionados anteriormente.
La proproción molar del ligando
mono(pseudo)pnicógeno respecto del metal del subgrupo
VIII se encuentra, en general, en un rango de, aproximadamente 1:1
a 1000:1, preferentemente, 2:1 a 500:1.
Se prefiere un procedimiento caracterizado
porque el catalizador de hidroformilación se obtiene in
situ, asimismo se hace reaccionar, para ello, al menos un
ligando utilizable acorde a la invención, un compuesto o un
complejo de un metal de transición y, eventualmente, un agente de
activación en un solvente inerte en las condiciones de
hidroformilación.
En el caso del metal de transición se trata,
preferentemente, de un metal del subgrupo VIII del sistema periódico
de elementos, de modo especialmente preferido, de cobalto, rutenio,
iridio, rodio y paladio. Especialmente, se utiliza el rodio.
La composición del gas sintético utilizado en el
procedimiento acorde a la invención, de monóxido de carbono e
hidrógeno puede variar ampliamente. La relación molar del monóxido
de carbono y el hidrógeno es, en general, de aproximadamente 5:95 a
70:30, preferentemente, de aproximadamente 40:60 a 60:40. Se
prefiere usar, especialmente una relación molar de monóxido de
carbono e hidrógeno en el rango de, aproximadamente, 1:1.
La temperatura en el caso de la reacción de
hidroformilación se encuentra, en general, en un rango de,
aproximadamente, 20 a 180ºC, preferentemente, de 50 a 150ºC. En
general, la presión se encuentra, en general, en un rango de 1 a
700, preferentemente, entre 1 y 600, especialmente, entre 1 y 300
bar. La presión de reacción puede ser variada dependiendo de la
actividad del catalizador de hidroformilación utilizado acorde a la
invención. En general, los catalizadores acordes a la invención en
base a compuestos que contienen fósforo permiten una conversión en
el rango de presiones bajas, por ejemplo, en el en el área de 1 a
100 bar.
Los catalizadores de hidroformilación acordes a
la invención y utilizados acorde a la invención se pueden separar
del producto acorde al procedimiento usual conocido por el
especialista y, en general, pueden ser utilizados nuevamente para
la hidroformilación.
La hidroformilación asimétrica acorde al
procedimiento acorde a la invención se caracteriza por una elevada
estereoselectividad. Ventajosamente, los catalizadores acordes a la
invención y utilizados acorde a la invención, en general presentan,
además, una elevada selectividad regional. Además, los catalizadores
presentan, en general, una elevada estabilidad en las condiciones
de hidroformilación, de modo que con ellos en general se obtiene
una mayor vida útil de los catalizadores que en el caso de los
catalizadores conocidos en el estado actual de la técnica en base a
ligandos quelados convencionales. Ventajosamente, los catalizadores
acordes a la invención y utilizados acorde a la invención también
presentan una elevada actividad, de modo que, en general, se
obtienen buenas cantidades de los correspondientes aldehídos o
alcoholes.
Otra importante adición
1-hidro-2-carbo es
la conversión con hidrógeno ciano, en adelante, denominada
hidrocianización.
También los catalizadores utilizados para la
hidrocianización comprenden complejos de un metal del subgrupo
VIII, especialmente, cobalto, níquel, rutenio, rodio, paladio,
platino, preferentemente, níquel, paladio y platino y de modo
especialmente preferido, níquel. La obtención de los complejos
metálicos se puede llevar a cabo como descrito anteriormente. Lo
mismo vale para la obtención in situ de los catalizadores de
hidroformilación acordes a la invención. Los procedimientos para la
hidrocianización están descritos en J. March, Advanced Organic
Chemistry, 4. edición, páginas 811 - 812, a los cuales aquí se hace
referencia.
Acorde a otro modo de ejecución preferido, en el
caso de la adición
1-hidro-2-carbo se
trata de una conversión con monóxido de carbono y, al menos, un
compuesto con un grupo nucleófilo, denominada, en adelante,
carbonilización.
También los catalizadores de carbonilización
comprenden complejos de un metal del subgrupo VIII, preferentemente,
níquel, cobalto, hierro, rutenio, rodio y paladio, especialmente,
paladio. La obtención de los complejos metálicos se puede llevar a
cabo como descrito anteriormente. Lo mismo vale para la obtención
in situ de los catalizadores de carbonilización acordes a
la invención.
Preferentemente, los compuestos presentan un
grupo nucleófilo, seleccionado entre agua, alcoholes, tioles,
ésteres de ácido carboxílico, aminas primarias y secundarias.
Una reacción de carbonilización preferida es el
paso de olefinas con monóxido de carbono y agua a ácidos
carboxílicos (hidrocarbonilización).
La carbonilización puede llevarse a cabo en
presencia de agentes de activación. Los agentes de activación
adecuados son, por ejemplo, ácidos Brönsted, ácidos Lewis, como, por
ejemplo, BF_{3}, AlCl_{3}, ZnCl_{2}, y bases Lewis.
Otra importante adición 1,2 es la
hidroacilización. De este modo, en el caso de la hidroacilación
intermolecular asimétrica se obtienen, por conversión de un
aldehído insaturado, cetonas ópticamente activas. En el caso de la
hidroacilación intermolecular asimétrica se obtienen, por la
conversión de una olefina proquiral con un halogenuro de acilo, en
presencia de un catalizador quiral, como descrito anteriormente,
las cetonas quirales. Los procedimientos adecuados para la
hidroacilación están descritos en J. March, Advanced Organic
Chemistry, 4ª edición, página 811, a los cuales aquí se hace
referencia.
Otra importante adición 1,2 es la
hidroamidización. De esta manera se obtienen las amidas quirales,
por conversión de un compuesto proquiral, que contiene, al menos,
un doble enlace insaturado etilénicamente, con monóxido de carbono
y amoníaco, una amina primaria o secundaria en presencia de un
catalizador quiral, como descrito anteriormente.
Otra importante adición 1,2 es la
hidroesterificación. De esta manera se obtienen los ésteres
quirales, por conversión de un compuesto proquiral, que contiene,
al menos, un doble enlace insaturado etilénicamente, con monóxido
de carbono y un alcohol, en presencia de un catalizador quiral, como
descrito anteriormente.
