JP2002501490A - 転移水素化方法及び触媒 - Google Patents

転移水素化方法及び触媒

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Abstract

(57)【要約】 接触転移水素化方法を提供する。本プロセスに用いる触媒は、定義された二座配位子に配位した金属シクロペンタジエニル錯体である。好適な金属は、ロジウム、ルテニウム、及びイリジウムなどである。好適な二座配位子は、ジアミン類及びアミノアルコール類、特に、キラル中心を含むものである。水素供与体は、第二級アルコール、又はトリエチルアミンとギ酸の混合物が都合がよい。本プロセスは、好ましくはプロキラルであるケトン類及びイミン類を転移水素化するのに使用できる。そのようなプロセスに使用する触媒も提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 転移水素化方法及び触媒 本発明は、接触転移水素化に関し、特に錯化遷移金属の存在下における接触転 移水素化用触媒、及び光学活性化合物の製造方法に関する。 Zassinovichらは、Chem.Rev.,1992,92,105 1−1069で、リン−又は窒素−配位子含有触媒を用いる水素転移による水素 化について詳細に検討している。この著者らの結論は、‘優れた成果はみられる が、残された仕事も多い’というものであった。 遷移金属がベンゼノイド炭化水素に配位した触媒を用いる転移水素化について 調べた。以下の刊行物が興味深い。 (1)Noyoriら、J.A.C.S.,1995,117,7562−7 563:これは、プロパン−2−オールによるアセトフェノンの1−フェニルエ タノールへの転移水素化に、クロロールテニウム−メシチレン−N−モノトシル −1,2−ジフェニルエチレンジアミンを触媒として使用することにより、鏡像 異性体過剰率97%を有する生成物を95%の収率で得たことを開示している。 別のアルキルアリールケトンから出発した場合でも同様の結果が得られた。メシ チレンの代わりにベンゼンを含む対応触媒の有効性は、出発物質のケトンのアリ ール基上の置換基に対し、いっそう敏感であった。反応時間は、一般的にかなり 長く、通常15時間であった。反応時間が長くなると、立体選択性は、明らかに 逆水素化のために減少した。ターンオーバー数は報告されていない。著者らの評 は、‘全体的な触媒性能は、現行の最善の水素化方法(彼らの以前の刊行物に記 載されている)の触媒性能の競争相手にはなり得ない’というものであった。 (2)Noyoriら、J.Chem.Soc.Chem.Commun., 1996,233−234:これは、上記のNoyoriら(1)の触媒に類似 しているが、ジフェニルエチレンジアミンの代わりに別のアルキルベンゼン配位 子と様々なβ−アミノアルコールを含む触媒が、アセトフェノンの水素化に有意 に効果的であったことを開示している。β−アミノアルコール配位子は、触媒の 安定性を増大した。好適な芳香族炭化水素配位子は、ヘキサメチルベンゼンであ った。ターンオーバー数は、1時間当たり触媒1モルにつき生成物227モル以 下であった。 (3)Noyoriら、J.A.C.S.,1996,118,2521−2 522:これは、上記のNoyoriら(1)の方法における逆水素転移を防止 するために、水素源としてギ酸−トリエチルアミンを用いたことを開示している 。反応時間は、主に14時間以上90時間以内を用いた。ターンオーバー数は報 告されていない。 (4)Noyoriら、J.A.C.S.,1996,118,4916−4 917:これは、上記のNoyoriら(3)の方法が、イミン類(特に環状イ ミン類)のエナンチオ選択アミン類への還元に有効であることが開示されている 。 これらの方法は、比較的長いサイクル時間を必要とするようである。このよう な遅反応は、化学プラントの非経済的使用に関与するだけでなく、触媒錯体の分 解及び生成物の光学純度の緩やかな喪失につながりかねない。また、鏡像異性体 的に所望の反応とそうでない反応の速度差を最大限にするための、温度や反応物 濃度といった反応条件の調整のための範囲が限られる。 リン−、窒素−、及びベンゼン配位遷移金属のほか、ペンタメチルシクロペン タジエニル(以後Cp*)を基本とする錯体が、遊離水素によるオレフィンの均 一水素化における触媒として有効であることが示されているが(Maitlis ,Acc.Chem.Res.,1978,11,301−307;Maitl isら,J.Chem.Soc.Dalton,1978,617−626)、 遊離水素の不在下における水素転移、又はキレート配位子もしくはキラル配向配 位子を含有する触媒の開示はなかった。 Grotjahnら(J.A.C.S.,1994,116,6969−69 70)が、イリジウムとCp*及びアシル化又はスルホニル化α−アミノカルボ ン酸との錯体について記載しているが、触媒活性の証拠はない。ロジウムとCp* 及び2,2−ビピリジル類との錯体と、それらをホルメートと共に使用してニ コチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)をNADHに水素化する方法を Steckhanら(Angew.Chem.Int.Ed.Engl.,19 90,29(4),388−390)が述べている。ターンオーバー回数は1時間 当たり67.5以下と報告されているが、100回の触媒サイクル後は失活し た。 我々は、今回、遷移金属とキレート配位子とシクロペンタジエニル基との錯体 を含む触媒によって、立体選択性のある転移水素化が効果的に遂行されうること を見出した。 本発明の第一の態様に従って、式(1)の化合物の転移水素化により、式(2 )の化合物を製造する方法を提供する。 式中、 Xは、CR34、NR5、(NR56+-、O、又はSを表し; R1、R2、R3、R4、R5、及びR6は、それぞれ独立して、水素原子、置換さ れていてもよいヒドロカルビル、過ハロゲン化ヒドロカルビル、又は置換されて いてもよいヘテロシクリル基を表し、1個以上のR1&R2、R1&R3、R2&R4 、R3&R4、R1&R5、R2&R6、及びR5&R6は、置換されていてもよい環( 1個又は複数個)を形成するように結合していてもよく; Q-はアニオンを表す。 式(1)の化合物を触媒の存在下で水素供与体と反応させることを含む前記方 法は、触媒が次の一般式を有することを特徴とする。 式中、 R7は、置換されていてもよいシクロペンタジエニル基を表し; Aは、−NR8−、−NR9−、−NHR8、又は−NR89を表し、式中、R8 は、H、C(O)R10、SO210、C(O)NR1014、C(S)NR1014 、C(=NR14)SR15、又はC(=NR14)OR15であり、R9とR10は、そ れ ぞれ独立して、置換されていてもよいヒドロカルビル、過ハロゲン化ヒドロカル ビル、又は置換されていてもよいヘテロサイクリル基を表し、R14とR15は、そ れぞれ独立して、水素又はR10の定義と同様の基であり; Bは、−O−、−OH、OR11、−S−、−SH、SR11、−NR11−、−N R12−、−NHR12、又は−NR1112を表し、式中、R12は、H、C(O)R13 、SO213、C(O)NR1316、C(S)NR1316、C(=NR16)S R17、又はC(=NR16)OR17であり、R11とR13は、それぞれ独立して、置 換されていてもよいヒドロカルビル、過ハロゲン化ヒドロカルビル、又は置換さ れていてもよいヘテロサイクリル基を表し、R16とR17は、それぞれ独立して、 水素又はR13の定義と同様の基であり; Eは、リンク基を表し; Mは、転移水素化を触媒できる金属を表し; Yは、アニオン基、塩基性配位子、又は空位を表し; ただし、Yが空位でないときは、A又はBの少なくとも一つが水素原子を有す る。 触媒種は、実質的に上記式で表されると考えられる。固体の担体上に導入され ていてもよい。 R1-6、R9、R10、R11、及びR13-17で表され得るヒドロカルビル基は、独 立して、アルキル、アルケニル、及びアリール基、並びに、アラルキル及びアル カリール、例えばベンジル基、のようなそれらの任意の組合せを含む。 R1-6、R9、R10、R11、及びR13-17で表され得るアルキル基は、20個以 内の炭素原子、特に1〜7個の炭素原子、好ましくは1〜5個の炭素原子を含む 直鎖又は分枝アルキル基などである。アルキル基が枝分かれの場合、該基は10 個以内の分枝鎖炭素原子、好ましくは4個以内の分枝鎖炭素原子を含むことが多 い。ある実施の形態において、アルキル基は、通常最大環に3〜10個の炭素原 子を含み、1個以上の架橋環を随意に有する環状でもよい。R1-6、R9、R10、 R11、及びR13-17で表され得るアルキル基の例は、メチル、エチル、プロピル 、2−プロピル、ブチル、2−ブチル、t−ブチル、及びシクロヘキシル基など である。 