JP2004513929A - ジイミノ−ジホスフィン四座配位子を用いての、カルボニル化合物およびイミノカルボニル化合物の水素化方法 - Google Patents
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Abstract
Description
発明の属する分野
本発明は、H2を用いての接触水素化の分野に関し、より詳細には、炭素−ヘテロ原子二重結合を含有する化合物を還元するための水素化方法中での、塩基と、ジイミノ−ジホスフィン(P2N2)四座配位子を有するルテニウム錯体とを含有する触媒系の使用に関する。
【0002】
背景技術
炭素−ヘテロ原子二重結合、たとえばケトン、アルデヒドまたはイミンの還元は、化学における基本反応の一つであり、かつ、多くの化学的プロセスにおいて使用されている。
【0003】
このような変換を達成するとして公知の幾つかの異なる方法において、2個の重要な型は:
a)水素供与体、たとえば第2アルコール、特にイソプロパノール(iPrOH)が使用される、水素移動法;
b)分子水素が使用される、水素化法である。
【0004】
水素移動法および水素化法の双方は、還元剤、すなわちアルコールまたは分子水素をそれぞれ活性化するための触媒または触媒系を必要とする。
【0005】
実施の観点において、水素化法は水素移動法よりも歓迎され、それというのも、この方法は、安価な水素ガスを使用し、かつ、溶剤が少量であるかまたは不含であってさえも実施することができるためであり、これとは対照的に、水素移動法は、還元剤として多量の溶剤を必要とする。しかしながら、水素化法は、分子水素の活性化を含み、この場合、これは、アルコールの活性化を達成するよりもより困難である。
【0006】
分子水素を活性下するための従来報告されている潜在的に有力な触媒中に、ジアミノ−ジホスフィノ(P2(NH2))四座配位子を有するルテニウム錯体、この場合、これは以下、別記しない限りは“Ru/P2(NH)2錯体”とし(たとえば、Gaoら、Tianranqi Huagong,1995,20,1またはCN1047597C参照)、およびジイミノ−ジホスフィン(P2N2)配位子を有する類似のルテニウム錯体、この場合、これは以下、別記しない限りは“Ru/(P2N2)錯体”と示す(たとえば、Xuら、Yingyong Huaxue 1997,14,58またはGaoら、in Chirality,2000,12,383参照)、が挙げられる。
【0007】
しかしながら、これら2つの型の錯体を用いての報告された方法は、いくつかの欠点を有する。さらに、一方では、このような方法に関して従来報告された結果は、Ru/(P2N2)錯体の性能が、通常本質的に、これらのRu/P2(NH2)錯体の性能を下廻り、したがって、炭素−ヘテロ原子二重結合の還元のための効果的な触媒としてRu/(P2N2)錯体を使用することは敬遠される。他方では、Ru/P2(NH2)錯体を用いることでの不自由性は、金属水素化物塩を用いての、ジアミノ−ジホスフィン前駆体(P2N2)を還元する高価な、かつ工業的に繊細な工程を必要とするP2(NH2)配位子の合成にある。
【0008】
発明の開示
前記問題を克服するために、本発明は、炭素−ヘテロ原子二重結合を含有する化合物の分子水素(H2)による還元のための新規方法に関し、この場合、この方法は、塩基ならびにジイミノ−ジホスフィン(P2N2)四座配位子を有するルテニウム錯体が、触媒系として有効に使用される。さらに、これらの方法は驚くべきことに、少なくともRu/P2(NH)2錯体を使用した場合と同様に効果的であることを示した。
【0009】
より正確には、本発明は、基質のC=OまたはC=N二重結合を分子水素(H2)を用いて、塩基ならびにジイミノ−ジホスフィン(P2N2)四座配位子を有するルテニウム錯体を含有する触媒系の存在下で、相当する水素化化合物に水素化するための方法に関する。
【0010】
本発明による方法は、式(I)
【0011】
【化8】
【0012】