Otra importante adición 1,2 es la
hidroborización. De esta manera se obtienen los trialquilboranos que
pueden ser oxidados hasta obtener alcoholes primarios (por ejemplo,
NaOH/H_{2}O_{2}) o ácidos carboxílicos, por conversión de un
compuesto proquiral, que contiene, al menos, un doble enlace
insaturado etilénicamente, con borano o una fuente de borano, en
presencia de un catalizador quiral, como descrito anteriormente. Los
procedimientos adecuados para la hidroborización están descritos en
J. March, Advanced Organic Chemistry, 4ª edición, páginas
783-789, a loe cuales aquí se hace referencia.
Otra importante adición 1,2 es la
hidrosililación. De esta manera se obtienen los compuestos quirales
funcionalizados con grupos sililo, por conversión de un compuesto
proquiral, que contiene, al menos, un doble enlace insaturado
etilénicamente, con un silano, en presencia de un catalizador
quiral, como descrito anteriormente. De las olefinas proquirales se
obtienen alcanos quirales con grupos funcionarizados con sililo. De
las cetonas proquirales se obtienen éteres o alcoholes de sililo.
En el caso de los catalizadores de hidrosililación el metal de
transición se selecciona, preferentemente, entre Pt, Pd, Rh, Ru e
Ir. A su vez, puede ser ventajoso utilizar combinaciones o mezclas
de uno de los catalizadores mencionados anteriormente con otro
catalizador. Entre los catalizadores adicionales adecuados se
encuentran, por ejemplo, el platino en ditribuido en forma fina
("platino negro"), cloruro de platino y coplejos de platino
como ácido hexacloroplatínico o complejos de
divinildisiloxano-platino, por ejemplo, complejo
tetrametildivinildisiloxano-platino. Catalizadores
de rodio adecuados son, por ejemplo
(RhCl(P(C_{6}H_{5})_{3})_{3}) y
RhCl_{3}. Además, son adecuados RuCl_{3} y IrCl_{3-}.
Catalizadores adecuados son, además, ácidos Lewis como AlCl_{3}
o TiCl_{4} así como peróxidos.
Los silanos adecuados son, por ejemplo, silanos
halogenados, como triclorosilano, metildiclorosilano,
dimetilclorosilano y trimetilsiloxidiclorsilano; alcoxisilano, como
trimetoxosilano, trietoxisilano, metildimetoxisilano,
fenildimetoxisilano,
1,3,3,5,5,7,7-heptametil-1,1-dimetoxitetrasiloxano
así como aciloxisilano.
La temperatura de reacción en la sililación se
halla, preferentemente, en el rango de 0 a 140ºC, de modo
especialmente preferido, entre 40 y 120ºC. La reacción se lleva a
cabo, usualmente, bajo presión normal, sin embargo, también puede
ser realizada a presiones elevadas, por ejemplo, en el rango de,
aproximadamente, 1,5 a 20 bar, o presiones reducidas, de, por
ejemplo, 200 a 600 mbar.
La reacción puede llevarse a cabo sin solventes
o en presencia de un solvente adecuado. Como solventes se
prefieren, por ejemplo, el tolueno, tetrahidrofurano y
cloroformo.
Otra importante adición 1,2 es la aminólisis
(hidroaminización). De esta manera se obtienen las amidas quirales,
primarias, secundarias o terciarias, por conversión de un compuesto
proquiral, que contiene, al menos, un doble enlace insaturado
etilénicamente, con amoníaco, una amina primaria o secundaria en
presencia de un catalizador quiral, como descrito anteriormente.
Los procedimientos adecuados para la hidroaminización están
descritos en J. March, Advanced Organic Chemistry, 4ª edición,
páginas 768-770, a los cuales se hace
referencia.
Otra importante adición 1,2 es la alcoholisis
(hidro-alcoxi-adición). De esta
manera se obtienen los éteres quirales, por conversión de un
compuesto proquiral, que contiene, al menos, un doble enlace
insaturado etilénicamente, con alcoholes, en presencia de un
catalizador quiral, como descrito anteriormente. Los procedimientos
adecuados para la alcohólisis están descritos en J. March, Advanced
Organic Chemistry, 4ª edición, páginas 763-764, a
los cuales aquí se hace referencia.
Otra importante adición 1,2 es la isomerización.
De esta manera se obtienen los compuestos quirales, por conversión
de un compuesto proquiral, que contiene, al menos, un doble enlace
insaturado etilénicamente, en presencia de un catalizador quiral,
como descrito anteriormente.
Otra importante adición 1,2 es la
ciclopropanación. De esta manera se obtienen los ciclopropanos
quirales, por conversión de un compuesto proquiral, que contiene,
al menos, un doble enlace insaturado etilénicamente, con un
diazocompuesto, en presencia de un catalizador quiral, como descrito
anteriormente.
Otra importante reacción es la metatesis. De
esta manera se obtienen los hidrocarburos quirales, por conversión
de un compuesto proquiral, que contiene, al menos, un doble enlace
insaturado etilénicamente, con otra olefina, en presencia de un
catalizador quiral, como descrito anteriormente.
Otra importante reacción es la
aldolcondensación. De esta manera se obtienen los aldoles quirales,
por conversión de una cetona proquiral o de un aldehído con un éter
de sililenol, en presencia de un catalizador quiral, como descrito
anteriormente.
Otra importante reacción es la alquilización
alílica. De esta manera se obtienen los aldoles quirales, por
conversión de una cetona proquiral o de un aldehído con un éter de
sililenol, en presencia de un catalizador quiral, como descrito
anteriormente.
Otra importante reacción es la cicloadición
[4+2]. De esta manera se obtienen los compuestos ciclohexeno
quirales, por conversión de un dieno con un dienofilo, de los
cuales al menos un compuesto es proquiral, en presencia de un
catalizador quiral, como descrito anteriormente.
Otro objeto de la invención es la utilización de
catalizadores, que comprenden, al menos, un complejo de un metal
del subgrupo VIII con, al menos, un ligando, como descrito
anteriormente, para la hidroformilación, hidrocianización,
carbonilización, hidroacilización, hidroamidización,
hidroeresterificación, hidrosililación, hidroboración,
hidrogenación, aminolisis, alcoholisis, isomerización, metatesis,
ciclopropanización, o cicloadición [4+2].
