FR2801886A1 - Ligands et catalyseurs chiraux notamment utiles pour hydrogenation asymetrique - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un composé du 1, 1'-binapthalène, utile notamment en tant que ligand, choisi parmi l'ensemble constitué par(i) les produits de formule I : (CF DESSIN DANS BOPI) dans laquelle R représente un groupe -NH2 ou -NH-C (NH2 ) =NH, Ar représente le groupe phényle, le groupe 1,1'-binaphtyle est de chiralité (R) ou (S), et(ii) leur sels d'addition d'acide. Elle concerne également les catalyseurs organométalliques comprenant un ligand de formule I ci-dessus, et leur utilisation dans l'hydrogénation asymétrique d'une double liaison C=O ou C=C.

Description

<Desc/Clms Page number 1>
Ligands et catalyseurs chiraux notamment utiles pour hydrogénation asymétrique
La présente invention concerne des nouveaux composés en tant que produits industriels du binaphtalène chiral, d'une part, et des catalyseurs chiraux d'hydrogénation comportant dans leur structure l'un desdits composés du binaphtalène et destiné à l'hydrogénation catalytique d'une double liaison C=O (cétonique) ou C=C (éthylénique) pour obtenir des composés hydrogénés avec une chiralité prédéterminée, d'autre part.
Art antérieur
On connaît déjà des dérivés du 1,1'-binaphtalène qui sont utilisés en tant que catalyseurs d'hydrogénation. Le 1,1'-binaphtalène, substitué en position 2,2', en raison de son encombrement stérique peut exister sous 2 conformations R et S et cette propriété a été utilisée pour créer des catalyseurs possédant des centres chiraux susceptibles d'induire une chiralité au cours d'une réaction d'hydrogénation. On a notamment utilisé des dérivés du BINAP [2.2'- bis(diphénylphosphino)-l,l'-binaphtyl] de formule :
Figure img00010001

PAr PAr: (R)-BINAP où Ar est phényle pour obtenir des ligands susceptibles de former des complexes avec des sels de palladium, de ruthénium, de rhodium et d'iridium, ces complexes organométalliques permettant de catalyser les réactions d'hydrogénation.
Par exemple, le composé, qui répond à la nomenclature abrégée de Ru[(S)-2,2'-bis(diphénylphosphino)-1,1'-binaphtyl] (OCOCH3)2 et a pour formule développée :
Figure img00010002

/ / I Ir Ar C CH3 p,., /\0 est phényle Ru 1-11 où Ar est phényle ,- e:',p.11 \-0 z- 1/\ Ar CH3
<Desc/Clms Page number 2>
a été utilisé avec succès pour obtenir le (S) -naproxène par hydrogénation catalytique du dérivé acrylique correspondant [voir J. Org. Chem. 52 p. 3174-3175 (1987) ]. L'enrichissement (ou excès) énantiomérique obtenu, de l'ordre de 97 %, montre que ce procédé est sélectif et permet d'éviter les pertes de produit qui sont économiquement pénalisantes lorsque l'on doit dédoubler un mélange racémique.
Ce procédé présente toutefois un handicap économique en raison du prix des catalyseurs et le procédé ne présente un intérêt que pour des composés à valeur très importante ou si le catalyseur peut être recyclé. Dans le but d'améliorer l'efficacité ou la possibilité de recyclage du catalyseur, il a été proposé de greffer sur une partie des ligands une fonction acide salifiable ; catalyseur, contenant un tel ligand comporte un site anionique et peut ainsi être immobilisé à la surface de billes de verre en combinaison avec l'éthylèneglycol, la réaction d'hydrogénation s'effectuant à l'interface de la phase contenant le catalyseur immobilisé et de la phase organique contenant le substrat de la réaction (à savoir un mélange chloroforme/cyclohexane selon la publication Nature, 370 p. 449-450, août 1994).