[式中、Wは水素原子またはNR基であり、その際、Rは水素原子、ヒドロキシ基、置換されていてもよいC1〜C8環式、直鎖または分枝鎖のアルキル基またはアルケニル基、あるいは置換されていてもよい芳香族環であり;かつRaおよびRbは同時かまたは独立して水素、置換されていてもよい芳香族基、置換されていてもよい環式、直鎖または分枝鎖のアルキル基またはアルケニル基であるか、あるいは置換されていてもよいヘテロ環式基であるか;あるいはRaおよびRbおよびRの2個の基は一緒になって、置換されていてもよい環を形成する]の基質を還元することによって、式(I’)
【0013】
【化9】
【0014】
[式中、W、RaおよびRbは式(I)に示された意味を有する]の相当する水素化化合物を提供する。
【0015】
Ra、RbおよびRの可能な置換基はハロゲン原子、ORc、NRc 2またはRc基であり、その際、Rcは水素原子またはC1〜C10環式、直鎖または分枝鎖のアルキル基またはアルケニル基である。
【0016】
RaおよびRbが異なっていてもよいので、式(I’)の最終生成物はキラルであってもよく、したがって、場合によっては、方法で使用された触媒の性質に依存して、実質的に純粋な鏡像異性体から成るか、あるいは立体異性体の混合物から成っていてもよいと解される。
【0017】
好ましい基質は、それぞれアミンまたはアルコールを生じるイミン(W=NR)またはケトン/アルデヒド(W=O)であり、この場合、これらは、最終生成物または中間生成物として、医薬品工業、農芸化学また香料工業において有用である。
【0018】
特に好ましい基質はケトンまたはアルデヒドであり、この場合、これらはアルコールを提供し、この場合、これらは最終生成物としてまたは中間生成物として香料工業において有用である。さらに殊に好ましい基質はアミンを生じるイミンであり、この場合、これらは最終生成物としてまたは中間生成物として、製薬工業または農薬工業において有用である。
【0019】
本発明の方法は、ジイミノ−ジホスフィン(P2N2)四座配位子を有するルテニウム錯体と塩基を含有する触媒系を使用することを特徴とする。
【0020】
有用な錯体は、一般式(II)
[Ru(P2N2)Y2] (II)
[式中、Yは同時にかまたは独立して、水素原子またはハロゲン原子、ヒドロキシル基であるか、あるいはC1〜C8アルコキシ基またはアシルオキシ基またはアミノ基または他のアニオン性基であり、かつ、配位子P2N2は式(III)
【0021】
【化10】
【0022】
の四座配位子を示し、その際、点線はC=N二重結合の位置を示し、
R1はそれぞれ、同時にかまたは独立して、置換されていてもよい炭素原子1〜8個を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基またはアルケニル基、置換されていてもよいシクロアルキル基または芳香族環であるか;あるいは同一のP原子に結合する2個のR1基は一緒になって結合し、5〜8個の原子を有し、かつ前記R1原子に結合するリン原子を含む環を形成し;
R2、R3およびR4はそれぞれ、同時にかまたは独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素原子1個〜8個を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基またはアルケニル基;置換されていてもよいシクロアルキル基または芳香族環;または2個の隣接するかまたはジェミナルのR2基は一緒になって結合し、前記R2基に結合する炭素原子を含む環を形成するか;あるいはR3基およびR2基は、同一のN原子に対してα−位で一緒になって結合し環を形成するか;あるいは2個の隣接するR4基は一緒になって結合し芳香族環を形成し;かつ、
kは、同時にかまたは独立して、0または1である]である。
【0023】
R1、R2、R3およびR4の可能な置換基は、ハロゲン原子、C1〜C6アルキル基またはC1〜C6アルコキシ基である。
【0024】
好ましくは、式(II)中の配位子P2N2は、式(IV)
【0025】
【化11】
【0026】
[式中、点線はC=N二重結合の位置を示し;
R1基は、それぞれ、同時にかまたは独立して、炭素原子1個〜4個を含有する直鎖または分枝鎖のアルキル基、シクロアルキル基または芳香族環、この場合、これらは置換されていてもよく;あるいは同一のP原子に結合する2個のR1基は一緒になって結合して、5〜6個の原子を有し、かつ前記R1基に結合するリン原子を含む環を形成し;