R1-6、R9、R10、R11、及びR13-17で表され得るアルケニル基は、C2-20 、好ましくはC2-6のアルケニル基である。1個以上の炭素−炭素二重結合が存 在してもよい。アルケニル基は1個以上の置換基、特にフェニル置換基を有して いてもよい。アルケニル基の例は、ビニル、スチリル、及びインデニル基である 。R1又はR2のいずれかがアルケニル基を表す場合、炭素−炭素二重結合は、好 ましくは、C=X部に対してβ位に位置する。R1又はR2のいずれかがアルケニ ル基を表す場合、式(1)の化合物は、好ましくはα,β−不飽和ケトンである 。 R1-6、R9、R10、R11、及びR13-17で表され得るアリール基は、1個の環 、又は2個以上の縮合環を含んでいてもよく、例えばシクロアルキル、アリール 、又はヘテロサイクリック環を含み得る。R1-6、R9、R10、R11、及びR13-1 7 で表され得るアリール基の例は、フェニル、トリル、フルオロフェニル、クロ ロフェニル、ブロモフェニル、トリフルオロメチルフェニル、アニシル、ナフチ ル、及びフェロセニル基などである。 R1-6、R9、R10、R11、及びR13-17で表され得る過ハロゲン化ヒドロカル ビル基は、独立して、過ハロゲン化アルキル及びアリール基、並びにそれらの任 意の組合せ、例えばアラルキル及びアルカリール基などを含む。R1-6、R9、R10 、R11、及びR13-17で表され得る過ハロゲン化アルキル基の例は、−CF3、 −C25などである。 R1-6、R9、R10、R11、及びR13-17で表され得るヘテロサイクリック基は 、独立して、芳香環系、飽和及び部分不飽和環系を含み、1個の環又は2個以上 の縮合環を構成してもよく、例えばシクロアルキル、アリール、又はヘテロサイ クリック環を含み得る。ヘテロサイクリック基は、少なくとも1個のヘテロサイ クリック環を含み、その最大の環は、一般に3〜7個の環原子を含み、その中の 少なくとも1個の原子は炭素で、少なくとも1個の原子はN、O、S、又はPの いずれかである。R1又はR2のいずれかが、ヘテロサイクリック基を表すか含む 場合、C=X基に結合したR1又はR2の原子は、好ましくは炭素原子である。R1-6 、R9、R10、R11、及びR13-17で表され得るヘテロサイクリック基の例は 、ピリジル、ピリミジル、ピロリル、チオフェニル、フラニル、インドリル、キ ノリル、イソキノリル、イミダゾリル、及びトリアゾイル基などである。 R1-6、R9、R10、R11、及びR13-17のいずれかが置換ヒドロカルビル又は ヘテロサイクリック基の場合、(1個又は複数個の)置換基は、反応の速度又は 立体選択性に悪影響を与えないようなものでなければならない。任意の置換基は 、ハロゲン、シアノ、ニトロ、ヒドロキシ、アミノ、チオール、アシル、ヒドロ カルビル、過ハロゲン化ヒドロカルビル、ヘテロサイクリル、ヒドロカルビルオ キシ、モノ又はジ−ヒドロカルビルアミノ、ヒドロカルビルチオ、エステル、カ ーボネート、アミド、スルホニル、及びスルホンアミド基などである。ここで、 ヒドロカルビル基は、上記のR1で定義したのと同様である。1個以上の置換基 が存在してもよい。 R1&R2、R1&R3、R2&R4、R3&R4、R1&R5、R2&R6、及びR5& R6のいずれかが、式(1)の化合物の炭素原子及び/又は原子Xのいずれかと 一緒になって環が形成されるように結合する場合、5、6、又は7員環が好まし い。式(1)のそのような化合物の例は、3,4−ジヒドロイソキノリン、1− テトラロン、2−テトラロン、4−クロマノン、1−メチル−6,7−ジメトキ シ−3,4−ジヒドロイソキノリン、1−ベンゾスバロン、2−インダノン、及 び1−インダノンなどである。 XがNR5、又は(NR56+-で表される式(1)の化合物は、イミン類 又はイミニウム塩類を含む。式(1)の化合物がイミンの場合、必要に応じてイ ミニウム塩に転化されていてもよい。イミニウム塩類のほうがイミン類よりも好 適である。好ましいイミニウム塩類は、Xが(NR56+-である式(1)の 化合物(R5又はR6のいずれかは水素であるが、R5又はR6は同一でない)によ って表される。式(1)の化合物がイミニウム塩の場合、Q-で表されるアニオ ンが存在する。存在しうるアニオンの例は、ハライド、硫酸水素塩、トシレート 、ホルメート、アセテート、テトラフルオロボレート、トリフルオロメタンスル ホネート、及びトリフルオロアセテートである。 Xは、最も好ましくはOである。 ある好適な実施の形態において、R1及びR2は、どちらも独立してC1-6アル キル、どちらも独立してアリール、特にフェニル、又は、一つがアリール、特に フェニルで、一つがC1-6アルキルである。R1及びR2の一つ又は両方がフェニ ル基の場合、置換基、特にC=X基に対してパラの置換基、が存在してもよい。 最も都合がよいのは、式(2)の水素化生成物に、R1、R2、及びXがそれぞ れ結合したキラル原子が含まれるようにするために、式(1)の化合物がプロキ ラルであることである。このような不斉転移水素化法は、本発明の特に好ましい 態様となる。最も一般的には、式(1)の化合物がプロキラルである場合、R1 及びR2は異なっており、いずれも水素ではない。R1及びR2の一つが脂肪族で 、もう一つがアリール又はヘテロサイクリルであるのが有用である。 式(1)の化合物の例は、アセトフェノン、4−クロロアセトフェノン、4− メトキシアセトフェノン、4−トリフルオロメチルアセトフェノン、4−ニトロ アセトフェノン、2−クロロアセトフェノン、及びアセトフェノンベンジルイミ ンなどである。 水素供与体は、水素、第一級及び第二級アルコール類、第一級及び第二級アミ ン類、カルボン酸類及びそのエステル類及びアミン塩類、容易に脱水素可能な炭 化水素類、クリーンな還元剤類、及びそれらの任意の組合せなどである。 水素供与体として使用できる第一級及び第二級アルコール類は、一般的に1〜 10個の炭素原子、好ましくは2〜7個の炭素原子、更に好ましくは3又は4個 の炭素原子を含む。水素供与体として表すことができる第一級及び第二級アルコ ール類の例は、メタノール、エタノール、プロパン−1−オール、プロパン−2 −オール、ブタン−1−オール、ブタン−2−オール、シクロペンタノール、シ クロヘキサノール、ベンジルアルコール、及びメントールなどである。水素供与 体がアルコールの場合、第二級アルコール、特にプロパン−2−オール及びブタ ン−2−オールが好ましい。 水素供与体として使用できる第一級及び第二級アミン類は、一般的に1〜20 個の炭素原子、好ましくは2〜14個の炭素原子、更に好ましくは3又は8個の 炭素原子を含む。水素供与体として表すことができる第一級及び第二級アミン類 の例は、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、 イソブチルアミン、ヘキシルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジ− イソプロピルアミン、ジブチルアミン、ジ−イソブチルアミン、ジヘキシルアミ ン、ベンジルアミン、ジベンジルアミン、及びピペリジンなどである。水素供与 体がアミンの場合、第一級アミン類、特に第二級アルキル基を含む第一級アミン 類、特にイソプロピルアミン及びイソブチルアミンが好ましい。 水素供与体として使用できるカルボン酸類又はそのエステル類は、一般的に1 〜10個の炭素原子、好ましくは1〜3個の炭素原子を含む。ある実施の形態に おいて、該カルボン酸は、β−ヒドロキシ−カルボン酸が都合がよい。エステル 類は、カルボン酸とC1-10アルコールから誘導できる。水素供与体として使用で きるカルボン酸の例は、ギ酸、乳酸、アスコルビン酸、及びマンデル酸などであ る。水素供与体としてカルボン酸が使用される場合、少なくとも一部のカルボン 酸は、アミン塩又はアンモニウム塩として存在するのが好ましい。そのような塩 を形成するために使用できるアミン類は、芳香族及び非芳香族アミン類、並びに 、第一級、第二級、及び第三級アミン類で、通常1〜20個の炭素原子を含む。 第三級アミン類、特にトリアルキルアミン類が好ましい。塩を形成するのに使用 できるアミン類の例は、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジ−イソプロピ ルエチルアミン、及びピリジンである。最も好ましいアミンは、トリエチルアミ ンである。少なくとも一部のカルボン酸がアミン塩として存在する場合、特にギ 酸とトリエチルアミンの混合物が使用される場合、酸対アミンのモル比は、一般 的に約5:2である。この比は、いずれかの成分の添加、通常はカルボン酸の添 加によって、反応過程中維持することができる。 