Ce catalyseur, contenant des sites anioniques et immobilisé sur les billes de verre, peut être récupéré par séparation physique simple puis recyclé ultérieurement. Toutefois une condition est nécessaire : la phase organique contenant le substrat de réaction en solution doit être parfaitement non agressive vis-à-vis de la couche catalytique obtenue qui est immobilisée sur les billes de verre.
On connaît par ailleurs de EP-A-0 272 787 un dérivé aminé du BINAP, qui répond à la nomenclature de 2,2'-bis(diphénylphosphino)-5,5'bis(amino)-1,1'-binaphtyl, et dans lequel chaque cycle napthyle comporte un groupe NH2 en position 5. Il se trouve que ce composé dénommé "amino BINAP" est structurellement différent des composés de formule 1 ci-après selon la présente invention.
But de l'invention
Il existe donc, selon l'enseignement de l'art antérieur, un besoin en ce qui concerne le recyclage des catalyseurs chiraux d'hydrogénation asymétrique, qui sont en général des produits très onéreux, tout en conservant ou en améliorant leur efficacité. Pour satisfaire ce besoin l'on se propose de fournir une nouvelle solution au problème technique du recyclage desdits catalyseurs sans réduire leur efficacité.
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Objet de l'invention
La nouvelle solution technique préconisée selon l'invention fait appel à des fonctions greffées de type cationique sur le ligand du catalyseur. La présence de telles fonctions greffées, non encore décrites ni suggérées par l'art antérieur, ne réduit pas l'efficacité ni le recyclage du catalyseur contenant ledit ligand.
Selon un premier aspect de l'invention, on préconise un composé du 1, l'-binapthlène, utile notamment en tant que ligand, caractérisé en ce qu'il est choisi parmi l'ensemble constitué par (i) les produits de formule 1 :
Figure img00030001

dans laquelle R représente un groupe amine -NH2 ou un groupe guanidine-NH-C(NH2)=NH, Ar représente le groupe phényle, le groupe 1, l'-binaphtyle est de chiralité (R) ou (S), et (ii) leur sels d'addition d'acide.
Selon un second aspect de l'invention, on préconise un catalyseur chiral pour hydrogénation asymétrique, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un complexe organo-métallique comprenant dans sa structure au moins un ligand de formule I ou l'un de ses sels d'addition d'acide.
Selon un troisième aspect de l'invention, on préconise un procédé d'hydrogénation catalytique asymétrique d'une double liaison C=O ou C=C, ledit procédé, qui comprend l'utilisation d'un catalyseur chiral organo-métallique contenant au moins un ligand de formule 1 ou l'un de ses sels d'addition d'acide, concernant les produits ayant une fonctionnalité cétonique (C=O) ou éthylénique (C=C).
Selon enfin un autre aspect de l'invention, l'on préconise un procédé pour la préparation d'un ligand de formule 1 ou l'un de ses sels d'addition d'acide.
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Description détaillée de l'invention
Les sels d'addition d'acide des ligands de formule I, comprennent. selon l'invention, les sels obtenus à partir d'une base libre de formule 1 et d'un acide minéral ou organique.
De façon avantageuse, en vue d'un recyclage particulièrement efficace, le sel d'addition d'acide peut être un sel d'un produit de formule 1 avec un polymère comportant des fonctions acides latérales (notamment des fonctions -COOH ou des fonctions -S03H). De façon pratique, les fonctions acides d'un polymère utilisable pour solidifier un ligand de formule 1 seront greffées sur la chaîne (ou ossature) linéaire du polymère. Le cas échéant, ces fonctions acides pourront être reliées à ladite chaîne linéaire par des ponts alkylène.
Comme indiqué plus haut, le catalyseur chiral comporte dans sa structure au moins un ligand de formule 1 ou l'un de ses sels d'addition d'acide.
De façon avantageuse selon l'invention, on préconise d'utiliser un catalyseur organo-métallique qui contient un métal choisi parmi le palladium, le ruthénium, le rhodium ou de l'iridium. Ce catalyseur se présente sous la forme d'un sel desdits métaux complexé avec au moins un ligand de formule I.