R2、R3およびR4は、それぞれ、同時にかまたは独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素原子1〜4個を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基、シクロアルキル基または芳香族環であるか;あるいは2個のR2基は一緒になって結合し、前記R2基に結合する炭素原子を含む環を形成するか;あるいは2個の隣接するR4基は一緒になって結合し、芳香族環を形成し;かつ、
kは、同時にかまたは独立して、0または1である]の化合物を示す。
【0027】
芳香族環の可能な置換基は、C1〜C4アルキル基またはC1〜C4アルコキシ基、フッ素原子または塩素原子である。
【0028】
本発明の方法は、式(II)
[Ru(P2N2)Y2]
の錯体が使用される場合には特に有利であり、その際、Yは、同時にかまたは独立して、水素原子、塩素原子、メトキシ基、エトキシ基またはイソプロポキシ基であるか、あるいはCH3COO基またはCH3CH2COO基であり;かつ配位子P2N2は式(V)
【0029】
【化12】
【0030】
[式中、点線は場合によるC6脂肪族環を示し、かつPhは置換されていてもよいフェニル基を示す]の配位子を示す。フェニル基の可能な置換基は、メチル基、メトキシ基またはフッ素原子である。
【0031】
式(III)〜(V)から明らかであるように、配位子P2N2はキラルまたはアキラルであってもよい。P2N2がキラルである場合には、本発明による方法は、不斉水素化中で使用することができる。この点に関して、驚くべきことに、キラル配位子を有する式(II)の錯体が、本発明の方法において使用される場合には、最終生成物のキラリティーは、移動水素化法に関する先行技術において記載されているものとは反対である(たとえば、Gaoら,in Chirality,2000,12,383参照)。
【0032】
前記に示された多くの配位子は、先行技術より公知であり、かつ実施例中で別記しない限りは、文献中に記載された方法によって得られたものである。いくつかの例は、実施例中に示した。
【0033】
一般的な方法において、式(II)の錯体は、文献中(たとえば、Xuら、Yingyong Huaxue 1997、14、58)に記載された一般的な方法による方法中で、製造され、かつその使用前に単離することができる。
【0034】
さらに錯体は、幾つかの方法によって、水素化媒体中で、単離または精製することなく、その使用の直前において原位置で(in situ)製造することができる。
【0035】
式(II)の錯体を原位置で製造するのに有利な考えられうる方法の一つは、式
[Ru(“ジエン”)(“アリル”)2]
[式中、“ジエン”は、2個の炭素−炭素二重結合を含有する環式または直鎖の炭化水素であり、共役であるかまたは共役でなく、たとえば1,5−シクロオクタジエン(COD)または1,3−ブタジエンであり、かつ“アリル”は、1個の炭素−炭素二重結合を有する直鎖または分枝鎖のC3〜C8炭化水素基、たとえばアリル(CH2CHCH2)またはメチルアリル(CH2CCH3CH2)である]の適切なRu錯体を、非配位(non−coordinating)酸、たとえばHBF4・Et2O、好ましくは金属に対する一つの等価物と反応させ、その後に生じる溶液を、たとえば前記に示したように、配位子P2N2の必要量で処理し、最終的に、このようにして得られた混合物を、第1アルコールまたは第2アルコールの存在下で塩基を用いて処理することから成る。
【0036】
好ましくは、[Ru(ジエン)(アリル)2]は[Ru(COD)(アリル)2]または[Ru(COD)(2−メチルアリル)2]である。
【0037】
式(II)の錯体を原位置で有利に製造するための他の方法は、式[Ru(C6H6)(Cl)2]2のルテニウム錯体を、前記に示したように配位子P2N2の必要量で反応させ、その後にアルコールの存在下で、このようにして得られた反応混合物を塩基で処理することから成る。
【0038】
任意の場合において、かつ原位置で錯体を製造するために選択された方法とは無関係に、使用された塩基は、好ましくは、本発明の方法で使用された塩基と同様の塩基である。
【0039】