El procedimiento acorde a la invención es
especialmente adecuado para la obtención de múltiples compuestos
óptimamente activos útiles. A su vez, se genera
estereoselectivamente un centro quiral. Ejemplos de compuestos
ópticamente activos que se pueden obtener acorde al procedimiento
acorde a la invención, son alcoholes o fenoles sustituidos o
insustituidos, aminas, amidas, ésteres, ácidos carboxílicos o
anhídridos, cetonas, olefinas, aldehídos, nitrilos e hidrocarburos.
Los aldehídos ópticamente activos preferidos, obtenidos según el
procedimiento asimétrico acorde a la invención, de
hidroformilación, comprenden, por ejemplo,
S-2-(p-isobutilfenil)propionaldehido,
S-2-(6-metoxinaftil)propionaldehido,
S-2-(3-benzoilfenil)propionaldehido,
S-2-(p-tienoilfenil)propionaldehido,
S-2-(3-fluoro-4-fenil)fenilpropionaldehido,
S-2-[4-(1,3-dihidro-I-oxo-2H-isoindol-2-il)fenil]propionaldehido,
S-2-(2-metilacetaldehido)-5-benzoiltiofeno,
etc. Otros compuestos ópticamente activos que se pueden obtener
según el procedimiento acorde a la invención (inclusive una eventual
derivación) están descritos en Kirk-Othmer,
Encyclopedia of Chemical Technology, tercera edición, 1984, y en The
Merck Index, An Encyclopedia of Chemicals, Drugs and Biologicals,
undécima edición, 1989 a los cuales se hace referencia.
El procedimiento acorde a la invención permite
la obtención de productos ópticamente activos con una elevada
enantioselectividad y, en caso de ser necesario, una selectividad
regional, por ejemplo, en el caso de la hidroformilación. Pueden
obtenerse excedentes enantiómeros (ee) de, al menos, 50%,
preferentemente, al menos, 75% y especialmente, de al menos,
90%.
El aislamiento de los productos obtenidos se
logra acorde al procedimiento usual, conocido por el especialista.
Entre ellos mencionaremos, a modo de ejemplo, extracciones de
solventes, cristalización, destilación, evaporación por ejemplo, en
un evaporador con escobilla o en un evaporador por gravedad,
etc.
Los compuestos ópticamente activos obtenidos
acorde al procedimiento acorde a la invención, pueden ser sometidos
a una o múltiples conversiones sucesivas. Estos procedimientos son
conocidos por el especialista. Entre ellos mencionaremos, por
ejemplo, la esterificación de alcoholes, la oxidación de alcoholes
para obtener aldehídos, N-alquilación de amidas,
adición de aldehídos a amidas, reducción de nitrilos, acilación de
cetonas con ésteres, acilación de aminas, etc. Por ejemplo, los
aldehídos ópticamente activos, obtenidos a través de la
hidroformilación asimétrica acorde a la invención, pueden ser
sometidos a una oxidación para obtener ácidos carboxílicos, una
reducción a alcoholes, una aldocondensación a compuestos
\alpha,\beta-insaturados, una aminización
reductiva a aminas Aminen, una aminización a iminas, etc.
Una derivatización preferida comprende la
oxidación de un aldehido obtenido acorde a un procedimiento acorde
a la invención, asimétrico, de hidroformilación, para obtener el
correspondiente ácido carboxílico óptimamente activo. De este modo
se puede obtener una gran cantidad de compuestos farmacéuticamente
importantes, por ejemplo, S-Ibuprofeno,
S-Naproxeno, S-Ketoprofeno,
S-Suprofeno, S-Fluorbiprofeno,
S-Indoprofeno, Ácido S-Tiaprofénico
etc.
Algunas derivatizaciones preferidas se enumeran
en la siguiente tabla, que comprende el material inicial olefínico,
el producto intermedio aldehídico y el producto final:
\vskip1.000000\baselineskip
A una solución de
2-bromo-6-N-pivaloilaminopiridina
(1,80 g, 7,0 mmol) in tetrahidrofurano (30 ml) se agregaron a
-100ºC y en el lapso de 20 min, n-butilito (8,7 ml,
14,0 mmol, 1,6 M de solución en hexano, 2 eq) y la solución de
reacción se agitó durante 1 h dicha temperatura. Tras agregar
cloro(1-naftil)fenilfosfina (1,89 g,
7,0 mmol, 1 eq, obtenido según descrito en G. Wittig et al.,
en Justus Liebig Ann. Chem. 1971, 17-26) se calentó
la solución de reacción durante 12 h a temperatura ambiente. Por el
agregado de la solución saturada de NaHCO_{3} (30 ml) se finalizó
la reacción, se separó la fase acuosa y se extrajo con acetato de
etilo (3 x 20 ml). Las fases orgánicas reunidas se secaron con
MgSO_{4} y el solvente es extraído en el evaporador de rotación.
El producto bruto se purificó por columnas cromatográficas con
silicagel como fase estacionaria y una mezcla de
ciclohexano-acetato de etilo (10:1).
El compuesto titular (1,50 g, 3,6 mmol, 52%)
pudo ser aislado en forma de una sustancia sólida blanca.
Smp: 55ºC
^{1}H-NMR (499,873 MHz,
C_{6}D_{6}):
\delta = 0,86 (s, 9H, CH_{3}), 6,66 (d, J =
7,5 Hz, 1H, H5), 6,93 (td, J = 7,5 Hz, J = 1,9 Hz, 1H, H4),
7,04-7,05 (m, 3H, Ar-H), 7,11 (t, J
= 7,7 Hz, 1H, Ar-H), 7,17-7,19 (m,
2H, Ar-H), 7,27-7,30 (m, 1 H,
Ar-H), 7,43-7,47 (m, 2H,
Ar-H), 7,57-7,60 (m, 2H,
Ar-H), 7,92 (br, 1H, NH), 8,51 (d, J = 7,5 Hz, 1 H,
H3), 8,75-8,77 (m, 1 H, Ar-H).
