JP2001039993A - アトロプ異性ビス(ホスフィンオキシド)化合物のラセミ化の方法 - Google Patents
アトロプ異性ビス(ホスフィンオキシド)化合物のラセミ化の方法Info
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Abstract
を改良するための、中間生成物の望ましくないエナンチ
オマーを利用する方法を提供すること。 【解決手段】 (R)もしくは(S)体、または(R)
および(S)体の非ラセミ混合物として存在する式I 【化7】 (式中、R1が、C1-8−アルコキシを表し、およびR2
が、水素、C1-8−アルキル等を表すか、またはR1およ
びR2が一緒になって、メチレンジオキシ等を表し、R3
は、水素、C1-8−アルキル等を表し、R4は、フェニル
または置換されたフェニルを表す)のアトロプ異性化合
物のラセミ化の方法において、ラセミ化が熱的であり、
260〜400℃で、好ましくは280〜380℃で行
われることを特徴とする方法。
Description
法に関する。
り、遷移金属と一緒になって光学活性錯体を形成する式
II
のための中間生成物である。これらの錯体は、数多くの
不斉反応において触媒として用いられる。
学活性中間生成物および式IIのリガンドの合成において
は、通常、生産物のラセミ混合物(両方のエナンチオマ
ーが等量ずつの混合物)を得て、触媒の調製に用いられ
る式IIの光学活性リガンドの調製のために分離しなけれ
ばならない。すなわち、式IIの光学活性ビスホスフィン
リガンドの合成は、式Iのビス(ホスフィンオキシド)
のラセミ混合物の形成、それに引き続く、目的のエナン
チオマーを得るためのラセミ分離および還元、または式
IIのラセミ体ビスホスフィンへの還元の後のラセミ分離
を含む。本発明の目的は、式IIの光学活性リガンドの合
成効率を改良するための、式Iの中間生成物の望ましく
ないエナンチオマーを利用する方法を提供することであ
る。
体、または(R)および(S)体の非ラセミ混合物で存
在している式I
し、R2が、水素、C1-8−アルキル、C1-8−アルコキ
シを表すか、またはR1およびR2が一緒になって、メチ
レンジオキシまたはエチレンジオキシを表し、R3は、
水素、C1-8−アルキルまたはC1-8−アルコキシを表
し、そしてR4は、フェニルまたは置換されたフェニル
を表す)のアトロプ異性化合物のラセミ化のための新規
方法において、ラセミ化が熱的であり、260〜400
℃、好ましくは280〜380℃で行われることを特徴
とする方法に関する。
の、対応するラセミ体(両方のエナンチオマーを等量の
混合物を表す)への変化を表す。
自由回転が妨害され、光学活性を生じる化合物の立体化
学を示す。
範囲において、炭素原子が1〜8個の炭化水素、すなわ
ち、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、
ブチル、イソブチル、tert.−ブチル、ペンチル、イソ
ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、te
rt.−ヘキシル、ヘプチルおよびオクチルのような、直
鎖状または分岐鎖状アルキル基を表す。
子を介して結合している、上で定義したC1-8−アルキ
ル基を表す。メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプ
ロポキシ、ブトキシ、およびその類似体が例として挙げ
られる。
の範囲において、メタ−またはパラ−位において、好ま
しくはパラ−位においてモノ置換されたフェニル基を表
す。フェニル基に対する好ましい置換基はC1-8−アル
キル、好ましくはメチル;またはC1-8−アルコキシ、
好ましくはメトキシ;またはジ−C1-8−アルキルアミ
ノ、好ましくはジメチルアミノ;またはトリアルキルシ
リル、好ましくはトリメチルシリルであり、またはフェ
ニル基によって置換されている。