前記に示したように、本発明による方法を特徴付けるための触媒系は塩基を含む。塩基の使用は、本発明による方法で使用されたRu/(P2N2)の活性を増加させる驚くべき結果を提供し、このようにして得られた錯体は、先行技術文献における示唆とは対照的に、相当するRu/P2(NH)2錯体と少なくとも同様に効果的なものとする。
【0040】
これらの塩基は、基質が塩基性である場合には基質自体であってもよいか、あるいは任意の通常の塩基であってもよい。これらの制限のない例は、有機性の非配位塩基、たとえばDBU、アルカリ金属炭酸塩またはアルカリ土類金属炭酸塩、カルボン酸塩、たとえば酢酸ナトリウムまたは酢酸カリウムであるか、あるいはアルコラートまたは水酸化物塩である。好ましい塩基は、式(R8O)2M’およびR8OM”の化合物から成る群から選択されたアルコラート塩または水酸化物塩であり、その際、M’はアルカリ土類金属であり、M’’はアルカリ金属であり、かつR8は、水素またはC1〜C6の直鎖または分枝鎖のアルキル基を意味する。
【0041】
典型的な方法は、場合によっては溶剤の存在下で、式(II)のルテニウム錯体を有する基質と塩基との混合物を包含し、その後に、このような混合物を、選択された圧力および温度で、分子水素で処理する。
【0042】
式(II)の錯体は、高濃度で反応媒体に添加することができる。制限のない例は、基質量に対して、0.1ppm〜50000ppmの範囲の錯体濃度であり、したがって、それぞれ基質/錯体(S/com)比は、107〜20を示す。好ましくは錯体濃度は、0.1〜1000ppmであり、すなわち、それぞれ107〜1000のS/com比である。より好ましくは、0.5〜100ppmの範囲の濃度で使用され、この場合、これは、2x106〜1000のS/com比にそれぞれ相当する。錯体の最適濃度は、いうまでもなく、錯体の性質および工程中で使用されるH2圧に依存する。
【0043】
反応混合物に添加される塩基の有用な量は、かなり多量であってもよい。制限のない例として、錯体に対して1〜50000モル等量の範囲であり(たとえば、塩基/錯体=1〜50000)、好ましくは100〜20000モル等量、さらに好ましくは400〜10000モル等量である。しかしながら、高い水素化収率を得るために、少量の塩基(たとえば、塩基/錯体=1〜3)を添加することも可能であるとされる。
【0044】
水素化反応は、溶剤の存在下または不含下で実施されてもよい。溶剤が必要とされるかまたは実用的な理由から使用される場合には、その後に、水素化反応中で任意の溶剤が、本発明の目的のために使用されてもよい。制限のない例は、芳香族溶剤、たとえばベンゼン、トルエンまたはキシレン、炭化水素溶剤、たとえばヘキサンまたはシクロヘキサン、エーテル、たとえばテトラヒドロフランであるか、あるいはさらに第1アルコールまたは第2アルコール、またはこれらの混合物を含む。また、当業者はそれぞれの場合において、水素化反応を最適化するために、最も有利なように選択することができるが、しかしながら、第1アルコールまたは第2アルコール、たとえばエタノールまたはイソプロパノールが好ましい溶剤である。
【0045】
本発明の水素化方法において、反応は、105Pa〜80x105Pa(1〜80バール)を含むH2圧で実施することができる。再度、当業者は、触媒装填および溶剤中での基質の希釈の関数として、圧力を調整することが可能である。例として、典型的には1〜40x105Pa(1〜40バール)の圧力である。
【0046】
水素化が実施される温度は、0℃〜100℃、より好ましくは20℃〜60℃である。当然のことながら、当業者が出発生成物および最終生成物の融点および沸点の関数として、好ましい温度を選択することも可能である。
【0047】
本発明は、以下の実施例によってさらに詳細に例証され、その際、温度は、摂氏℃で示され、かつ略記は技術分野における通常の意味を有する。
【0048】
以下に記載されたすべての方法は、別記しない限りは不活性雰囲気下で実施される。水素化は、ステンレス鋼オートクレーブの内部に配置された開放型ガラス管中でおこなわれる。H2ガス(99.99990%)は受け入れたままの状態で使用した。すべての基質および溶剤は、適切な乾燥剤からArの存在下で蒸留された。NMRスペクトルは、Bruker AM−400(1H 400.1MHz、13C 100.6MHzおよび31P 161.9MHz)スペクトロメーター上で記録され、かつ通常は、別記しない限りは、300Kで、C6D6中で測定した。化学シフトはppmで示した。