^{13}C-NMR (125,709 MHz,
C_{6}D_{6}):
\delta = 27,1 (s, 3C,
C(CH_{3})_{3}), 39,5 (s, 1C,
C(CH_{3})_{3}), 112,8 (s, 1C, C3), 124,5 (d, JC,P
= 11,8 Hz, 1C, C5), 126,0 (d, J_{C,P} = 1,8 Hz, 1C,
Ar-C), 126,4 (d, J_{C,P} = 1,5 Hz, 1C,
Ar-C), 126,6 (s, 1C, Ar-C), 126,7
(d, J_{C,P} = 18,1 Hz, 1C, Ar-C), 128,9 (d,
J_{C,P} = 7,3 Hz, 2C, C3''), 129,0 (s, 1C, Ar-C),
129,3 (s, 1C, Ar-C), 130,0 (s, 1C,
Ar-C), 132,9 (d, J_{C,P} = 1,2 Hz, 1C, C4), 134,0
(d, J_{C,P} = 4,2 Hz, 1C, C9'), 134,4 (d, J_{C,P} = 15,1 Hz,
1C, C1' o C1''), 135,1 (d, J_{C,P} = 20,6 Hz, 2C, C2''), 136,0
(d, J_{C,P} = 10,9 Hz, 1C, C1' o C1''), 136,33 (d, J_{C,P} =
22,1 Hz, 1C, C10'), 138,2 (d, J_{C,P} = 1,5 Hz, 1C,
Ar-C), 152,8 (d, J_{C,P} = 15,1 Hz, 1C, C2 o C6),
161,9 (d, J_{C,P} = 6,4 Hz, 1C, C2 o C6), 176,5 (s, 1C, C=O).
^{31}P-NMR (121,468 MHz,
CDCl_{3}):
\delta = -13,72 (s)
HPLC quiral (AD-H,
n-heptano/EtOH 70:30, RT, 0,8 ml/min, 295 nm,
RT)
(-)-Enantiómero: 5,7 min
[\alpha]_{D} = - 38º (c = 0,30, CHCl_{3}, 21ºC)
(+)-Enantiómero: 6,8 min
[\alpha]_{D} = + 37º (c = 0,52, CHCl_{3}, 21ºC)
La separación de 200 mg de
rac-6-NPPAP se realizó mediante HPLC
preparativo (Chiralpak AD-H,
n-heptano/EtOH 70:30, RT, 11,0 ml/min, 295 nm),
asimismo, cada enantiómero individual se mantuvo con ee>99%.
\vskip1.000000\baselineskip
A una solución de PtCl_{2}
(1,5-ciclooctadieno) (14,3 mg, 3,82\cdot10^{-2}
mmol, 1 eq) en CDCl_{3} (0,4 ml) se le agregó una solución de
3-difenilfosfino-2-H-isoquinolin-1-ona
(3-DPICon) (12,6 mg, 3,82\cdot10^{-2} mmol, 1
eq) y 6-NPPAP del ejemplo 1 (14,4 mg, 3,28\cdot10
mmol, 1 eq) en CDCl_{3} (0.4 ml). La formación del complejo
heteroléptico se observó a través de espectroscopia NMR de bajas
temperaturas.
^{31}P-NMR 294K (121,468 MHz,
CDCl_{3}):
\delta = 6,36 (bd,
^{1}J_{Pt-P} = 3521 Hz), 8,02 (bd,
^{1}J_{Pt-P} = 3756 Hz).
^{1}H-NMR 240K (499,873 MHz,
CDCl_{3}):
\delta = 1,11 (s, 9H, CH_{3}),
6,69-6,74 (m, 2H, Ar-H), 6,88 (t, J
= 7,2 Hz, 1H, Ar-H), 7,17-7,27 (m,
7H, Ar-H), 7,34-7,48 (m, 5H,
Ar-H), 7,55-7,72 (m, 6H,
Ar-H), 7,79 (d, J = 8,0 Hz, 1H), 7,81 (d, J = 7,9
Hz, 1H), 7,87-7,89 (br, 1H, Ar-H),
7,98 (d, J = 7,7 Hz, 1 H), 8,04-8,08 (m, 3H,
Ar-H), 8,24 (t, J = 8,4 Hz, 2H,
Ar-H), 10,44 (s, 1H, NH), 11,53 (d, J = 5,8 Hz,
NH).
^{31}P-NMR 240K (121,468 MHz,
CDCl_{3}):
\delta = 6,36 (dd,
^{1}J_{Pt-P} = 3515 Hz,
^{2}J_{P-P} = 13,2 Hz), 7,26 (dd,
^{1}J_{Pt-P} = 3753 Hz,
^{2}J_{P-P} = 13,2 Hz).
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Una mezcla de
[Rh(COD)_{2}]BF_{4} (2 mg,
5,0\cdot10^{-3} mmol, 1,0 mol%), 3-DPICon (2,1
mg, 6,4\cdot10^{-3} mmol, 1,3 mol%) y
(+)-6-NPPAP del ejemplo 1 (2,7 mg,
6,5\cdot10^{-3} mmol, 1,3 mol%) se disolvió en CH_{2}CI_{2}
seco y desgasificado (5 ml) y se agitó durante 10 min a temperatura
ambiente. La solución de catalizador se mezcló con metiléster de
ácido 2-acetamidoacrílico (71,6 mg, 0,5 mmol) y la
solución se convirtió en un autoclave de acero. El autoclave se
lavó cinco veces con hidrógeno y posteriormente se llevó, a
temperatura ambiente, a una presión de 5 bar, durante 48 h.
Tras finalizar la reacción, el producto se
determinó por espectroscopia ^{1}H-NMR y el
excedente de enantiómeros se determinó mediante GC quiral (hidrodex
\beta-TBDAc).
La conversión fue cuantitativa, el excedente de
enaniómeros fue de 43% (R).
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se disolvió
2-bromo-6-N-pivaloilaminopiridina
(1,98 g, 7,7 mmol, 1 eq) en tetrahidrofurano (50 ml). Se agregó
lentamente, por goteo y a -100ºC el n-butillitio
(10,0 ml, 1,54 M en hexano, 15,4 mmol, 2 eq). La solución amarilla
se agitó durante 90 min a -100ºC. Posteriormente se agregó
rápidamente el bis-(dietilamino)-clorofosfano, como
descrito por J. Sakai, W. B. Schweizer, D. Seebach en Helv. Chim.
Acta 1993, 76, 2654-2665 (1,62 g, 7,7 mmol, 1 eq).