は、260〜400℃の温度の溶媒中または溶融中で化
合物を熱することにより行われる。加熱は、400℃ま
で加熱ができる装置中で行われる。少量の系では、加熱
は例えば加熱/攪拌炉、アルミニウムヒートブロック、
電熱反応器またはオートクレーブ等、またはマイクロ波
の照射で行うことができる。より大きな系では、加熱は
反応器またはオートクレーブで行うことができる。反応
は、バッチ形式で(batchwise)または連続的方式で行
うことができる。
ラセミ化は、260〜400℃の温度の高沸点溶媒中
で、バッチ形式でまたは連続的方式で、および場合によ
り10 5〜3.5×107Pa、または好ましくは105〜
107Paの圧力下において行われる。
低級アルキル(C1〜C4)であり、nは2、3、4、
5、6、7またはそれ以上のポリエチレンオキシ鎖を表
す)の化合物である。
ングリコール、テトラエチレングリコールジメチルエー
テル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル35
0、ポリエチレングリコールジメチルエーテル400、
またはポリエチレングリコール350、ポリエチレング
リコール400、ポリエチレングリコール550および
ポリエチレングリコール725が挙げられる。
前述のとおりポリプロピレンオキシ鎖を表す)の溶媒で
ある。
リコール725である。
−ソルビタン−モノオレートである。反応は無機塩溶解
中でも行うことができる。
合物のラセミ化が、105〜3.5×107Pa、好ましく
は105〜107Paの圧力下において低沸点有機溶媒中で
行われることである。好ましい溶媒は、ベンゼン、トル
エン、キシレンのような芳香族溶媒、またはメタノー
ル、エタノール、プロパノール、ブタノールのようなア
ルコール、または言及した溶媒の混合物である。好まし
い溶媒は、トルエン、エタノールまたは両溶媒の混合物
である。
で、すなわち反応物を1度に反応系(例えば丸底フラス
コ)に添加し、そして反応後に生成物を分離する反応に
よって、行われる。本発明による、別の方法では、ラセ
ミ化は、連続的方式、すなわち反応物を反応系(例えば
反応器)に連続的に添加し、生成物を連続的に分離する
連続的運転の反応により行われる。
化は、通常の、もしくは105〜3×105Paに上昇させ
た圧力下において、260〜400℃の温度での溶融中
で、または同じ気圧で280〜380℃で好ましい方法
で行われる。
特定量の式Iの中間体の光学活性または非ラセミ混合物
を、高もしくは低沸点溶媒またはアルゴン下もしくは窒
素下での溶融体中で加熱される。加熱は、400℃まで
の加熱ができる装置中で行われる。少量の系では、加熱
は例えば加熱/攪拌炉、アルミニウムヒートブロック、
電熱反応器またはオートクレーブおよび類似物またはマ
イクロ波の照射によって行うことができる。より大きな
系では、加熱は例えば反応器またはオートクレーブで行
うことができる。低沸点溶媒を用いる場合は、式Iの化
合物は105〜3.5×107Paに上昇させた圧力下でオ
ートクレーブ中で加熱する。
行われる。反応後、ラセミ分離を行ない、式Iのビス
(ホスフィンオキシド)の(R)または(S)体は、式
IIのビスホスフィンリガンドの(R)または(S)体に
還元する。または別の方法においては、ラセミ化の後、
式Iの化合物のラセミ混合物の、式IIのリガンドへの還
元を行ない、次にラセミ分離を行って式IIのビスホスフ
ィンリガンドの(R)または(S)体とする。
(S)体での、式II
る)、のアトロプ異性リガンドの、発明的な調製方法で
あって、 a)式Iのビス(ホスフィンオキシド)のラセミ混合物
を分離し、そして b)式Iのビス(ホスフィンオキシド)の(R)または
(S)体を、式IIのビスホスフィンリガンドの(R)ま
たは(S)体に還元するか、または a)式Iのビス(ホスフィンオキシド)のラセミ混合物
を還元して、式IIのビスホスフィンリガンドのラセミ混