On préconise avantageusement (i) un procédé de préparation d'un alcool chiral par hydrogénation catalytique asymétrique d'une cétone. ledit procédé faisant appel à l'utilisation d'un catalyseur chiral suivant l'invention, et (ii) un procédé d'hydrogénation catalytique asymétrique d'une liaison éthylénique C=C, ledit procédé faisant appel à l'utilisation d'un catalyseur chiral suivant l'invention pour obtenir une liaison C-C saturée, qui résulte de ladite double liaison C=C et dans laquelle au moins un des deux atomes de carbone est asymétrique.
Les composés de formule 1 selon l'invention sont obtenus par une succession de réactions classiques de la chimie organique, au départ du (S) ou du (R) l.l'-binaphtol (II), selon le schéma réactionnel suivant :
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Figure img00050001
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Dans ce schéma réactionnel, les étapes conduisant au composé V sont connues de Tetrahedron Letters, 31 n 7 p. 985-988 (1990). La bromation du (R)binaphtol (II) conduit au (R)-(-)-6,6'-dibromo-1,1'-bi-2-naphtol (III) qui, par action de l'anhydride de l'acide trifluorométhanesulfonique (Tf20) permet d'obtenir le composé (R)-(-)-6,6'-dibromo-2,2'-bis(trifluorométhanesulfonyloxy)- 1,1'-binaphtyl (VI). Ce composé est ensuite mis en réaction avec le cyanure cuivreux à 180 C dans la N-méthylpyrrolidinone et l'on obtient le (R)-(-)-6,6'- dicyano-2,2'-bis(trifluorométhanesulfonyloxy)-1,1'-binaphtyl (V).
Le composé V est ensuite soumis à l'action de la diphénylphosphine (HPPh2) en présence de DABCO (1,4-diazabicyclooctane) et NiCl2 dppe [complexe chlorure de nickel/bis(diphénylphosphino)éthane] pour obtenir le (R)-(-)- 6,6'-dicyano-2,2'-bis(diphénylphosphino)-1,1'-binaphtyl (VI). L'action du boranediméthylsulfure permet d'obtenir ensuite le complexe (VII) du composé VI avec 2 molécules de borane.
Le complexe VII, réduit par LiAIH4, conduit au (R)-(-)-6,6'-bis- (aminométhyl)-2,2'-bis(diphénylphosphino)-1,1'-binaphtyl (lA). Par action de la N,N'-bis (1,1-diméthyléthoxycarbonyl)-N"-trifluorométhylsulfonyl-guanidine (di- Boc-Tf-Guan), on obtient le composé de formule VIII, qui, après élimination des groupements protecteurs en milieu acide, donne le (R)-(-)-6,6'-bis(aminoimino- méthylaminométhyl)-2,2'-bis(diphénylphosphino)-l,l'-binaphtyl (IG) sous forme du dichlorhydrate.
Ce schéma réactionnel, décrit ci-dessus au départ du (R)-(-)-l,l'-bi-2- naphtol, peut s'appliquer par simple analogie à l'isomère (S)-(+)-1,1'-bi-2-naphtol correspondant pour conduire aux composés possédant une conformation (S).
Les catalyseurs utilisant les composés de formule 1 en tant que ligand chiral sont préparés de façon connue de l'homme de l'art, par exemple suivant la réaction :
Figure img00060001

où R représente le groupe NH2 ou le groupe guanidine, COD représente le 1,5-cyclooctadiène,
<Desc/Clms Page number 7>
Dans cette réaction, le sel de ruthénium peut être remplacé par un sel analogue d'un autre métal tel que le palladium, le rhodium ou l'iridium.
La réaction d'hydrogénation est également conduite de façon connue sur un substrat soluble présentant une fonction réductible par hydrogénation catalytique, par exemple une fonction cétone ou une double liaison éthylénique.