水素供与体として使用できる容易に脱水素可能な炭化水素類は、芳香族化の傾 向を有する炭化水素類、又は高度共役系を形成する傾向を有する炭化水素類を含 む。水素供与体として使用できる容易に脱水素可能な炭化水素類の例は、シクロ ヘキサジエン、シクロヘキセン、テトラリン、ジヒドロフラン、及びテルペン類 などである。 水素供与体として示すことができるクリーン還元剤は、高還元電位を有する還 元剤、特に標準水素電極と比較して約−0.1eV超、多くは約−0.5eV超 、好ましくは約−1eV超の還元電位を有する還元剤を含む。水素供与体として 表すことができるクリーン還元剤の例は、ヒドラジン及びヒドロキシルアミンな どである。 最も好適な水素供与体は、プロパン−2−オール、ブタン−2−オール、トリ エチルアンモニウムホルメート、及びトリエチルアンモニウムホルメートとギ酸 との混合物である。 R7で表すことができる、置換されていてもよいシクロペンタジエニル基は、 イータ(eta)−5結合が可能なシクロペンタジエニル基を含む。シクロペン タジエニル基は、1〜5個のヒドロカルビル基、好ましくは3〜5個のヒドロカ ルビル基、更に好ましくは5個のヒドロカルビル基で置換されていることが多い 。好適なヒドロカルビル置換基は、メチル、エチル、及びフェニルなどである。 ヒドロカルビル置換基が鏡像異性体及び/又はジアステレオマー中心を含む場合 、これらの鏡像異性体的及び/又はジアステレオマー的に純粋な形態を用いるの が好ましい。置換されていてもよいシクロペンタジエニル基の例は、シクロペン タジエニル、ペンタメチルシクロペンタジエニル、ペンタフェニルシクロペンタ ジエニル、テトラフェニルシクロペンタジエニル、エチルテトラメチルペンタジ エニル、メンチルテトラフェニルシクロペンタジエニル、ネオメンチルテトラフ ェニルシクロペンタジエニル、メンチルシクロペンタジエニル、ネオメンチルシ クロペンタジエニル、テトラヒドロインデニル、メンチルテトラヒドロインデニ ル、及びネオメンチルテトラヒドロインデニル基などである。ペンタメチルシク ロペンタジエニルが特に好ましい。 A又はBのいずれかが、−NR8−、−NHR8、NR89、−NR12−、−N HR12、又はNR1112で表されるアミド基(式中、R9及びR11は先に定義し たとおり、R8又はR12は−C(O)R10又は−C(O)R13で表されるアシル 基)の場合、R10及びR13は、独立して、直鎖又は分枝C1-7アルキル、C1-8シ クロアルキル、またはアリール、例えばフェニルであることが多い。R8又はR1 2 で表すことができるアシル基の例は、ベンゾイル、アセチル、及びハロゲノア セチル、特にトリフルオロアセチル基などである。 A又はBのいずれかが、−NR8−、−NHR8、NR89、−NR12−、−N HR12、又はNR1112で表されるスルホンアミド基(式中、R9及びR11は先 に定義したとおり、R8又はR12は−S(O)210又は−S(O)213で表さ れるスルホニル基)として存在する場合、R10及びR13は、独立して、直鎖又は 分枝C1-8アルキル、C1-8シクロアルキル、またはアリール、例えばフェニルで あることが多い。好ましいスルホニル基は、メタンスルホニル、トリフルオロメ タンスルホニル、及び特にp−トルエンスルホニル基などである。 A又はBのいずれかが、−NR8−、−NHR8、NR89、−NR12−、−N HR12、又はNR1112で表される基(式中、R9及びR11は先に定義したとお り、R8又はR12はC(O)NR1014、C(S)NR1014、C(=NR14) SR15、C(=NR14)OR15、C(O)NR1316、C(S)NR1316、C (=NR16)SR17、又はC(=NR16)OR17で表される基)として存在する 場合、R10及びR13は、独立して、直鎖又は分枝C1-8アルキル、例えばメチル 、エチル、イソプロピル、C1-8シクロアルキル、又はアリール、例えばフェニ ル基であることが多く、R14-17は、それぞれ独立して、水素又は直鎖もしくは 分枝C1-8アルキル、例えばメチル、エチル、イソプロピル、C1-8シクロアルキ ル、又はアリール、例えばフェニル基であることが多い。 A及びBの厳密な性質は、A及び/又はBが金属に形式結合しているのか、孤 立電子対を介して金属に配位しているのかによって決まることは承知の通りであ る。 AとBは、リンク基Eによって結ばれている。リンク基Eは、A及びBのいず れもが金属Mに結合又は配位できるように、AとBの適切なコンフォメーション を達成する。AとBは、通常2、3、又は4個の原子を介してリンクしている。 AとBをリンクしているEの原予は、1個以上の置換基を有していてもよい。E の原子、特にA又はBに対してαの原子は、ヘテロサイクリック環、好ましくは 飽和環、特に5、6、又は7員環を形成するようにAとBにリンクすることがで きる。そのような環は、1個以上の別の環に縮合していてもよい。AとBをリン クする原子は、炭素原子であることが多い。好ましくは、AとBをリンクする1 個以上の炭素原子は、A又はBのほかに置換基を有していてもよい。置換基は、 前述の定義のような、R1を置換できる置換基などである。それらの任意の置換 基は、金属Mに配位しない基であるように選ぶのが都合がよい。好適な置換基は 、前述の定義のような、ハロゲン、シアノ、ニトロ、スルホニル、ヒドロカルビ ル、過ハロゲン化ヒドロカルビル、及びヘテロサイクリル基などである。最も好 ましい置換基は、C1-6アルキル基、及びフェニル基である。最も好ましくは、 Aと Bは2個の炭素原子、特に置換されていてもよいエチル部によってリンクされて いる。AとBが2個の炭素原子でリンクされている場合、AとBをリンクする2 個の炭素原子は、芳香族又は脂肪族環状基、特に5、6、又は7員環の一部を含 んでいてもよい。そのような環は、1個以上の別のそのような環に縮合していて もよい。特に好ましい実施の形態は、Eが2個の炭素原子による分離を表し、該 炭素原子の一つ又は両方が、前述の定義のような置換されていてもよいアリール 基を有しているか、Eが2個の炭素原子による分離を表し、該炭素原子が、フェ ニル環に縮合していてもよいシクロペンタン又はシクロヘキサン環を含む場合で ある。 Eは、好ましくは、少なくとも1個の立体特異中心を有する化合物の一部を含 む。AとBをリンクする2、3、又は4個の原子のいずれか又はすべてが、これ らの原子の1個以上に少なくとも1個の立体特異中心を定めるように置換されて いる場合、少なくとも1個の立体特異中心は、A又はBのいずれかの基に隣接し た原子に位置するのが好ましい。少なくとも1個のそのような立体特異中心が存 在する場合、鏡像異性体的に純粋な形態で存在するのが都合がよい。 Bが−O−又は−OHを表し、隣接するEの原予が炭素の場合、Bはカルボキ シル基の一部を構成しないのが好ましい。 A−E−Bで表すことができる化合物、又は脱プロトン化によってA−E−B を誘導できる化合物は、4−アミノアルカン−1−オール類、1−アミノアルカ ン−4−オール類、3−アミノアルカン−1−オール類、1−アミノアルカン− 3−オール類、及び特に2−アミノアルカン−1−オール類、1−アミノアルカ ン−2−オール類、3−アミノアルカン−2−オール類、及び2−アミノアルカ ン−3−オール類、及び特に2−アミノエタノール類又は3−アミノプロパノー ル類などのアミノアルコール類、1,4−ジアミノアルカン類、1,3−ジアミ ノアルカン類、特に1,2−又は2,3−ジアミノアルカン類、及び特にエチレ ンジアミン類などのジアミン類であることが多い。A−E−Bで表すことができ るこのほかのアミノアルコール類は、好ましくはフェニル環に縮合した2−アミ ノシクロペンタノール類及び2−アミノシクロヘキサノール類である。A−E− Bで表すことができるこのほかのジアミン類は、好ましくはフェニル環に縮合し た1,2−ジアミノシクロペンタン類及び1,2−ジアミノシクロヘキサン類で ある。アミノ基は、N−トシル化されていると都合がよい。ジアミンがA−E− Bで表される場合、少なくとも1個のアミノ基はN−トシル化されているのが好 ましい。アミノアルコール類及びジアミン類は、特にリンク基E上で、少なくと も1個のァルキル基、例えばC1-4アルキル基、特にメチル基、又は少なくとも 1個のアリール基、特にフェニル基で置換されているのが都合がよい。 A−E−Bで表すことができる化合物、及びそれらの化合物を誘導できるプロ トン化した同等物の具体例は以下の通りである。 これらの化合物の鏡像異性体的及び/又はジアステレオマー的に純粋な形態を 使用するのが好ましい。