合物を形成し、そして b)式IIのリガンドのラセミ混合物のラセミ分離を行
い、式IIのビスホスフィンリガンドの(R)または
(S)体を得る、ことを特徴とする方法の使用に関す
る。
えばUS5,274,125に記載されいている。
合物への還元は公知であり、例えばHelvetica Chimica
Acta Vol.74(1991)p.370 et seqに記載されている。
式Iの化合物(ここで、R1はメトキシを表し、R2およ
びR3は水素を表し、R4はフェニル((R)または
(S)−MeOBIPHEPO)を表す)と共に高沸点
溶媒中で、または通常の、もしくは105〜3.5×1
07Paに上昇された圧力下での、260〜400℃の温
度の溶融中で、もしくは低沸点有機溶媒中で105〜
3.5×107Paに上昇させた圧力下で、同じ温度で行
われる。
ガンドの製造の種々の中間生成物であり、遷移金属、特
に例えばルテニウム、ロジウムまたはイリジウムのよう
なVIII族の遷移金属との錯体の形成に用いられる。これ
らの錯体は、不斉水素化のような不斉反応において、触
媒として有用である。ジホスフィンリガンドと遷移金属
の錯体、ならびにそれらの不斉水素化のような不斉反応
へのそれらの使用は公知であり、例えば米国特許5,4
30,191に記載されている。
り、いかなる意味においてもそれの限定を表すものでは
ない。これらの実施例において用いられている略語は以
下の意味である。 HPLC 高速液体クロマトグラフィー NMR 核磁気共鳴 rt 室温 HV 高真空 e.e. エナンチオマー過剰率 TLC 薄層クロマトグラフィー min 分 hr 時間 MeOBIPHEPO (6,6′−ジメトキシビフェニル−2, 2′−ジイル)ビス(ジフェニルホスフィ ンオキシド) DiMeOBIPHEPO (5,5′,6,6′−ジメトキシビフェ ニル−2,2′−ジイル)ビス(ジフェニ ルホスフィンオキシド) pTol−MeOBIPHEPO (6,6′−ジメトキシビフェニル−2, 2′−ジイル)ビス(ジ−p−トリルホス フィンオキシド) PEG400 ポリエチレングリコール400 Tween80 ポリオキシエチレン−ソルビタン−モノオ レート 全ての温度はセ氏温度で与えられている。
PHEPOのラセミ化 1.1)攪拌棒および蒸留ブリッジを備えた100ml二
口丸底フラスコに、アルゴン下において(S)−MeO
BIPHEPO〔99.2%e.e.;HPLC−純度:9
9.6%〕を10.0g(16.28mmol)およびポリ
エチレングリコール50mlを入れた。混合物を2時間加
熱した。中間反応温度は、1時間以内に室温から317
℃に上昇した。生じた混合液をさらに1時間攪拌し、そ
れにより温度は344℃に上昇し、蒸留によって約5ml
の黄色の液体を回収した。反応混合液を室温に冷却し、
ジクロロメタン100mlを添加して、溶液を水(3×4
0ml)で洗浄した。有機層をMgSO4上で乾燥し、ろ
過して、ろ過液を約50mlまで濃縮した。次に、メタノ
ール50mlを添加し、混合液を約30mlの体積まで濃縮
した。この工程をさらに2回繰り返した。生じた懸濁液
を冷蔵庫に一晩置き、結晶をろ過し、冷却メタノール
(2×10ml)で洗浄し、乾燥して(RS)−(MeO
BIPHEPO)9.64gを、オフホワイトの固体と
して得た、HPLC−純度:96.4%;融点310〜
312℃。キラルカラム上でのHPLC分析(キラルH
PLC)によれば、この物質は(S)−(MeOBIP
HEPO)50.4%および(R)−(MeOBIPH
EPO)49.6%からなる。〔α〕20 D=−0.09
(c=1.12、CHCl3)
PHEPO)10gを最高温度337℃で2.5時間処
理して(RS)−(MeOBIPHEPO)9.56g
を得た;HPLC−純度:95.6%;キラルHPL
C:(S)−(MeOBIPHEPO)50.5%およ
び(R)−(MeOBIPHEPO)49.5%。
Oを、以下の高沸点溶媒でラセミ化した:テトラエチレ
ングリコール、テトラエチレングリコールジメチルエー