La quantité de catalyseur est de l'ordre de 0,01à 2% en poids calculé par rapport à la quantité de substrat, et les conditions opératoires (essentiellement pression d'hydrogène et température) sont analogues à celles couramment mises en #uvre avec des catalyseurs organométalliques connus dans l'art. Le solvant de la réaction est de préférence un solvant polaire non miscible avec les solvants organiques apolaires, mais on peut également utiliser des solvants miscibles si le procédé de recyclage du catalyseur ne fait pas appel à une séparation de phase des solvants. L'un des solvants polaires préféré est l'éthylèneglycol.
L'un des avantages des composés selon l'invention est la possibilité de recyclage du catalyseur : la récupération du catalyseur peut se faire, selon un premier procédé, par extraction du produit de la réaction à l'aide d'un solvant apolaire non miscible avec le solvant de la réaction. Par exemple, si la réaction d'hydrogénation est conduite dans l'éthylèneglycol, le produit de la réaction, après fin de l'hydrogénation, est extrait par un mélange chloroforme/cyclohexane, non miscible avec l'éthylèneglycol. Le catalyseur reste dans la phase éthylèneglycol qui, après séparation des phases, est remise en réaction avec le substrat à hydrogéner. Selon un second procédé, le mélange réactionnel après hydrogénation est percolé sur une résine acide possédant des groupements sulfoniques, qui retient le catalyseur alors que le produit de la réaction, non retenu, reste en solution. La régénération de la résine permet de libérer le catalyseur qui peut être recyclé.
Cette possibilité de recyclage présente un intérêt industriel et permet d'envisager des applications à grande échelle avec des catalyseurs extrêmement performants qui, auparavant, n'étaient pas compatibles avec les critères économiques d'une fabrication industrielle.
Les exemples suivants de préparation et d'utilisation des composés selon l'invention permettront de mieux apprécier l'intérêt de ces composés. Ces exemples ne doivent pas être considérés comme limitatifs.
PREPARATION 1
Figure img00070001

(R)-(-)-6,6'-dicyano-2,2'-bis(diphénylphosphino)-l,l'-binaphtyI, bis borane complexe (VII)
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On prépare une solution de 4,5 g (8,5.10-3 mole) du complexe chlorure de Nickel/bis-(diphénylphosphinyl)éthane (NiCl2dppe) dans 80 ml de diméthylformamide (DMF) anhydre, sous atmosphère inerte. On ajoute, à température ambiante, 4,5 ml (25,8.10-3 mole) de diphénylphosphine puis on porte le mélange sous agitation à 100 C pendant 45 mn. On ajoute ensuite une solution de 19 g (169.10-3 mole) de 1,4-diazabicyclooctane (DABCO) et 25 g (41,5.10-3 mole) de (R)-(-)-6,6'-dicyano-2,2'-bis(trifluorométhanesulfonyl)-l,l'-binaphtyl, dans 130 ml de DMF. Après une heure sous agitation à 100 C on ajoute à nouveau 4,5 ml de diphénylphosphine. On maintient ensuite le milieu sous agitation à 100 C et on effectue deux nouveaux ajouts de 4,5 ml de diphénylphosphine après 2 heures et 8 heures. Après 70 heures à 100 C, le mélange est refroidi à - 5 C. Le précipité formé est séparé par filtration et lavé sur le filtre avec 50 ml de méthanol puis séché. Le produit est repris dans 300 ml de dichlorométhane anhydre et on ajoute 8 ml (84.10-3 mole) de complexe borane/sulfure de diméthyle. Le mélange est placé sous agitation pendant 3 heures puis concentré sous pression réduite. Le produit brut obtenu est purifié par chromatographie sur gel de silice en éluant par un mélange cyclohexane/acétate d'éthyle (9/1 à 7/3). On obtient ainsi 18 g du produit attendu sous forme d'un solide blanc (rendement = 65 %).