実例は、(1S,2R)−(+)−ノルエフェドリン、 (1R,2S)−(+)−シス−1−アミノ−2−インダノール、(1S,2R )−2−アミノ−1,2−ジフェニルエタノール、(1S,2R)−(−)−シ ス−1−アミノ−2−インダノール、N−トシル−(1S,2R)−シス−1− アミノ−2−インダノール、(1R,2S)−(−)−ノルエフェドリン、(S )−(+)−2−アミノ−1−フェニルエタノール、(1R,2S)−2−アミ ノ−1,2−ジフェニルエタノール、(R)−(−)−2−ピロリジンメタノー ル、及び(S)−(+)−2−ピロリジンメタノールなどである。 Mで表すことができる金属は、転移水素化を触媒できる金属を含む。好適な金 属は、遷移金属、更に好ましくは周期表VIII族の金属、特に、ルテニウム、ロジ ウム又はイリジウムを含む。金属がルテニウムの場合、原子価状態IIで存在 するのが好ましい。金属がロジウム又はイリジウムの場合、原子価状態IIIで存 在するのが好ましい。 Yで表すことができるアニオン基は、ヒドリド、ヒドロキシ、ヒドロカルビル オキシ、ヒドロカルビルアミノ、及びハロゲン基を含む。好ましくは、ハロゲン がYによって表される場合、該ハロゲンはクロリドである。ヒドロカルビルオキ シ又はヒドロカルビルアミノ基がYによって表される場合、該基は反応で利用し た水素供与体の脱プロトン化によって誘導することができる。 Yで表すことができる塩基性リガンドは、水、C1-4アルコール類、C1-8第一 級又は第二級アミン類、又は反応系に存在する水素供与体などである。Yで表さ れる好ましい塩基性リガンドは水である。 最も好ましくは、A−E−B、R7、及びYの性質は、触媒がキラルであるよ うに選ばれる。そのような場合、鏡像異性体的及び/又はジアステレオマ-的に 純粋な形態を使用するのが好ましい。そのような触媒は、不斉転移水素化法にお いて最も都合よく用いられる。多くの実施の形態において、触媒のキラリティー は、A−E−Bの性質から誘導される。 プロセスは、塩基の存在下、特にYが空位でない場合に実施されるのが好まし い。塩基のPKaは、好ましくは最低8.0、特に最低10.0である。好都合 な塩基は、ヒドロキシド類、アルコキシド類、及びアルカリ金属のカーボネート 類;第三級アミン類及び第四級アンモニウム化合物である。好適な塩基は、ナト リウム2−プロポキシド及びトリエチルアミンである。水素供与体が酸でない場 合、使用する塩基の量は、触媒のモル数で、5.0まで、通常3.0まで、多く は2.5まで、特に1.0〜3.5の範囲内となりうる。Noyoriらの用い た、塩基の実質的過剰は不要のようである。水素供与体が酸の場合、水素供与体 の導入の前に触媒を塩基と接触させるのが好ましい。そのような場合、水素供与 体導入前の塩基対触媒のモル比は、1:1〜3:1であることが多く、好ましく は約1:1である。 水素ガスが存在してもよいが、プロセスは、水素ガス不要のようであるので、 通常水素ガス不在下で行われる。 酸素の不在は必須要件ではない。これは、純酸素で反応容器混合物を分散させ ながらプロセスを実行することによって示されている。すなわち、初期のターン オーバー速度は500h-1で、2時間で40%転化した。しかしながら、不活性 雰囲気下でよりよい結果が得られ、例えば静止窒素下で1080h-1、窒素分散 下で1500h-1であった。プロセスは、二酸化炭素の実質的不在下で行うのが 都合がよい。 水素供与体の脱水素による生成物が揮発性、例えば100℃未満で沸騰する場 合、この揮発性生成物は除去するのが好ましい。除去は、不活性ガス分散を利用 して達成できる。更に好ましくは、除去は、好ましくは大気圧未満で蒸留するこ とにより達成される。減圧蒸留を用いる場合、圧は500mmHg以下のことが 多く、通常200mmHg以下、好ましくは5〜100mmHg、最も好ましく は10〜80mmHgである。 プロセスは、−78〜+150℃の温度範囲で実施するのが適切であり、好ま しくは−20〜+110℃、更に好ましくは−5〜+60℃である。基質、すな わち式(1)の化合物の初期濃度は、モルで、0.05〜1.0の範囲が適切で あるが、便宜的なより大規模操作では、例えば最大6.0、特に0.75〜2. 0が可能である。基質対触媒のモル比は、50:1以上が適切であり、最大50 000:1、好ましくは250:1〜5000:1、更に好ましくは500:1 〜2500:1が可能である。水素供与体は、好ましくは基質よりもモル過剰、 特に5〜20倍、又は便宜上許されればそれより多く、例えば最大500倍使用 する。反応時間は、通常1.0分〜24時間、特に最大8時間、便宜的には約3 時間である。本発明によって、前述の刊行物に開示された時間よりもかなり短い 反応時間が実行可能になるとみられる。反応後、混合物は標準の手順によって後 処理される。反応溶媒、例えばアセトニトリル、又は水素供与体が反応温度で液 体の場合、特に水素供与体が第一級もしくは第二級アルコール又は第一級もしく は第二級アミンの場合には都合良くは水素供与体、が存在してもよい。通常、水 の実質的不在下での操作が好ましいが、水は反応を妨害しないようである。水素 供与体又は反応溶媒が水と混和せず、所望の生成物が水溶性であれば、生成物の 第二相抽出、平衡の推進、及び反応の進行に伴う生成物の光学純度喪失防止とし て、水を存在させるのが望ましいようである。基質濃度は、反応時間、収率、及 び鏡像異性体過剰率が最適となるように選択する。 本発明の第二の実施の形態に従って、以下の一般式の触媒を提供する。 式中、 R7は、置換されていてもよいシクロペンタジエニル基を表し; Aは、−NR8−、−NR9−、−NHR8、又は−NR89を表し、式中、R8 は、H、C(O)R10、SO210、C(O)NR1014、C(S)NR1014 、C(=NR14)SR15、又はC(=NR14)OR15であり、R9とR10は、そ れぞれ独立して、置換されていてもよいヒドロカルビル、過ハロゲン化ヒドロカ ルビル、又は置換されていてもよいヘテロサイクリル基を表し、R14とR15は、 それぞれ独立して、水素又はR10の定義と同様の基であり; Bは、−O−、−OH、OR11、−S−、−SH、SR11、−NR11−、−N R12−、−NHR12、又は−NR1112を表し、式中、R12は、H、C(O)R13 、SO213、C(O)NR1316、C(S)NR1316、C(=NR16)S R17、又はC(=NR16)OR17であり、R11とR13は、それぞれ独立して、置 換されていてもよいヒドロカルビル、過ハロゲン化ヒドロカルビル、又は置換さ れていてもよいヘテロサイクリル基を表し、R16とR17は、それぞれ独立して、 水素又はR13の定義と同様の基であり; Eは、リンク基を表し; Mは、転移水素化を触媒できる金属を表し; Yは、アニオン基、塩基性配位子、又は空位を表し; ただし、(i)Yが空位でないときは、A又はBの少なくとも一つが水素原子 を有し、(ii)Bが−O−又は−OHを表すときは、Bはカルボキシレート基の 一部ではない。 本発明による触媒において、A、E、B、M、R7、及びYは、転移水素化プ ロセスのために前記の通りであり得る。 触媒種は実質的に前記式で表されると考えられる。触媒は、オリゴマー又は複 分解産物として、固体担体上で使用してもよく、又は現場で生成させてもよい。 ある実施の形態において、ある種の触媒がある種類の基質の転移水素化に好ま しいことが見出された。A−E−Bがアミノアルコール類、特にノルエフェドリ ン及びシス−アミノインダノールから誘導される触媒は、アルデヒド及びケトン をアルコールにする転移水素化に好適である。特に、Mもロジウム(III)で、 R7がペンタメチルシクロペンタジエニルを表す場合である。さらに、好ましく はイソプロパノールを水素供与体として使用し、ナトリウムイソプロポキシドを 塩基として使用する。A−E−BがN−トシルジアミン類から誘導される触媒は 、イミン及びイミニウム塩の転移水素化反応に好適である。特に、Mもロジウム (III)で、R7がペンタメチルシクロペンタジエニルを表す場合である。さらに、 ナトリウムイソプロポキシド又はトリエチルアミンを塩基として使用することが 多い。式(1)の化合物がイミンの場合、好ましくはギ酸とトリエチルアミンの 混合物を水素供与体として使用し、式(1)の化合物が予め形成されたイミニウ ム塩、好ましくはトリフルオロアセテート塩の場合、好ましくはイソプロパノー ルを水素供与体として使用する。 触媒は、金属シクロペンタジエニルハライド錯体を、先に定義した式A−E− Bの化合物、又はそれを誘導できるプロトン化された同等物と反応させて製造で きる。また、Yが空位を表す場合、その生成物を塩基と反応させて製造できる。 金属シクロペンタジエニルハライド錯体は、好ましくは[MR722の式を有 する。式中、MとR7は先に定義の通り、Zはハライド、特にクロリドを表す。 本発明による触媒の調製のために、溶媒が存在するのが好ましい。適切な反応 温度は0〜100、例えば20〜70℃で、反応時間は0.5〜5.0時間が多 い。