Luego se calentó la mezcla de reacción a temperatura ambiente
durante la noche. El solvente se extrajo en vacío,el residuo se
tomó en dietiléter (30 ml) y se mezcló con agua desgasificada (0,14
g, 0,14 ml, 7,8 mmol, 1 eq). La suspensión obtenida se filtró a
través de celita y sulfato de magnesio. El solvente se extrajo en
vacío. El producto bruto se purificó mediante destilación de tubo de
bolas a 200ºC (10-3 bar). Se obtuvo el compuesto
titular como líquido viscoso, incoloro
(1,41 g, 4,0 mmol, 52%).
(1,41 g, 4,0 mmol, 52%).
^{1}H-NMR (300,064 MHz,
C_{6}D_{6}):
\delta = 1,05 (s, 9H,
C(CH)_{3}), 1,10 (t, 12H, J = 7,0 Hz,
CH_{2}CH_{3}), 3,07 (m, 8H, CH_{2}CH_{3}), 7,25 (d, 2H, J =
3,1 Hz, Ar-H), 8,01 (b, 1 H, NH), 8,48 (dd, 1H, J =
5,0 Hz, J = 4,0 Hz, Ar-H).
^{13}C-NMR (100,620 MHz,
C_{6}D_{6}):
\delta = 14,9 (s, 3C,
C(CH)_{3}), 27,3 (s, 4C, CH_{2}CH_{3}), 39,6 (s,
1C, C(CH)_{3}), 43,9 (d, 4C, JP,C = 17,4 Hz,
CH_{2}CH_{3}), 111,6 (d, 1C, J_{P,C} = 2,9 Hz,
Ar-CH), 122,8 (d, 1C, J_{P,C} = 21,8 Hz, C5),
137,6 (s, 1C, Ar-CH), 152,4 (d, 1C, J_{P,C} = 7,3
Hz, Ar-C), 164,8 (d, 1C, J_{P,C} = 13,1 Hz,
Ar-C), 176,1 (s, 1C, C=O).
^{31}P-NMR (121,468 MHz,
C_{6}D_{6}):
\delta = 94,3 (s)
\vskip1.000000\baselineskip
Se disolvió
N-(6-(bis(dietilamino)fosfino)piridin-2-il)pivalamida
(0,292 g, 0,60 mmol, 1 eq) en tolueno (12 ml). Posteriormente se
agregó (S)-BINOL (0,172 g, 0,60 mmol, 1 eq) y la
mezcla de reacción se calentó durante 3 h en la recirculación. El
solvente se extrajo en vacío. El compuesto titular se pudo obtener
en forma de una sustancia sólida blanca (0,276 g, 0,56 mmol,
93%).
^{1}H-NMR (300,064 MHz,
CDCl_{3}):
\delta = 1,37 (s, 9H,
C(CH)_{3}), 6,71 (d, 1H, J = 8,8 Hz,
Ar-H), 6,98 (d, 1H, J = 7,5 Hz,
Ar-H), 7,15-7,47 (m, 7H,
Ar-H), 7,62 (pt, 2H, J = 8,9 Hz,
Ar-H), 7,83 (d, 1 H, J = 8,1 Hz,
Ar-H), 7,96 (d, 1 H, J = 8,0 Hz,
Ar-H), 8,04 (d, 1 H, J = 8,8 Hz, Ar- H), 8,16 (b,
1H, NH), 8,27 (d, 1 H, J = 8,5 Hz, Ar-H).
^{31}P-NMR (121,468 MHz,
CDCl_{3}):
\delta = 167,2 (s).
\vskip1.000000\baselineskip
A una solución de PtCl_{2}
(1,5-ciclooctadieno) (10,0 mg, 2,67\cdot10^{-2}
mmol, 1 eq) en CDCl_{3} (0,4 ml) se le agregó una solución de
3-DPICon (8,8 mg, 2,67\cdot10^{-2} mmol, 1 eq) y
ligando de aminopiridina (13,2 mg, 2,67\cdot10^{-2} mmol, 10
eq) en CDCl_{3} (0,4 ml). La formación del complejo heteroléptico
se observó a través de espectroscopia NMR.
^{31}P-NMR (121,468 MHz,
CDCl_{3}):
\delta = 17,2 (dd,
^{1}J_{Pt-P} = 3590 Hz,
^{2}J_{P-P} = 13,4 Hz), 108,0 (d,
^{2}J_{P-P} = 13,4 Hz).
Claims (29)
1. Procedimiento para la obtención de compuestos
quirales a través de la conversión de un compuesto proquiral, que
contiene, al menos, un doble enlace insaturado etilénicamente, con
un sustrato, en presencia de un catalizador quiral, que comprende,
al menos, un complejo de metal de transición con ligandos, que
presentan, respectivamente, un grupo que contiene átomos pnicógenos
o átomos pseudopnicógenos y, al menos, un grupo funcional apto para
formar un enlace intermolecular no covalente, asimismo, el complejo
presenta ligandos dimerizados a través de enlaces intermoleculares
no covalentes.
2. Procedimiento acorde a la reivindicación 1,
en el cual los ligandos presentan, al menos, un átomo psicógeno,
seleccionado entre N, P, As y Sb.
3. Procedimiento acorde a la reivindicación 2,
en el cual los ligandos presentan, al menos, un átomo de nitrógeno
en forma de una imina.
4. Procedimiento acorde a la reivindicación 1,
en el cual los ligandos presentan, al menos, un átomo de carbono
carbeno como átomos pseudopnicógenos.
5. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, en el cual la distancia entre los
átomos coordinados en el metal de transición del grupo de los
ligandos dimerizados que presenta átomos psicógenos o átomos
pseudopnicógenos, es de, como máximo, 5 \ring{A}.
6. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, en el cual los enlaces intermoleculares
no covalentes de ligandos dimerizados se seleccionan entre pares de
ligando/ligando de la fórmula 1:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la
cual
- \quad
- Pn representa átomos pnicógenos o átomos coordinantes de grupos que presentan átomos pseudopnicógenos, seleccionados independientemente entre sí,
- \quad
- A y B representan radicales con grupos funcionales complementarios entre sí, entre los cuales existe una interacción no covalente,
- \quad
- R^{1} representa un radical organilo de enlace simple o doble,
- \quad
- R^{2} representa un radical organilo de enlace simple,
- \quad
- a representa 0 o 1, dependiendo de la valencia del átomo pnicógeno o del átomo coordinador de los grupos que contienen átomos pseudopnicógenos y del tipo de enlace del radical R^{1},
asimismo, el átomo pnicógeno, o los átomos que
coordinan grupos que contienen átomos pseudopnicógenos, también
pueden formar parte de un compuesto cíclico, junto con, al menos,
dos radicales unidos R^{1}, R^{2} y A o B.