テル、それぞれポリエチレングリコール350、400
および550、ポリプロピレングリコール725および
Tween80。結果を表1にまとめた。全ての実施例
において、溶媒2.0ml中の(S)−MeOBIPHE
PO150mg(0.24mmol)の懸濁液を、アルミニウ
ムヒートブロック中のガラス管で330℃で70分また
は350℃で40分加熱した。室温まで冷却した後、反
応混合物を取り出し、HPLCで分析した。
で洗浄し、Na2SO4上で乾燥して、ろ過および蒸発し
た。 手順2:ヘキサンを添加して沈殿させ、ろ過により回収
した。 手順3:ヘキサン/トルエンを添加して沈殿させた。沈
殿は、ろ過により回収し、ヘキサンで3回洗浄し、乾燥
した。 b)キラルカラム上でのHPLC分析
続的ラセミ化100gの(R)−MeOBIPHEPO
を、アルゴン下において1500mlのエタノールに溶解
し、ポンプで200℃のプレヒーター、続いて350℃
に加熱された筒状反応器に通した。筒状反応器中での残
留時間は、流量8ml/分で15.6分であり、圧力は3
×106Paに上昇した。反応溶液を室温まで冷却した。
結晶をろ過して63.21gの白色粉末を得た;HPL
C純度(RS)−MeOBIPHEPO94.7%;キ
ラルHPLC(R)−MeOBIPHEPOおよび
(S)−MeOBIPHEPOの50:50混合物;収
率計算値60%。母液からは、追加の29.75gの固
体物質が単離された;HPLC純度(RS)−MeOB
IPHEPO60.4%;キラルHPLC(R)−Me
OBIPHEPOおよび(S)−MeOBIPHEPO
の50:50混合物;合計収率78%。
ml/分において、筒状反応器中の残留時間10.2分で
達成された。
のバッチ形式でのラセミ化 3.1)オートクレーブに1.0gの(R)−MeOB
IPHEPOおよびエタノール12.5mlを入れ、密閉
してアルゴンと共にフラッシュした。メタルバス中で3
50℃まで加熱した後、圧力を1.37×107に上昇
させた。30分後、反応を中止した。茶色の溶液を、減
圧下(52℃/5.1×103Pa)において蒸発させ、
(RS)−MeOBIPHEPOの茶色の残渣1.0g
を得た;HPLC純度84%;キラルHPLC(R)−
MeOBIPHEPO53.5%および(S)−MeO
BIPHEPO46.5%。
POの更なるラセミ化を、実施例3.2〜3.8に記載
された種々の溶媒で行った。結果を表2にまとめた。
(実施例3.2および3.4)に得られた原料。 b)キラルカラム上でのHPLC分析による。
ミ化 4.1)10本の試験管にそれぞれ1.0g、合計1
0.0g(16.3mmol)の(S)−MeOBIPHE
POを入れた。試験管をアルミニウムブロック中で35
0℃で20分間加熱した。冷却後、オイル状の茶色の試
験管内容物を、塩化メチレン約200mlおよびメタノー
ル200mlを用いて丸底フラスコに移した。溶液を約5
0mlの量に濃縮してメタノール200mlを添加した。約
50mlに濃縮した後、生じた懸濁液を冷蔵庫に一晩置い
た。結晶をろ過により回収し、冷却メタノールで洗浄
し、乾燥して8.9gの(RS)−MeOBIPHEP
Oをオフホワイトの粉末として得た;HPLC純度97
%;キラルHPLC(S)−MeOBIPHEPO51
%および(R)−MeOBIPHEPO49%;収率計
算値:86%
(R)−MeOBIPHEPOを50.0g入れ、密閉
してアルゴンと共にフラッシュした。反応は350℃ま
で加熱した。加熱は45分後に中止した。室温に冷却し
た後、得られた明るい黄色の固体化合物を150mlのC
H2Cl2に溶解し、溶液を丸底フラスコに移して減圧下
(50℃/4×103Pa)において蒸発させた。固体残
渣を150mlのMeOH(70℃、還流)に溶解し、4
℃の冷蔵庫中で一晩、結晶化した。結晶をろ過により回
収し、冷却メタノール(50ml)で洗浄し、乾燥(70
℃/6.5×10 3Pa)して42.56g(収率85.