反応終了後、触媒は所望であれば単離できるが、溶液として保存するか調製 後すぐに使用するほうが都合がよい。溶液は水素供与体を含みうるが、これが第 二級アルコールであれば、ステップ(a)及び/又は(b)の溶媒中に存在して も、溶媒として使用してもよい。調製と後処理は、好ましくは不活性雰囲気下、 特に二酸化炭素及び酸素除去条件下で行うべきである。 触媒又は触媒溶液は、一般的に、転移水素化反応に使用する直前、又は使用中 に塩基で処理される。これは、塩基を、溶液中の触媒、又は溶液中の式(1)の 化合物に添加するか、転移水素化反応に添加することによって達成できる。 転移水素化は、触媒の溶液を、基質、すなわち一般式Iの化合物の溶液に移す ことによって達成できる。あるいは、基質溶液を触媒溶液に添加することもでき る。塩基は、触媒溶液及び/又は基質溶液にあらかじめ添加しても、後から添加 してもよい。水素供与体は、触媒溶液に既に含まれていない場合は、基質溶液に 添加しても、反応混合物に添加してもよい。 以下の実施例により本発明を説明する。 別途記載のない限り、%転化率と%鏡像異性体過剰率(e.e.)は、GCで 測定した。 実施例1 触媒の調製とアセトフェノンの還元注;**STREM Chemicals社より購入 反応の前に、溶媒を脱気した: 100mlの無水2−プロパノールを密封した清浄乾燥丸底フラスコにシリンジ で加え、真空下、20℃で30分間脱気した。 (a)触媒の調製 (+)−ノルエフェドリンとロジウム化合物を清浄乾燥Schlenkフラス コに量り取った。フラスコを‘Suba−seal’(登録商標)で栓をした。フ ラスコの内容物を真空排気し、次いで室温で窒素を15回取り替えてパージした 。次に、2−プロパノール(20ml)をカニューレで加えた。フラスコの栓を 閉め、固体の出発物質が溶けるまでフラスコを回した。その結果、オレンジ色の 上澄みと暗色固体が得られた。フラスコの栓を再度開け、窒素流を供給し、フラ スコの内容物を60℃で2時間5分加熱した。触媒を30分おきにチェックした 。チェックごとに触媒は底に黒色固体の沈殿した暗褐色溶液であった。 (b)水素化 アセトフェノンを2−プロパノール(80ml)に溶かし、次いで40分間脱 気した。この溶液を触媒の入ったフラスコにカニューレで加え、次に脱気したK OHの0.1M2−プロパノール溶液をシリンジで加えた。混合物を室温に放置 し、サンプルを一定間隔で採取してガスクロマトグラフィーで調べた。小規模操 作では反応混合物を窒素で分散させなかったが、大規模製造であれば分散を用い たであろう。生成物(R)−1−フェニルエタノールの結果は次の通りである。 転化率% ee% 1時間 92 84 1時間のターンオーバー数の総和は189h-1であった。 実施例2 (a)触媒の調製 ロジウム化合物と(1R,2S)−(+)−シス−2−アミノインダノールを 、脱気した2−プロパノール(50ml)に窒素下で懸濁し、60℃に加熱して 、 60℃に1時間保ち、次いで大気温度に冷却した。得られた赤橙色の触媒溶液: [(+)−シス−(1R)−アミノ−(2S)−ヒドロキシインダニル]−[(m u5)−ペンタメチルシクロペンタジエニル]−ロジウムクロリドは次の工程に 送ったが、アルゴン又は窒素下で保存することもできた。 (b)水素化 触媒溶液を脱気したKOHの0.1M2−プロパノール溶液に加え、次にアセ トフェノンの2−プロパノール溶液を加えた。混合物を窒素下、大気温度で2時 間攪拌し、次いで希塩酸による中和と、真空蒸留による濃縮の後処理をした。残 渣は、酢酸エチルで希釈し、等量の塩化ナトリウム飽和水溶液で洗浄した。有機 層を分離し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、固体から分離し、溶媒を除去して 粗(S)−1−フェニルエタノール(1.76g)を得た。収率84%、ee8 9%。1時間のターンオーバー数の総和は324h-1であった。 実施例3(a)触媒の調製 ロジウム化合物を50mlの2−プロパノールに懸濁し、3サイクルの真空と 窒素フラッシュにより脱気した。混合物を加熱して固体が溶解するまで穏やかに 還流し、次いで大気温度に冷却した。(1S,2R)−(−)−シス−1−アミ ノ−2−インダノールを攪拌しながら溶液に加えた。混合物を数サイクルの真空 と窒素フラッシュにより脱気し、30℃で30分間温めた。得られた赤橙色の触 媒溶液:[(−)−シス−(1S)−アミノ−(2R)−ヒドロキシインダニル]− [(mu5)−ペンタメチルシクロペンタジエニル]−ロジウムクロリドは次 の工程に送ったが、アルゴン又は窒素下で保存することもできた。 (b)水素化 アセトフェノンを触媒溶液に添加した。混合物を大気温度で1時間攪拌した。 ナトリウム2−プロポキシド(調製したての0.1M2−プロパノール溶液0. 25ml)を添加した。混合物を2時間攪拌しサンプルを採取した。57%のア セトフェノンが反応し、79%eeの(R)−1−フェニルエタノールを得た。 1時間のターンオーバー数の総和は241h-1であった。 実施例4 **STREM Chemicalsより購入 (a)触媒の調製 イリジウム化合物と(1R,2S)−(+)−シス−1−アミノ−2−インダ ノールを、脱気した2−プロパノール(50ml)に窒素下で懸濁し、60℃に 加熱して、60℃に1時間保ち、次いで大気温度に冷却した。得られた赤橙色の 触媒溶液:[(+)−シス−(1R)−アミノ−(2S)−ヒドロキシインダニル] −[(mu5)−ペンタメチルシクロペンタジエニル]−イリジウムクロリドは次 の工程に送ったが、アルゴン又は窒素下で保存することもできた。 (b)水素化 触媒溶液に、脱気したKOHの0.1M2−プロパノール溶液を加え、次にア セトフェノンの2−プロパノール溶液を加えた。混合物を60℃に温め、窒素下 、大気温度で1時間攪拌し、次いで希塩酸による中和と、真空蒸留による濃縮の 後処理をした。残渣は、酢酸エチルで希釈し、等量の塩化ナトリウム飽和水溶液 で 洗浄した。有機層を分離し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、固体から分離し、 溶媒を除去して粗(S)−1−フェニルエタノール(0.9g)を得た。収率4 3%、ee80%。1時間のターンオーバー数の総和は410h-1であった。 実施例5(a)触媒の調製 (1S,2R)−2−アミノ−1,2−ジフェニルエタノール(Aldric h:4.3mg、20.1μmol)を、窒素洗浄した磁気攪拌機付き小型バイ アルで、2−プロパノール(10ml)に溶かした。ロジウム化合物(6.2m g、10μmol)を、トリエチルアミン(7μl)と共に溶液に加えた。該溶 液を60℃で45分間温めた。この間溶液は褐色に変わった。得られた触媒溶液 :[(IS)−アミノ−(2R)−ヒドロキシジフェニルエチル]−[(mu5)−ペ ンタメチルシクロペンタジエニル]−ロジウムクロリドは、直接次の反応に用い た。 (b)水素化 トリフルオロ酢酸(20μl、0.26mmol)を、2−プロパノール(1 ml)中のイミン(53mg、0.26mmol)に加えて、イミニウムトリフ ルオロアセテートを調製した。この溶液を触媒溶液に添加し、60℃で20時間 加熱した。酸水溶液に入れて反応停止した後、塩化メチレンに抽出する前に該水 溶液を塩基性にした。生成物を1Hn.m.r.で分析したところ、54%が所 望の生成物で、残りは出発物質のイミンであることがわかった。 実施例6(a)触媒の調製 N−トシル−(1S,2R)−シス−1−アミノ−2−インダノール(6.8 mg、22.4μmol)を、窒素洗浄した磁気攪拌機付き小型バイアルで、2 −プロパノール(1ml)に溶かした。ロジウム化合物(6.2mg、9.73 μmol)を溶液に添加し、これを60℃で1時間温めた。トリエチルアミン( 7μl)を加えた。溶液の色がオレンジから紫に変わった。該溶液をさらに20 分間60℃に維持し、その後大気温度に冷却した。得られた触媒溶液:[N−ト シル−シス−(1S)−アミノ−(2R)−ヒドロキシインダニル]−[(mu5) −ペンタメチルシクロペンタジエニル]−ロジウムクロリドを窒素下で保存した 。 (b)水素化 トリフルオロ酢酸(15μl、0.195mmol)を、2−プロパノール( 1ml)中のイミン(40mg、0.195mmol)に加えて、イミニウムト リフルオロアセテートを調製した。触媒溶液を添加し、混合物を60℃で16時 間加熱した。重炭酸ナトリウム水溶液に入れて反応を停止し、塩化メチレンに抽 出 した後、生成物を1Hn.m.r.で分析した。その結果、42%が所望の生成 物で、残りは出発物質のイミンであることがわかった。 実施例7(a)触媒の調製 N−トシル−(1R,2R)−1,2−ジフェニルエチレンジアミン(7.3 mg、20μmol)とロジウム化合物(6.3mg、10.2μmol)を、 窒素洗浄した小型バイアルで2−プロパノール(10ml)中に懸濁した。