\vskip1.000000\baselineskip
7. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones 1 a 6, en el cual, en el caso del grupo que
contiene átomos pnicógenos, o átomos pseudopnicógenos, se trata de
un grupo carbeno, y el grupo carbeno es parte de un compuesto
cíclico de la fórmula general I.1,
en la
cual
- \quad
- G^{1} representa NRB o CRCRD, asimismo, RB, RC y RD son, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo, asimismo, RC o RD también pueden ser un equivalente de enlace de un doble enlace,
- \quad
- Q^{1} representa un grupo bivalente que conforma un puente con 1 a 5 átomos entre los enlaces laterales,
- \quad
- R^{A} representa hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo,
asimismo, uno de los radicales R^{A}, R^{B},
R^{C}, R^{D} o un radical en el grupo Q^{1} representa un
grupo funcional apto para la configuración del enlace
intermolecular, no covalente, o comprende un grupo de este
tipo.
8. Procedimiento acorde a la reivindicación 7,
en el cual los compuestos de la fórmula I.1 son seleccionados entre
los compuestos de las fórmulas I.1a a I.1d
en las
cuales
- \quad
- R^{A}, R^{B}, R^{C}, RE ^{D} y R^{F} representan, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo, asimismo, uno de estos radicales representa un grupo funcional apto para la configuración del enlace intermolecular, no covalente, o comprende un grupo de este tipo.
9. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones 1 a 6, asimismo, en el caso del grupo que contiene
átomos pnicógenos o átomos pseudopnicógenos se trata de un grupo
imino, que es parte de un compuesto cíclico de la fórmula general
I.2,
en la
cual
- \quad
- Q^{2} representa un grupo bivalente que conforma un puente con 1 a 5 átomos entre los enlaces laterales, y
- \quad
- R^{G}, R^{H} y R^{I} representan, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo,
asimismo, uno de los radicales R^{G}, R^{H},
R^{I}, o un radical en el grupo Q^{2} representa un grupo
funcional apto para la configuración del enlace intermolecular, no
covalente, o comprende un grupo de este tipo.
10. Procedimiento acorde a la reivindicación 9,
en el cual los compuestos de la fórmula I.2 son seleccionados entre
los iminas cíclicas de las fórmulas I.1a a I.1d
en las
cuales
- \quad
- G^{2} representa O o NRK, asimismo, R^{K} representa hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo, R^{G}, R^{H}, R^{I} y R^{L} representan, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo,
asimismo, uno de los radicales R^{G}, R^{H},
R^{I}, R^{K} y R^{L} representa un grupo funcional apto para
la configuración del enlace intermolecular, no covalente, o
comprende un grupo de este tipo.
\vskip1.000000\baselineskip
11. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones 1 a 5, en el cual, en el caso del grupo que
contiene átomos pnicógenos o átomos pseudopnicógenos, se trata de
un grupo seleccionado entre los grupos de la fórmula general
I.3,
en la
cual
- \quad
- Pn representa N, P, As o Sb, preferentemente, P,
- \quad
- R^{1} y R^{2} son, independientemente entre sí, alquilo, alcoxi, cicloalquilo, cicloalcoxi, heterocicloalquilo, heterocicloalcoxi, arilo, ariloxi, hetarilo o hetariloxi
- \quad
- o R^{1} y R^{2} son, junto con el átomo de fósforo, al cual están unidos, un heterociclo de 4 a 8 eslabones,
- \quad
- el cual está, eventualmente, condensado adicionalmente una, dos o tres veces con cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo,
- \quad
- asimismo, el heterociclo y, en caso de que se encuentren, los grupos condensados, pueden portar, independientemente entre sí, uno, dos, tres o cuatro sustituyentes seleccionados entre alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo, hetarilo, COOR^{c}, COO^{-}M^{+}, SO_{3}R^{c}, SO_{3} ^{-}M^{+}, PO_{3} (Rc)(Rd), (PO_{3})^{2-} (M^{+})_{2}, NE^{4}E^{5}, (NE^{4}E^{5}E^{6})^{+}X^{-}, OR^{e}, SR^{e}, (CHR^{f}CH_{2}O)_{y}R^{e}, (CH_{2}O)_{y}R^{e}, (CH_{2}CH_{2}N E^{4})_{y}R^{e}; halógeno, nitro, acilo o ciano,
en la cual
- \quad
- R^{c} y R^{d} son, respectivamente, radicales iguales o diferentes, seleccionados entre hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, arilo o hetarilo,
- \quad
- R^{e}, E^{4}, E^{5} son, respectivamente, radicales iguales o diferentes, seleccionados entre hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, arilo o hetarilo,
- \quad
- R^{f} es hidrógeno, metilo o etilo,
- \quad
- M^{+} representa un equivalente catiónico,
- \quad
- X^{-} representa un equivalente de aniones y
y es un número entero de 1 a 240.
\vskip1.000000\baselineskip
12. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, en el cual los grupos funcionales aptos
para la configuración del enlace intermolecular, no covalente
están seleccionados entre grupos hidroxilo, grupos primarios,
secundarios y terciarios amino, tiol, ceto, tiocetona, imina, éster
de ácido carboxílico, amida de ácidos carboxílicos, amidina,
uretano, urea, sulfóxido, sulfoximina, amida de ácido sulfónico y
éster de ácido sulfónico.
13. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, en el cual los grupos funcionales aptos
para la formación de los enlaces intermoleculares no covalentes se
seleccionan entre grupos aptos para la tautomería.
14. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, en el cual los ligandos comprenden, al
menos, un elemento estructural de la fórmula general I.a o I.b
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
o sus tautómeros, en
donde
- \quad
- Pn, R^{1}, R^{2} y a se definen como en la reivindicación 6,
- \quad
- R^{3} representa hidrógeno, alquilo, alcoxi, cicloalquilo, cicloalcoxi, heterocicloalquilo, heterocicloalcoxi, arilo, ariloxi, hetarilo o hetariloxi,
- \quad
- X representa un grupo bivalente que conforma un puente con 1 a 5 átomos puente entre los enlaces laterales,
- \quad
- Y representa O, S o NR^{4}, asimismo, R^{4} es hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo,
- \quad
- asimismo, dos o más de dos de los radicales X y R^{1} a R^{4}, conjuntamente con el elemento estructural de la fórmula I.a o I.b, al cual están unidos, pueden representar un compuesto mono o policíclico.