RMN'H (400 MHz, CDC13): # (ppm) = 8,15 (2H,s) ; 8.05 (2H, d, J = 8,6Hz) ; 7,68-7,55 (4H,m) ; 7,45-7,35 (6H,m) ; 7,25-7,15 (12H,m) ; 6,33 (2H, dd, J=l,6Hz, J'=9Hz) ; 6,17 (2H, d, J=9Hz) RMN13C (100,57 MHz, CDCl3) : # (ppm) = 134,51 ; 134,41 ; 134,01 ; 133,60 ; 133,27 ; 133,18; 132,96 ; 132,41 ; 131,30 ; 130,07; 130,00; 129,36; 129,27; 129,16 ; 129,06; 128,06 ; 127,79; 127,62 ;127,07 ; 126.61 ; 125,87; 118,80; 111,0 RMN31P (161,92 MHz CDC13) : # = 23 ppm [[alpha]]D20= + 110 (c=0,66, CHC13) Exemple 1 (R)-(-)-6,6'-bis(aminométhyl)-2,2'-bis(diphénylphosphino)-1,1'-binaphtyl (IA)
On prépare une solution de 2 g (2,8.10-3 mole) du composé selon la préparation 1 dans 25 ml de tétrahydrofurane (THF), que l'on refroidit à -10 C.
On ajoute à cette température, progressivement, 25 ml d'une solution d'hydrure de lithium et d'aluminium à 1 mole/1 dans le THF. Après l'addition, le milieu est maintenu sous agitation pendant 30 mn à - 10 C, puis 2 heures à température ambiante. Le mélange est hydrolysé par 1 ml d'eau, 1 ml de soude 2N puis 3 ml
<Desc/Clms Page number 9>
d'eau. Les sels formés sont séparés par filtration et le filtrat est séché sur sulfate de magnésium puis concentré sous pression réduite. Le produit brut est purifié par chromatographie sur gel de silice en éluant avec un mélange cyclohexane/acétate d'éthyle/triéthylamine (8/1/1-5/4/1). On obtient ainsi 1,28 g du produit attendu sous forme d'un solide jaune (rendement = 68 %).
RMN'H (400 MHz, CDC13) : # (ppm) = 7,78-7,73 (2H,m) ; 7,67-7,61 (2H,m) ; 7,39 (lH,d, J=2,7Hz) ; 7,33-7,30 (lH,m) ; 7,21 (2H,m) ; 7,10 (llH,m) ; 7,03-6,98 (4H,m) ; 6,94 (4H,m) ; 6,73-6,59 (3H, m) ; 4,11 (2H,sl) ; 4,03 (2H,sl) ; 3,86-3,80 (4H, m).
RMN13C (100,57 MHz, CDC13) : 8 (ppm) = 138,20 ; 137,50 ; 136,59 ; 134,72 ; 134,56 ; 133,37 ; 133,22; 133,27; 131,80; 131,24; 130,86; 130,76 ; 129,65 ; 129,04 ; 128,91 ; 128,79; 128,17; 127,93 ;127,76 ; 126,17; 125,87 ; 125,62 ; 53,45.
RMN31P (161,92 MHz CDC13) : 8 = - 14,1 ppm [[alpha]]D20 = + 92 (c=0,9 ; CHC13) Exemple 2 Dichlorure de (R)-(-)-6,6'-bis(aminoiminométhylaminométhyl)-2,2'-bis(diphénylphosphino)-1,1'-binaphtyl (IG)
On mélange 380 mg (0,55.10-3 mole) du composé obtenu selon l'exemple 1 et 180 mg (1,22.10-3 mole) de N,N'-bis(l,l-diméthyléthoxycarbonyl)- N"-(trifluorométhylsulfonyl)-guanidine dans 2 ml de dichlorométhane, puis on ajoute 0,16 ml (1,2.10-3 mole) de triéthylamine. On maintient ensuite le mélange réactionnel sous agitation pendant 24 heures à 50 C puis on refroidit et lave la phase organique par 1 ml d'une solution de sulfate acide de potassium 2M, puis par une solution saturée de chlorure de sodium. La phase organique est séchée sur sulfate de magnésium puis concentrée sous pression réduite et le produit brut obtenu est purifié par chromatographie sur gel de silice en éluant avec un mélange cyclohexane/acétate d'éthyle (95/5). On obtient ainsi 230 mg (rendement = 35 %)
Figure img00090001

de (R)-(-)-6,6'-bis[[N,N'-bis(1,1-diméthyléthoxycarbonyl)iminoaminométhyl]- aminométhyl]-2,2'-bis(diphénylphosphino)-1,1'-binaphtyl (VIII).