トリ エチルアミン(6μl)を加えた。すべての固体が溶解するまで混合物を55℃ で攪拌し、次いで80℃に30分間加熱し、その後大気温度に冷却した。得られ た触媒溶液:[N−トシル−(1R)−アミノ−(2R)−アミノジフェニルエ チル]−[(mu5)−ペンタメチルシクロペンタジエニル]−ロジウムクロリド を窒素下で保存した。 (b)水素化[基質:触媒比266:1] 上記触媒溶液の一部(8ml)をバイアルに取り、真空にして溶媒を蒸発させ た。残渣をアセトニトリル(6.4ml)に溶解し、窒素で脱気した。窒素パー ジしたバイアルに、イミン(109mg、0.53mmol)と触媒溶液0.8 mlを入れ、次いで2:5のトリエチルアミン:ギ酸混合物(0.25ml)を 加えた。混合物を60℃で1時間加熱し、水を加えて反応を停止した。次にこれ を塩化メチレン中に抽出し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、粗生成物を1HN MRで分析したところ、>95%の所望のアミンであることが示された。キラル シフト1Hn.m.r.によれば、アミンは74.8%eeであった。 実施例8(a)触媒の調製 ロジウム化合物と(1S,2R)−(−)−シス−1−アミノ−2−インダノ ールを、窒素下で、脱気した2−ブタノール(20ml)中に懸濁し、反応を窒 素で30分間パージした。黄色混合物を35℃に0.5時間加熱した。この間、 色がオレンジ/赤色に強調された。次いで、大気温度に冷却した。得られた赤橙 色の触媒溶液:[(−)−シス−(1S)−アミノ−(2R)−ヒドロキシインダ ニル]−[(mu5)−ペンタメチルシクロペンタジエニル]一ロジウムクロリド は次の工程に送ったが、アルゴン又は窒素下で保存することもできた。 (b)水素化[基質:触媒比539:1] アセトフェノン(0.126g、1mmol)を乾燥バイアルに加えた。次に 、触媒溶液の一部(2ml)を加え、次いでナトリウム2−プロポキシド溶液( 0.2M2−プロパノール溶液25μl)を加えた。混合物を窒素下、大気温度 で2時間攪拌した。これにより、収率66.2%、ee87%の(R)−1−フ ェニルエタノールを得た。初期ターンオーバー数(1時間積算)は574h-1で あった。 実施例9 (a)触媒の調製 ロジウム化合物と(1S,2R)−(−)−シス−1−アミノ−2−インダノ ールを、窒素下で、脱気した2−ブタノール(20ml)中に懸濁し、反応を窒 素で30分間パージした。黄色混合物を35℃に20分間加熱した。この間、色 がオレンジ/赤色に強調された。次いで、大気温度に冷却した。得られた赤橙色 の触媒溶液:[(−)−シス−(1S)−アミノ−(2R)−ヒドロキシインダニ ル]−[(mu5)−ペンタメチルシクロペンタジエニル]−ロジウムクロリドは 次の工程に送ったが、アルゴン又は窒素下で保存することもできた。 (b)水素化[基質:触媒比460:1] ナトリウム2−プロポキシド(0.2M2−プロパノール溶液0.45ml) を触媒溶液に加えた。2分後、アセトフェノン(1.0889g、9.1mmo l)を添加した。混合物を真空下、35℃で1.5時間攪拌し、次いで温度を4 0〜45℃に4時間維持した。これにより、収率87.1%、ee87%の(R )−1−フェニルエタノールを得た。1時間のターンオーバー数の総和は150 2h-1であった。 実施例10 (a)触媒の調製 ロジウム化合物と(1S,2R)−(−)−シス−1−アミノ−2−インダノ ールを、窒素下で、脱気した2−プロパノール(50ml)中に懸濁し、反応を 窒素で30分間パージした。該混合物を35℃で10分間加熱した。得られたオ レンジ色の触媒溶液:[(−)−シス−(1S)−アミノ−(2R)−ヒドロキシ インダニル]−[(mu5)−ペンタメチルシクロペンタジエニル]−ロジウムク ロリドは次の工程に送ったが、アルゴン又は窒素下で保存することもできた。 (b)水素化 ナトリウム2−プロポキシド(0.1M2−プロパノール溶液0.38ml) を触媒溶液に加え、次いでα−テトラロン(0.5ml、3.76mmol)を 加えた。混合物を減圧下(80mmHg)、35℃で2時間攪拌したが、最初の 1時間経過後、フラスコに窒素と蒸留により除去された量を補うのに十分な2− プロパノールを戻し入れた。これにより、収率98.4%、ee95.7%の( R)−1−テトラロールを得た。1時間のターンオーバー数の総和は185h-1 であった。 実施例11 (a)触媒の調製 ロジウム化合物と(1R,2S)−(−)−ノルエフェドリンを、窒素下で、 脱気した2−プロパノール(75ml)中に懸濁し、反応を窒素で30分間パー ジした。該混合物を35℃で30分間加熱した。得られたオレンジ色の触媒溶液 :[(−)−(1R,2S)−ノルエフェドリニル]−[(mu5)−ペンタメチルシ クロペンタジエニル]−ロジウムクロリドは次の工程に送ったが、アルゴン又は 窒素下で保存することもできた。 (b)水素化 ナトリウム2−プロポキシド(0.1M2−プロパノール溶液1.55ml) を触媒溶液に加え、減圧した(40〜80mmHg)。次いで、2−プロパノ− ル(75ml)に溶解したα−テトラロン(5ml、37.6mmol)を15 分間かけて加えた。混合物を減圧下(40〜80mmHg)、35℃で4時間攪 拌したが、1時間ごとに、フラスコに窒素と蒸留により除去された量を補うのに 十分な2−プロパノールを戻し入れた。これにより、収率96%、ee96.2 %の(S)−1−テトラロールを得た。1時間のターンオーバー数の総和は38 2h-1であった。 実施例12 (a)触媒の調製 ロジウム化合物と(1S,2R)−(−)−シス−1−アミノ−2−インダノ ールを、窒素下で、脱気した2−プロパノール(20ml)中に懸濁し、反応を 窒素で30分間パージした。該混合物を40〜50℃で30分間加熱した。この 間色が深紅色に強調された。この後大気温度に冷却した。得られた赤色の触媒溶 液:[(−)−シス−(1S)−アミノ−(2R)−ヒドロキシインダニル]−[( mu5)−ペンタメチルシクロペンタジエニル]−ロジウムクロリドは次の工程 に送ったが、アルゴン又は窒素下で保存することもできた。 (b)水素化[基質:触媒比5018:1] 250mlの2−プロパノールを含む乾燥Schlenckフラスコにアセト フェノン(5ml、42.9mmol)を加えた。次に、触媒溶液の一部(2m l)を加え、続いてナトリウム2−プロポキシド溶液(0.1M2−プロパノー ル溶液0.3ml)を加えた。混合物を減圧下(28mmHg)、18℃で5時間 攪拌した。これにより、収率74%、ee86.8%の(R)−1−フェニルエ タノールを得た。初期ターンオーバー数(1時間積算)は、1947h-1であっ た。 実施例13 (a)触媒の調製 ロジウム化合物と(1S,2R)−(−)−シス−1−アミノ−2−インダノ ールを、窒素下で、脱気した2−プロパノール(10ml)中に懸濁し、反応を 窒素で30分間パージした。該混合物を90℃で20分間加熱した。この間色が オレンジ/赤色に強調された。この後大気温度に冷却した。得られた赤橙色の触 媒溶液:[(−)−シス−(1S)−アミノ−(2R)−ヒドロキシインダニル]− [(mu5)−ペンタメチルシクロペンタジエニル]−ロジウムクロリドは次の工 程に送ったが、アルゴン又は窒素下で保存することもできた。 (b)水素化[基質:触媒比523:1] p−メチルアセトフェノン(0.28g、2.1mmol)を乾燥バイアルに 加えた。次に、触媒溶液の一部(2ml)を加え、次いでナトリウム2−プロポ キシド溶液(0.1M2−プロパノール溶液90μl)を加えた。混合物を窒素 下、大気温度で2時間攪拌した。これにより、収率56.8%、ee56%の1 −(p−メチルフェニル)エタノールを得た。初期ターンオーバー数(1時間積 算)は1064h-1であった。 実施例14(a)触媒の調製 ロジウム化合物と(1S,2R)−(−)−シス−1−アミノ−2−インダノ ールを、窒素下で、脱気した2−プロパノール(10ml)中に懸濁し、反応を 窒素で30分間パージした。該混合物を90℃で20分間加熱した。この間色が オレンジ/赤色に強調された。この後大気温度に冷却した。得られた赤橙色の触 媒溶液:[(−)−シス−(1S)−アミノ−(2R)−ヒドロキシインダニル]− [(mu5)−ペンタメチルシクロペンタジエニル]−ロジウムクロリドは次の工 程に送ったが、アルゴン又は窒素下で保存することもできた。 (b)水素化[基質:触媒比498:1] p−トリフルオロメチルアセトフェノン(0.384g、2mmol)を乾燥 バイアルに加えた。次に、触媒溶液の一部(2ml)を加え、次いでナトリウム 2−プロポキシド溶液(0.1M2−プロパノール溶液90μl)を加えた。