1%)の(RS)−MeOBIPHEPOをオフホワイ
トの粉末として得た;キラルHPLC(S)−MeOB
IPHEPO49.9%および(R)−MeOBIPH
EPO50.1%。
MeOBIPHEPO類似体の濃度 b)キラルカラム上でのHPLC分析 c)実施例1に記載された実験手順 d)実施例4に記載された実験手順 e)TLC解析による若干の分解
OBIPHEPOのラセミ化 機械式攪拌機、還流濃縮機およびアルゴン取り込み管が
付いた40×260mmの反応管に10.0g(16.3
mmol)の(S)−MeOBIPHEPOおよび50mlの
ポリエチレングリコール400を入れた。反応管をマイ
クロ波反応器中に設置した。懸濁液を、マイクロ波照射
下において攪拌した。内部反応温度は6分の間に室温か
ら280℃に上昇した。この温度を、追加の64分間維
持した。その後、反応管を取り出して冷却した。生じた
茶−黒色の溶液をキラルカラム上のHPLCによって分
析すると、52.4%の(S)−MeOBIPHEPO
および46.6%の(R)−MeOBIPHEPOを含
むことがわかった。精製およびメタノールからの結晶化
により、8.9g(89%)の(RS)−MeOBIP
HEPOをオフホワイトの固形物として得た;キラルH
PLC(S)−MeOBIPHEPO50.4%および
(R)−MeOBIPHEPO49.6%。
Claims (10)
- 【請求項1】 (R)もしくは(S)体、または(R)
および(S)体の非ラセミ混合物として存在する式I 【化1】 (式中、R1が、C1-8−アルコキシを表し、およびR2
が、水素、C1-8−アルキル、C1-8−アルコキシを表す
か、またはR1およびR2が一緒になって、メチレンジオ
キシまたはエチレンジオキシを表し、R3は、水素、C
1-8−アルキルまたはC1-8−アルコキシを表し、R
4は、フェニルまたは置換されたフェニルを表す)のア
トロプ異性化合物のラセミ化の方法において、ラセミ化
が熱的であり、260〜400℃で、好ましくは280
〜380℃で行われることを特徴とする方法。 - 【請求項2】 ラセミ化が、溶媒または溶融中で行われ
る、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 ラセミ化が、加熱またはマイクロ波照射
により熱的に行われ、反応が、バッチ形式または連続的
方式で行われる、請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 ラセミ化が、高沸点溶媒中で、260〜
400℃の温度で、場合により105〜3.5×107Pa
の圧力下において行われる、請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 ラセミ化が、式III R5O(CH2CH2O)nCH2CH2OR6 III (式中、R5およびR6は、それぞれ独立して水素または
低級アルキル(C1〜C4)を表し、およびnは、2、
3、4、5、6、7またはそれ以上でポリエチレンオキ
シ鎖を表す)の高沸点溶媒または式IV R5O(CH2CH(CH3)O)nCH2CH(CH3)OR6 IV (式中、R5およびR6は上述のとおりであり、nは、上
述のとおりでポリプロピレン鎖を表す)の高沸点溶媒中
で行われる、請求項4記載の方法。 - 【請求項6】 高沸点溶媒が、テトラエチレングリコー
ル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ポリ
エチレングリコールモノメチルエーテル350、ポリエ
チレングリコールジメチルエーテル400、ポリエチレ
ングリコール350、ポリエチレングリコール400、
ポリエチレングリコール550、ポリエチレングリコー
ル725、ポリプロピレングリコール725またはポリ
オキシエチレン−ソルビタン−モノオレートである、請
求項5記載の方法。 - 【請求項7】 ラセミ化が、低沸点溶媒中、105〜
3.5×107Pa、好ましくは105〜107Paの圧力下
において行われる、請求項3記載の方法。 - 【請求項8】 低沸点溶媒が、芳香族溶媒、アルコール
または言及した溶媒の混合物である、請求項7記載の方
法。 - 【請求項9】 純粋な、(R)または(S)体での、請
求項1で定義した式II 【化2】 のアトロプ異性リガンドの調製のための、請求項1記載
の方法の使用において、 a)請求項1〜8のいずれか1項記載の方法により調製
した、式Iのビス(ホスフィンオキシド)のラセミ混合
物を分離し、そして b)式Iのビス(ホスフィンオキシド)の(R)または
(S)体を、式IIのビスホスフィンリガンドの(R)ま
たは(S)体に還元するか、または a)請求項1〜8のいずれか1項記載の方法により調製
した、式Iのビス(ホスフィンオキシド)を還元して、
式IIのビスホスフィンリガンドのラセミ混合物を形成さ
せ、そして b)式IIのビスホスフィンリガンドの(R)または
(S)体を得るために、式IIのリガンドのラセミ混合物
のラセミ分離を行うことを特徴とする使用。 - 【請求項10】 請求項9で定義した、純粋な、(R)
または(S)体での式IIのアトロプ異性ジホスフィンリ
ガンドをVIII族の遷移金属と反応させる、光学活性遷移
金属錯体を生産する方法において、純粋な、(R)また
は(S)体での式IIのアトロプ異性ジホスフィンリガン
ドが、請求項1〜8いずれか1項記載の式Iのアトロプ
異性化合物のラセミ化によって調製され、次に請求項9
記載のラセミ分離および還元反応、または還元反応およ
びラセミ分離が行われることを特徴とする方法。
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