RMN'H (400 MHz, CDC13) : 8 (ppm) = 11,56 (lH,sl) ; 8,6 (lH,sl) ; 7,88 (lH,m) ; 7,81 (lH,d, J=8Hz) ; 7,73 (lH,m) ; 7,67 (lH,d,J=8Hz) ; 7,45 (2H,m) ; 7,37-7,34 (2H,m) ; 7,21 (lOH,m) ; 7,10 (4H, m) ; 7,03 (4H, m) ; 6,78 (2H, d, J=8Hz) ; 6,67 (2H, d, J=8Hz) ; 4,66 (4H,m).
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RMN13C (100,57 MHz, CDC13) : 8 (ppm) = 134,65 ; 134,43 ; 133,72 ; 132,71 ; 131,79; 129,12; 128,62; 128,22; 127,45; 126,12; 118,82; 109,58; 29,59; 26,81.
[a]D20 = + 44 (c=0,5; CHC13)
30 mg de ce composé sont repris dans 1 ml de dichlorométhane et on ajoute 1 ml d'une solution de chlorure d'hydrogène 3N dans le méthanol. Après 24 heures à température ambiante, le mélange réactionnel est concentré sous pression réduite et le résidu est lavé par 2 ml de dichlorométhane, puis séché. On obtient ainsi 20 mg du produit attendu sous forme d'un solide brun.
[[alpha]]D20= -10 (c=0,3; H20) IR (pastille KBr) : bandes à 3350 (large) et 1650.
Procédure d'hydrogénation
Dans le texte qui suit, pour simplifier la dénomination des composés chimiques, le composé selon l'exemple 1 est appelé R-AmBINAP, le composé selon l'exemple 2 est appelé R. Gm BINAP, COD est l'abréviation de 1,5-cyclooctadiène et Tf est l'abréviation du groupe trifluorométhylsulfonyle (-S02CF3). a) synthèse du catalyseur in situ [(R-AmBINAP)RuBr2]
5 mg de ligand R-AmBINAP (7,3.10-6 mole) et 2 mg de (COD)Ru(u- 2-méthylallyl)2 (6,3.10-6 mole) sont mis en suspension dans 1 ml d'acétone dans un réacteur en verre, à température ambiante sous atmosphère inerte. On ajoute 0,19 ml (31.10-6 mole soit 5 équivalents) d'une solution de bromure d'hydrogène 0,165 N dans le méthanol. Après 30 mn sous agitation, un solide orange précipite.
On élimine l'acétone par évaporation sous pression réduite. Le catalyseur est utilisé directement dans le réacteur après addition du solvant de la réaction d'hydrogénation et du substrat à hydrogéner. b) Synthèse du catalyseur in situ [(R-GmBINAP) Ru Br2]
Ce composé est obtenu suivant un procédé analogue à la préparation précédente en utilisant seulement 2 équivalents de bromure d'hydrogène. c) Synthèse du catalyseur [(COD)Rh (R-AmBINAP)]+ OTf -
3 mg de ligand R-AmBINAP (4,4.10-6 mole) et 2 mg de [(COD)2Rh]+ OTf - (4,3.10 mole) sont placés dans un ballon en verre sous argon et on ajoute 1 ml de THF. Après 30 mn, on ajoute 0,01 ml d'une solution d'acide trifluorométhanesulfonique 1 M dans le THF. Après 5 mn, le solvant est chassé sous pression réduite. Le catalyseur ainsi obtenu est utilisé directement par addition du solvant de la réaction d'hydrogénation et du substrat à hydrogéner.