混 合物を窒素下、大気温度で2時間攪拌した。これにより、収率96.7%、ee 73.8%の1−(p−トリフルオロメチルフェニル)エタノールを得た。初期 ターンオーバー数(1時間積算)は412h-1であった。 実施例15(a)触媒の調製 ロジウム化合物と(1S,2R)−(−)−シス−1−アミノ−2−インダノ ールを、窒素下で、脱気した2−プロパノール(10ml)中に懸濁し、反応を 窒素で30分間パージした。該混合物を90℃で20分間加熱した。この間色が オレンジ/赤色に強調された。この後大気温度に冷却した。得られた赤橙色の触 媒溶液:[(−)−シス−(1S)−アミノ−(2R)−ヒドロキシインダニル]− [(mu5)−ペンタメチルシクロペンタジエニル]−ロジウムクロリドは次の工 程に送ったが、アルゴン又は窒素下で保存することもできた。 (b)水素化[基質:触媒比524:1] p−クロロアセトフェノン(0.162g、1.05mmol)を乾燥バイア ルに加えた。次に、触媒溶液の一部(2ml)を加え、次いでナトリウム2−プ ロポキシド溶液(0.1M2−プロパノール溶液50μl)を加えた。混合物を 窒素下、大気温度で19時間攪拌した。これにより、収率90.6%、ee71 .6%の1−(p−クロロフェニル)エタノールを得た。初期ターンオーバー数 (1時間積算)は846h-1であった。 実施例16 (a)触媒の調製 ロジウム化合物と(1S,2R)−(−)−シス−1−アミノ−2−インダノ ールを、窒素下で、脱気した2−プロパノール(10ml)中に懸濁し、反応を 窒素で30分間パージした。該混合物を90℃で20分間加熱した。この間色が オレンジ/赤色に強調された。この後大気温度に冷却した。得られた赤橙色の触 媒溶液:[(−)−シス−(1S)−アミノ−(2R)−ヒドロキシインダニル]− [(mu5)−ペンタメチルシクロペンタジエニル]−ロジウムクロリドは次の工 程に送ったが、アルゴン又は窒素下で保存することもできた。 (b)水素化[基質:触媒比517:1] o−クロロアセトフェノン(0.16g、1mmol)を乾燥バイアルに加え た。次に、触媒溶液の一部(2ml)を加え、次いでナトリウム2−プロポキシ ド溶液(0.1M2−プロパノール溶液50μl)を加えた。混合物を窒素下、 大気温度で19時間攪拌した。これにより、収率94.3%、ee69.1%の 1−(o−クロロフェニル)エタノールを得た。1時間のターンオーバー数の総 和は195h-1であった。 実施例17 (a)触媒の調製 イリジウム化合物と(+)−ノルエフェドリンを、窒素下で、脱気した2−プ ロパノール(20ml)中に懸濁し、反応を窒素で30分間パージした。該混合 物を60℃で90分間加熱し、次いで大気温度に冷却した。得られた触媒溶液: [(+)−(1S,2R)−ノルエフェドリニル]−[(mu5)−ペンタメチルシ クロペンタジエニル]−イリジウムクロリドは次の工程に送ったが、アルゴン又 は窒素下で保存することもできた。 (b)水素化 アセトフェノン(2ml、17mmol)を2−プロパノール(80ml)に 溶解し、窒素でパージした。次に、触媒溶液を加え、次いで水酸化カリウム溶液 (0.1M2−プロパノール溶液3.3ml)を加えた。混合物を窒素下、大気 温度で10時間攪拌した。これにより、収率68%、ee49%の1−フェニル エタノールを得た。初期ターンオーバー数(1時間積算)は318h-1であった 。 実施例18 (a)触媒の調製 2−プロパノール(9.51)を、脱酸素した20l反応フラスコに入れ、窒 素を戻し入れた。ロジウム化合物と(1S,2R)−(−)−シス−2−アミノ インダノールを攪拌しながら容器に装入し、該混合物を脱酸素し、窒素を戻し入 れた。オレンジ色の懸濁液を35℃に加熱し、透明な赤色の触媒溶液:[(−)− シス−(1S)−アミノ−(2R)−ヒドロキシインダニル]−[(mu5)−ペ ンタメチルシクロペンタジエニル]−ロジウムクロリドを得た。 (b)水素化 テトラロン(200ml、1.5mol)を触媒溶液に加え、次いで2−プロ パノール(0.51)を加えた。減圧し(28.5mmHg)、ナトリウム2−プ ロポキシト溶液(0.1M2−プロパノール溶液120ml)を加えた。該混合 物を窒素下、大気温度で4.5時間攪拌し、1時間ごとに、フラスコに窒素と蒸 留により除去された量を補うのに十分な2−プロパノールを戻し入れた。これに より、収率96.9%、ee86.9%の(R)−1−テトラロールを得た。1 時間のターンオーバー数の総和は358h-1であった。 実施例19 (a)触媒の調製 2−プロパノール(9.51)を、脱酸素した20l反応フラスコに入れ、窒 素を戻し入れた。ロジウム化合物と(1S,2R)−(−)−シス−1−アミノ −2−インダノールを攪拌しながら容器に装入した。該混合物を脱酸素し、窒素 を戻し入れた。オレンジ色の懸濁液を35℃に加熱し、透明な赤色の触媒溶液: [(−)−シス−(1S)−アミノ−(2R)−ヒドロキシインダニル]−[(m u5)−ペンタメチルシクロペンタジエニル]−ロジウムクロリドを得た。 (b)水素化 アセトフェノン(200ml、1.5mol)を触媒溶液に加え、次いで2− プロパノール(0.51)を加えた。減圧し(28.5mmHg)、ナトリウム2 −プロポキシド溶液(0.1M2−プロパノール溶液120ml)を加えた。該 混合物を窒素下、大気温度で2.5時間攪拌し、1時間ごとに、フラスコに窒素 と蒸留により除去された量を補うのに十分な2−プロパノールをを戻し入れた。 これにより、収率99.6%、ee82.9%の(R)−1−フェニルエタノー ルを得た。1時間のターンオーバー数の総和は454h-1であった。 実施例20(a)触媒の調製 ロジウム化合物と(1R,2S)−(−)−2−アミノ−1,2−ジフェニル エタノールを、窒素下で、脱気した2−プロパノール(20ml)中に懸濁し、 反応を窒素で30分間パージした。該混合物を80℃で30分間加熱し、次いで 大気温度に冷却した。得られた触媒溶液:[(−)−(2S)−アミノ−(1R) −ヒドロキシジフェニルエチル]−[(mu5)−ペンタメチルシクロペンタジエ ニル]−ロジウムクロリドは次の工程に送ったが、アルゴン又は窒素下で保存す ることもできた。 (b)水素化 アセトフェノン(0.12g、0.99mmol)を乾燥バイアルに加えた。 次に、触媒溶液の一部(2ml)を加え、次いでナトリウム2−プロポキシド溶 液(0.1M2−プロパノール溶液50μl)を加えた。混合物を窒素下、大気 温度で2時間攪拌した。これにより、収率90.7%、ee66%の1−フェニ ルエタノールを得た。1時間のターンオーバー数の総和は826h-1であった。 実施例21 (a)触媒の調製 ロジウム化合物と(S)−(+)−2−アミノ−1−フェニルエタノールを、 窒素下で、脱気した2−プロパノール(20ml)中に懸濁し、反応を窒素で3 0分間パージした。該混合物を80℃で30分間加熱し、次いで大気温度に冷却 した。得られた触媒溶液:[(+)−(2)−アミノ−(1S)−ヒドロキシフェ ニルエチル]−[(mu5)−ペンタメチルシクロペンタジエニル]−ロジウムク ロリドは次の工程に送ったが、アルゴン又は窒素下で保存することもできた。 (b)水素化 アセトフェノン(0.14g、1.17mmol)を乾燥バイアルに加えた。 次に、触媒溶液の一部(2ml)を加え、次いでナトリウム2−プロポキシド溶 液(0.1M2−プロパノール溶液50μl)を加えた。混合物を窒素下、大気 温度で2時間攪拌した。これにより、収率62.4%、ee77.4%の1−フ ェニルエタノールを得た。初期ターンオーバー数(1時間積算)は487h-1で あった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07C 209/52 C07C 209/52 211/03 211/03 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,LS,M W,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY ,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM ,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY, CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,E S,FI,GB,GE,GH,GM,GW,HU,ID ,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ, LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,M G,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT ,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL, TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ,V N,YU,ZW (72)発明者 メロー,ベン・ジェームズ イギリス国スターリングシャー エフケイ 3・8エックスジー,グランジマウス,ア ールス・ロード