\vskip1.000000\baselineskip
15. Procedimiento acorde a la reivindicación 13,
en el cual los ligandos I.a o I.b, R^{1} y R^{2} junto con el
átomo de fósforo al cual están unidos, representan un heterociclo de
5 a 8 eslabones, que, eventualmente, está concentrado
adicionalmente una, dos o tres veces x con cicloalquilo,
heterocicloalquilo, arilo o hetarilo, asimismo, el heterociclo y,
en caso de que se encuentren, los grupos condensados, pueden portar,
independientemente entre sí, uno, dos, tres o cuatro sustituyentes
seleccionados entre alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo,
arilo, hetarilo, COOR^{c}, COO^{-}M^{+}, SO_{3}R^{c},
SO_{3} ^{-}M^{+}, PO_{3} (Rc)(Rd), (PO_{3})^{2-}
(M^{+})_{2}, NE^{4}E^{5},
(NE^{4}E^{5}E^{6})^{+}X^{-}, OR^{e}, SR^{e},
(CHR^{f}CH_{2}O)_{y}R^{e}, (CH_{2}NE^{4}) y
R^{e}, (CH_{2}CH_{2}NE^{4})_{y}R^{e}; halógeno,
nitro, acilo o ciano,
- \quad
- asimismo, R^{c} y R^{d} son, respectivamente, radicales iguales o diferentes, seleccionados entre alquilo, cicloalquilo, arilo o hetarilo,
- \quad
- R^{e}, E^{4}, E^{5} son, respectivamente, radicales iguales o diferentes, seleccionados entre hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, acilo, arilo o hetarilo,
- \quad
- R^{f} es hidrógeno, metilo o etilo,
- \quad
- M^{+} representa un equivalente catiónico,
- \quad
- X^{-} representa un equivalente de aniones y
y es un número entero de 1 a 240.
\vskip1.000000\baselineskip
16. Procedimiento acorde a la reivindicación 15,
en el cual el heterociclo es quiral.
\newpage
17. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, en el cual los ligandos se seleccionan
entre los compuestos de las fórmulas generales I.A a I.C
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
y sus tautómeros, en
donde
uno de los radicales R^{5} a R^{9}
representa un grupo que contiene átomos psicógenos o átomos
pseudopnicógenos.
\vskip1.000000\baselineskip
Los radicales R^{5} a R^{9} que no
representan un grupo que contiene átomos psicógenos o átomos
pseudopnicógenos pueden representar, independientemente entre sí,
hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo,
hetarilo, WCOORº, WCOO^{-}M^{+}, W(SO_{3})Rº,
W(SO_{3)}^{-}M^{+}, WPO_{3} (Ro)(Rp),
W(PO_{3})^{2-}(M^{+})_{2},
WNE^{1}E^{2},
W(NE^{1}E^{2}E^{3})^{+}X^{-}, WOR^{q},
WSR^{q}, (CHR^{r}CH_{2}O)_{x}R^{q},
(CH_{2}NE^{1})_{x}R^{q},
(CH_{2}CH_{2}NE^{1})_{x}R^{q}; halógeno, nitro,
acilo o ciano, asimismo,
- \quad
- W representa un enlace simple, un heteroátomo; un grupo que contiene heteroátomos o un grupo bivalente que conforma un puente con 1 a 20 átomos puente,
- \quad
- R^{o} y R^{p} son, respectivamente, radicales iguales o diferentes, seleccionados entre alquilo, cicloalquilo, arilo o hetarilo,
- \quad
- R^{q}, E^{1}, E^{2}, E^{3} son, respectivamente, radicales iguales o diferentes, seleccionados entre hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, acilo, arilo o hetarilo,
- \quad
- R^{r} es hidrógeno, metilo o etilo,
- \quad
- M^{+} representa un equivalente catiónico,
- \quad
- X^{-} representa un equivalente de aniones y
- \quad
- x es un número entero de 1 a 240,
- \quad
- asimismo, dos radicales vecinos R^{5} a R^{9} también pueden ser un compuesto cíclico condensado, y
- \quad
- R^{a} y R^{b} representan hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo, asimismo, R^{a} también puede ser acilo.
\vskip1.000000\baselineskip
18. Procedimiento acorde a la reivindicación 17,
en el cual los radicales R^{5} a R^{9}, que representan un
grupo que contiene átomos pnicógenos o átomos pseudopnicógenos,
representan un grupo de la fórmula
-W'-PnR^{1}R^{2}, en donde
- \quad
- Pn representa un átomo pnicógeno o un átomo pseudopnicógeno,
- \quad
- W representa un enlace simple, un heteroátomo; un grupo que contiene heteroátomos o un grupo bivalente que conforma un puente con 1 a 4 átomos puente entre los enlaces laterales,
- \quad
- R^{1} y R^{2} se definen como en las reivindicaciones 13 o 14.