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d) Synthèse du catalyseur [(COD)Rh(R-GmBINAP)]+ OTf
On ajoute 1 ml de THF sur 4 mg de ligand R-GmBINAP (4,8.10-6 mole) et 2 mg de [(COD)2Rh]+ OTf - (4,7.10-6 mole), sous atmosphère inerte.
Après 30 mn sous agitation à température ambiante, le solvant est chassé sous pression réduite. Le catalyseur obtenu est utilisé directement, de façon analogue aux exemples précédents.
Réaction d'hydrogénation
Selon le mode opératoire général, le solvant de la réaction et le substrat à hydrogéner sont ajoutés dans le réacteur contenant déjà le catalyseur.
Après trois cycles de purge à l'hydrogène, le réacteur est mis sous la pression de travail, la température est ajustée et l'agitation est maintenue pendant le temps préconisé. Après réaction, l'hydrogène est décompressé et l'atmosphère du réacteur est remise en condition inerte (argon). Les produits de la réaction sont isolés par extraction ou par séparation des phases non miscibles.
Exemple 3 (R) -3-hydroxybutyrate de méthyle a) On ajoute 2 ml de méthanol et 45 l d'acétoacétate de méthyle à 4.10-6 mole de catalyseur (R-AmBINAP)RuBr2, 2HBr déjà présents dans le réacteur. On fait ensuite réagir sous une pression d'hydrogène de 20.10-5 Pa, à 50 C, pendant 24 heures. Le solvant est ensuite éliminé. L'analyse montre un taux de conversion quantitatif, avec un excès énantiomérique de 80 %. b) La réaction, conduite de façon analogue à l'opération (a), en remplaçant le méthanol par l'éthylèneglycol, a permis d'obtenir le composé réduit avec un taux de conversion quantitatifet un excès énantiomérique de 96 %.
En opérant de façon analogue à l'exemple 3b, avec 1 % de catalyseur, on a effectué les réactions suivantes, résumées dans le tableau I.
Figure img00110001

Sub H2 p (R-AmBINAP) RuBr2, 2HBr
Figure img00110002
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Figure img00120001

TABLEAU 1 Sub P Rdt (%) ee % 0 0 HO H 0 v 'o-cH3 >0-CH 100 96(R) o 0 HO H 0 o-cH3 o-cH3 100 99(R) 0 0 HO H 0 i v o-cH3 f -' o-cH3 100 98 (R) 0 HO H 0-CHs 0-1o 0-CHj 100 97 (R) \i o o COOCHS H COOCH - coocH3 H3C -COOCHj 100 63 (R) COOH H COOH Xv-NK-COCH3 H 3 CNH-COCH 100(1) I ) 90 (S) COOH H ()): COOH 'COOH "H 1 // NH-COCH ' I / NH-COCH3 innni 08/ Notes : Sub : substrat P : produit obtenu Rdt : taux de conversion ee : excès énantiomérique ( 1 ) : avec pression d'hydrogène de 2.10-5 Pa
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Exemple 4 Le catalyseur utilisé dans cet essai est le [(R-GmBINAP)RuBr2],2HCl de formule :
Figure img00130001

obtenu de façon analogue à la préparation des catalyseurs dérivés du ligand R-AmBINAP sus-décrit.
La réaction d'hydrogénation est effectuée dans les conditions de l'exemple 3b, sous une pression d'hydrogène de 2.105 Pa.
On obtient les résultats suivants :
Figure img00130002

~~~~~~~~~~~~~~~~~TABLEAU II~~~~~~~~~~~~~~~~~ Sub P Rdt % ee % COOH H COOH NH-COCH H3C -NH-COCH3 100 85 (S) COOH H ! COOH COOH ##NH-COCH3 \ \NH - COCH3 100 80(S) Notes : voir Tableau I Exemple 5
L'essai est réalisé en utilisant un catalyseur à base de rhodium de formule [[(R-AmBINAP)Rh(COD)]OTf , 2 HOTf] obtenu de façon analogue à la procédure décrite au stade c) des modes opératoires d'hydrogénation.