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.式(1)の化合物の転移水素化により、式(2)の化合物; [式中、 Xは、CR34、NR5、(NR56+-、O、又はSを表し; R1、R2、R3、R4、R5、及びR6は、それぞれ独立して、水素原子、置換さ れていてもよいヒドロカルビル、過ハロゲン化ヒドロカルビル、又は置換されて いてもよいヘテロサイクリル基を表し、1個以上のR1&R2、R1&R3、R2& R4、R3&R4、R1&R5、R2&R6、及びR5&R6は、置換されていてもよい (1個又は複数個の)環を形成するように結合していてもよく; Q-はアニオンを表す]を製造する方法であって、 前記方法は、式(1)の化合物を触媒の存在下で水素供与体と反応させることを 含み、前記触媒は、一般式: [式中、 R7は、置換されていてもよいシクロペンタジエニル基を表し; Aは、−NR8−、−NR9−、−NHR8、又は−NR89を表し、式中、R8 は、H、C(O)R10、SO210、C(O)NR1014、C(S)NR1014 、C(=NR-14)SR15、又はC(=NR14)OR15であり、R9とR10は、そ れぞれ独立して、置換されていてもよいヒドロカルビル、過ハロゲン化ヒドロカ ルビル、又は置換されていてもよいヘテロサイクリル基を表し、R14とR15は、 それぞれ独立して、水素又はR10の定義と同様の基であり; Bは、−O−、−OH、OR11、−S−、−SH、SR11、−NR11−、−N R12−、−NHR12、又は−NR1112を表し、式中、R12は、H、C(O)R13 、SO213、C(O)NR1316、C(S)NR1316、C(=NR16)S R17、又はC(=NR16)OR17であり、R11とR13は、それぞれ独立して、置 換されていてもよいヒドロカルビル、過ハロゲン化ヒドロカルビル、又は置換さ れていてもよいヘテロサイクリル基を表し、R16とR17は、それぞれ独立して、 水素又はR13の定義と同様の基であり; Eは、リンク基を表し; Mは、転移水素化を触媒できる金属を表し; Yは、アニオン基、塩基性配位子、又は空位を表し; ただし、Yが空位でないときは、A又はBの少なくとも一つが水素原子を有す る]を有することを特徴とする転移水素化方法。 2.式(1)の化合物が、ケトン、イミン、又はイミニウム塩である、請求項 1に記載の方法。 3.Mが、VIII族の遷移金属、特にルテニウム、ロジウム、又はイリジウムで ある、請求項1又は2に記載の方法。 4.R7が、3〜5個の置換基、好ましくは5個の置換基で置換されたシクロ ペンタジエニル基、特にペンタメチルシクロペンタジエニル基である、請求項1 〜3のいずれか1項に記載の方法。 5.A−E−Bが、アミノアルコール又はジアミン、好ましくは、置換されて いてもよい2−アミノエタノール、置換されていてもよい3−アミノプロパノー ル、及び置換されていてもよいエチレンジアミンから選ばれるもの、又は、これ らから誘導されるものである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 6.A又はBのいずれかが、アシル又はスルホニル基、好ましくはトルエンス ルホニル、メタンスルホニル、トリフルオロメタンスルホニル、又はアセチル基 を有する、請求項5に記載の方法。 7.A−E−Bが、以下の一つである、又は以下の一つから誘導されるもので ある、請求項5に記載の方法。 8.式(1)の化合物がプロキラル、触媒がキラルで、鏡像異性体的及び/又 はジアステレオマー的に純粋な形態の触媒を使用することにより、式(1)の化 合物が不斉水素化される、前記請求項のいずれかに記載の方法。 9.A−E−Bが少なくとも1個の立体特異中心を含む、請求項8に記載の方 法。 10.水素供与体が、水素、第一級及び第二級アルコール類、第一級及び第二 級アミン類、カルボン酸類及びそれらのエステル類及びアミン塩類、容易に脱水 素可能な炭化水素類、クリーン還元剤類、及びそれらの任意の組合せから選ばれ る、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。 11.水素供与体が、プロパン−2−オール、ブタン−2−オール、又はトリ エチルアミンとギ酸の混合物である、請求項10に記載の方法。 12.水素供与体の脱水素による生成物が、真空蒸留によって除去される、請 求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。 13.式(1)のケトンが、A−E−Bがアミノアルコールである又はアミノ アルコールから誘導される触媒の存在下で転移水素化される、請求項1〜12の いずれか1項に記載の方法。 14.式(1)のイミン又はイミニウム塩が、A−E−BがN−トシルジアミ ンである又はN−トシルジアミンから誘導される触媒の存在下で転移水素化され る、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。 15.プロセスが、少なくとも8.0のpKaを有する塩基の存在下で実施さ れる、前記請求項のいずれか1項に記載の方法。 16.一般式: [式中、 R7は、置換されていてもよいシクロペンタジエニル基を表し; Aは、−NR8−、−NR9−、−NHR8、又は−NR89を表し、式中、R8 は、H、C(O)R10、SO210、C(O)NR1014、C(S)NR1014 、C(=NR14)SR15、又はC(=NR14)OR15であり、R9とR10は、そ れぞれ独立して、置換されていてもよいヒドロカルビル、過ハロゲン化ヒドロカ ルビル、又は置換されていてもよいヘテロサイクリル基を表し、R14とR15は、 -それぞれ独立して、水素又はR10の定義と同様の基であり; Bは、−O−、−OH、OR11、−S−、−SH、SR11、−NR11−、−N R12−、−NHR12、又は−NR1112を表し、式中、R12は、H、C(O)R13 、SO213、C(O)NR1316、C(S)NR1316、C(=NR16)S R17、又はC(=NR16)OR17であり、R11とR13は、それぞれ独立して、置 換されていてもよいヒドロカルビル、過ハロゲン化ヒドロカルビル、又は置換さ れていてもよいヘテロサイクリル基を表し、R16とR17は、それぞれ独立して、 水素又はR13の定義と同様の基であり; Eは、リンク基を表し; Mは、転移水素化を触媒できる金属を表し; Yは、アニオン基、塩基性配位子、又は空位を表し; ただし、(i)Yが空位でないときは、A又はBの少なくとも一つが水素原子 を有し、(ii)Bが−O−又は−OHを表すときは、Bはカルボキシレート基の 一部ではない]の触媒。 17.Mが、VIII族の遷移金属、特にルテニウム、ロジウム、又はイリジウム である、請求項16に記載の触媒。 18.R7が、3〜5個の置換基、好ましくは5個の置換基で置換されたシク ロペンタジエニル基、特にペンタメチルシクロペンタジエニル基である、請求項 16又は17に記載の触媒。 19.A−E−Bが、アミノアルコール又はジアミン、好ましくは、置換され ていてもよい2−アミノエタノール、置換されていてもよい3−アミノプロパノ ール、又は、これらから誘導されるものである、請求項16〜18のいずれか1 項に記載の触媒。 20.A又はBのいずれか又は両方が、アミノ基の場合、アシル又はスルホニ ル基、好ましくはトルエンスルホニル、メタンスルホニル、トリフルオロメタン スルホニル、又はアセチル基、特にトリフルオロアセチル又はp−トルエンスル ホニル基を有する、請求項19に記載の触媒。 21.A−E−Bが、以下の一つである、又は以下の一つから誘導されるもの である、請求項19に記載の触媒。 22.触媒がキラル、及びその分割体である、請求項16〜21のいずれか1 項に記載の触媒。 23.A−E−Bが少なくとも1個の立体特異中心を含む、請求項22に記載 の触媒。 24.金属シクロペンタジエニルハライド錯体を、式A−E−Bの化合物、又 はそれが誘導されうるプロトン化された同等物と反応させることを含む、請求項 16〜23のいずれか1項に記載の触媒の調製方法。
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