\vskip1.000000\baselineskip
19. Procedimiento para la obtención de
compuestos quirales a través de la conversión de un compuesto
proquiral, que contiene, al menos, un doble enlace insaturado
etilénicamente, con un sustrato, en presencia de un catalizador
quiral, que comprende, al menos, un complejo de metal de transición
con ligandos seleccionados entre los compuestos de las fórmulas
generales I.A a I.C
y sus tautómeros, asimismo, uno de
sus radicales R^{5} a R^{9} representa un grupo que contiene
átomos psicógenos o un átomos
pseudopnicógenos,
los radicales R^{5} a R^{9} que no
representan un grupo que contiene átomos pnicógenos o átomos
pseudopnicógenos pueden representar, independientemente entre sí,
hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo,
hetarilo, WCOORº, WCOO^{-}M^{+}, W(SO_{3)}Rº,
W(SO_{3)}^{-}M^{+},WPO_{3}(Ro)(Rp),
W(PO_{3})^{2-}(M^{+})_{2},
WNE^{1}E^{2},
W(NE^{1}E^{2}E^{3})^{+}X^{-}, WOR^{q},
WSR^{q}, (CHR^{r}CH_{2}O)_{x}R^{q},
(CH_{2}NE^{1})_{x}R^{q},
(CH_{2}CH_{2}NE^{1})_{x}R^{q}; halógeno, nitro,
acilo o ciano,
- \quad
- asimismo, W representa un enlace simple, un heteroátomo; un grupo que contiene heteroátomos o un grupo bivalente que conforma un puente con 1 a 20 átomos puente,
- \quad
- R^{o} y R^{p} significan, respectivamente, radicales iguales o diferentes, seleccionados entre alquilo, cicloalquilo, arilo o hetarilo,
- \quad
- R^{q}, E^{1}, E^{2}, E^{3} son, respectivamente, radicales iguales o diferentes, seleccionados entre hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, acilo, arilo o hetarilo,
- \quad
- R^{r} es hidrógeno, metilo o etilo,
- \quad
- M^{+} representa un equivalente catiónico,
- \quad
- X^{-} representa un equivalente de aniones y
- \quad
- x es un número entero de 1 a 240,
- \quad
- asimismo, dos radicales vecinos R^{5} a R^{9} también pueden ser un compuesto cíclico condensado, y
- \quad
- R^{a} y R^{b} representan hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo, asimismo, R^{a} también puede ser acilo.
\vskip1.000000\baselineskip
20. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones 17 a 19, en el cual los ligandos se seleccionan
entre los compuestos de las fórmulas generales I.i a I.iii
y sus tautómeros, en
donde
- \quad
- b representa 0 o 1,
- \quad
- Pn representa un grupo que presenta átomos pnicógenos o átomos pseudopnicógenos,
- \quad
- R^{1} y R^{2} se definen como en las reivindicaciones 13 o 14,
- \quad
- R^{6} a R^{9} son, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{4}, alcoxi C_{1}-C_{4}, arilo, heteroarilo, acilo, halógeno, alcoxicarbonilo C_{1}-C_{4} o carboxilato,
- \quad
- asimismo, dos radicales vecinos R^{6} a R^{9} también pueden ser un compuesto cíclico condensado, y
- \quad
- R^{a} y R^{b} representan hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, o arilo, asimismo, R^{a} también puede ser acilo.
\vskip1.000000\baselineskip
21. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, en la cual los compuestos proquirales
están seleccionados entre olefinas, aldehídos, cetonas e
iminas.
22. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, en el cual se trata de hidrogenación,
hidroformilación, hidrocianización, carbonilización,
hidroacilización, hidroamidización, hidroeresterificación,
hidrosililación, hidroboración, aminolisis, alcoholisis,
isomerización, metatesis, ciclopropanación, condensación aldólica,
alquilización alílica o cicloadición [4+2].
23. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, en la cual se trata de una adición 1,2,
preferentemente, una adición 1-
hidro-2-carbo.
24. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, en el cual se trata de una
hidroformilación.
25. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, en el cual se trata de una
hidrogenación.
26. Ligando definido como en la reivindicación
20, seleccionado entre los compuestos de las fórmulas generales I.i
a I.iii
y sus tautómeros, en
donde
- \quad
- b representa 0 o 1,
- \quad
- Pn representa P, As o Sb,
- \quad
- R^{1} y R^{2} están unidos entre sí por un puente, de modo que representan un grupo pnicógeno de la fórmula
en la
cual
- \quad
- r y s son, independientemente entre sí, 0 o 1, y
- \quad
- D junto con el átomo de fósforo y el o los átomos de oxígeno unidos a él, representan un heterociclo de 4 a 8 eslabones, eventualmente concentrado una, dos o tres veces con cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo y/o hetarilo, asimismo, los grupos concentrados pueden portar, independientemente entre sí, uno, dos, tres o cuatro sustituyentes, seleccionados entre alquilo, alcoxi, halógeno, sulfonato, NE^{4}E^{5}, alquileno-NE^{4}E^{5}, nitro, ciano y carboxilato y/o D puede presentar uno, dos, tres o cuatro sustituyentes, seleccionados entre alquilo, hidroxi, alcoxi, eventualmente, cicloalquilo sustituido y, eventualmente, arilo sustituido y/o D puede estar interrumpido por 1, 2 o 3 heteroátomos eventualmente sustituidos,
- \quad
- R^{6} a R^{9} son, independientemente entre sí, hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{4}, alcoxi C_{1}-C_{4}, arilo, heteroarilo, acilo, halógeno, alcoxicarbonilo C_{1}-C_{4} o carboxilato,
- \quad
- asimismo, dos radicales vecinos R^{6} a R^{9} también pueden ser un compuesto cíclico condensado, y
- \quad
- R^{a} y R^{b} representan hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, o arilo, asimismo, R^{a} también puede ser acilo.
\vskip1.000000\baselineskip
27. Ligando, definido como en la reivindicación
20, seleccionado entre
- Ligandos de la fórmula I.i
Ar1, Ar2 = fenilo, fenilo,
1-naftilo, 1-naftilo, fenilo,
1-naftilo
\vskip1.000000\baselineskip
- Ligandos de la fórmula I.ii
Ar1, Ar2 = fenilo, fenilo,
1-naftilo, 1-naftilo, fenilo,
1-naftilo
Rk = metilo, etilo, n-propilo,
isopropilo, n-butilo, tert.-butilo
Rk = metilo, etilo, n-propilo,
isopropilo, n-butilo, tert.-butilo
y sus tautómeros.
\vskip1.000000\baselineskip
28. Catalizador que comprende, al menos, un
complejo de metal de transición con ligandos, que presentan,
respectivamente, un grupo que contiene átomos pnicógenos o átomos
pseudopnicógenos y, al menos, un grupo funcional que puede formar
un enlace intermolecular no covalente, asimismo, el complejo
presenta ligandos dimerizados a través de enlaces intermoleculares
no covalentes, seleccionados entre los compuestos de las fórmulas
1.i a 1.iii, como definido en la reivindicación 26 o 27.
29. Utilización del catalizador acorde a la
reivindicación 28, para la hidrogenación, hidroformilación,
hidrocianización, carbonilización, hidroacilización,
hidroamidización, hidroeresterificación, hidrosililación,
hidroboración, aminolisis, alcoholisis, isomerización, metatesis,
ciclopropanación, condensación aldólica, alquilización alílica o
cicloadición [4+2].
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