Dans des conditions analogues au procédé décrit ci-dessus, la réduction de l'acide l-(acétylamino)acrylique se fait avec un rendement quantitatif et un enrichissement énantiomérique de 98 %.
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Recyclage du catalyseur
Le recyclage du catalyseur est effectué par extraction sélective du produit de la réaction d'hydrogénation.
L'exemple suivant de préparation du (R) -3-hydroxybutyrate de méthyle par hydrogénation d'acétoacétate d'éthyle en présence du catalyseur [(R-AmBINAP)2RuBr2],2HBr décrit une procédure non limitative.
On ajoute 1,5 ml d'éthylèneglycol à 3,7.10-6 mole de catalyseur déjà présente dans le réacteur, puis 0,5 ml (3,9.10-3 mole) d'acétoacétate d'éthyle. La réaction d'hydrogénation est effectuée à 50 C sous une pression de 100.105 Pa, pendant 24 heures. Le milieu réactionnel refroidi est extrait 3 fois par un mélange chloroforme/cyclohexane (1/1) dans lequel on recueille le produit de la réaction, avec un rendement de 95 % et un excès énantiomérique de 96 %.
Le catalyseur reste dans l'éthylèneglycol et on ajoute à cette phase 0,5 ml d'acétoacétate d'éthyle pour effectuer un second cycle d'hydrogénation avec le même catalyseur. En opérant de façon analogue à l'extraction précédente, on recueille le (R) -3-hydroxybutyrate de méthyle avec un rendement de 95 % et un excès énantiomérique de 95 %. A partir du 5eme cycle d'utilisation du catalyseur, on observe une chute de l'excès énantiomérique qui est d'environ 75 %.
Les nouveaux catalyseurs obtenus à partir des ligands de formule 1 selon l'invention présentent une excellente sélectivité, une activité améliorée permettant de réduire très sensiblement la quantité de catalyseur, ainsi qu'une possibilité de recyclage qui les rend compatibles avec une utilisation au stade industriel pour la production de composés chiraux par hydrogénation asymétrique.

Claims (7)

  1. Ar représente le groupe phényle, le groupe 1,1'-binaphtyle est de chiralité (R) ou (S), et (ii) leur sels d'addition d'acide.
    R représente un groupe -NH2 ou -NH-C(NH2)=NH,
    dans laquelle
    Figure img00150001
    REVENDICATIONS 1. Composé du 1,1'-binapthalène, utile notamment en tant que ligand, caractérisé en ce qu'il est choisi parmi l'ensemble constitué par (i) les produits de formule I :
  2. 2. Composé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un sel d'un produit de formule 1 avec un polymère comportant des fonctions acides latérales
  3. 3. Catalyseur chiral pour hydrogénation asymétrique, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un complexe organo-métallique comprenant dans sa structure au moins un ligand de formule I ou l'un de ses sels d'addition d'acide selon la revendication 1.
  4. 4. Catalyseur chiral selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il contient un métal choisi parmi le ruthénium, le rhodium, le palladium et l'iridium.
  5. 5. Procédé de préparation d'un alcool chiral par hydrogénation catalytique asymétrique d'une cétone, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend l'utilisation d'un catalyseur chiral suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4.
  6. 6. Procédé d'hydrogénation catalytique asymétrique d'une liaison éthylénique C=C, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend l'utilisation d'un catalyseur chiral suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4 pour
    <Desc/Clms Page number 16>
    obtenir une liaison C-C saturée, qui résulte de ladite double liaison C=C et dans laquelle au moins un des deux atomes de carbone est asymétrique.
  7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, dans lequel ledit catalyseur chiral est recyclé.
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