【0049】
例1
ケトンおよびアルデヒドを、錯体[Ru(P 2 N 2 )Y 2 ]または[Ru(P 2 (NH) 2 )Y 2 ]で接触水素化するための一般的方法
典型例は以下の通りである:
錯体[RuCl2(R,R)−cyP2(NH)2)]の0.002M溶液を、CH2Cl2 5ml中に錯体9.9mg(0.01mmol)を溶解することによって製造した。
【0050】
iPrOKの0.18M溶液を、iPrOH 10ml中にtBuOK 202mgを溶解することによって製造した。
【0051】
オートクレーブのガラスインサートを、iPrOH 7.2mlおよび0.18M iPrOK溶液 10μl(1.8x10−3mmol)で装填した。その後に、この混合物に、アセトフェノン 2.4g(20mmol)および0.002M錯体溶液(2x10−5mmol) 10μlを添加し、このようにして得られた反応混合物は、錯体/塩基/基質比 1:90:106を有していた(錯体1ppm)。
【0052】
装填されたインサートを、オートクレーブ内部に置き、この場合、これは密閉し、かつH2 45バールで加圧し、かつその内容物を磁気的に撹拌し、かつ60℃に加熱した。
【0053】
GCによる分析のための試料は、加熱浴からオートクレーブを取り出し、かつ隔壁(septum)およびシリンジを介して脱気した後に取り出した。
【0054】
隔壁を、バルブ排出口上で、強いH2向流に対して配置し、シリンジニードルを挿入し、ガラスインサートの底部に達するようにした。その後に、オートクレーブをH2で再度加圧し、かつ水素化反応をおこなった。すべての操作は同様の方法でおこなった。
【0055】
反応体、量および結果は第1表に挙げた。
【0056】
第1表:[Ru(P2N2)Y2]を用いての基質の水素化
【0057】
【表1】
【0058】
a)生成物は、鏡像体過剰率(ee)20%を有し、その際、鏡像異性体Rが主であった。
【0059】
*反応中の基質濃度は3.1Mであった。
【0060】
基質:1)アセトフェノン;2)(+)−3,3−ジメチル−5−(2’,2’,3’−トリメチル−3’−シクロペンテン−1’−イル)−4−ペンテン−2−オン;3)(E)−2−エチル−4−(2,2,3−トリメチル−3−シクロペンテン−1’−イル)−2−ブテン−1−アール
錯体/塩基:基質に対するppmでの錯体/塩基モル比
収率/時間=時間における、示された反応時間後の相当するアルコール(特に、それぞれ1−フェニル−1−エタノール、(+)−3,3−ジメチル−5−(2’,2’,3’−トリメチル−3’−シクロペンテン−1’−イル)−4−ペンテン−2−オール、(E)−2−エチル−4−(2,2,3−トリメチル−3’−シクロペンテン−1’−イル)−2−ブテン−1−オール)の収率(GCまたは単離による分析)注:出発材料のC=C二重結合は、還元工程によって干渉されない。
【0061】
第2表:第1表に挙げられた錯体の配位子P2N2の構造および名称
【0062】
【表2】
【0063】
配位子(R,R)−cyP2N2は、W.K.Wongら、Polyhedron 1996、15、4447によって得られた。
【0064】
配位子ethP2N2は、J.C.Jefferyら、Inorg.Chem.1980,19,3306によって得られた。
【0065】
錯体[Ru((R,R)−cyP2N2)Cl2]は、J.−X. Gaoらによって、Organometallics,1996,15,1087によって得られた。
【0066】
錯体[Ru((ethP2N2)(AcO)2]および[Ru(ethP2N2)Cl2]は、W.−K.Wongら、Polyhedron 1993、12、1415によって得られた。
【0067】
例2
[Ru(P 2 N 2 )Y 2 ]錯体とその[Ru(P 2 (NH) 2 )Y 2 ]類似体との性能の比較
a)例1に記載されたのと同様の一般的方法を用いて、[Ru((R,R)−cyP2N2)Cl2]錯体およびその[Ru((R,R)−cyP2(NH2)Cl2]類似体は、アセトフェノンの水素化に関する同様の条件下で試験した。反応体、量および結果は第3表に示した。
【0068】
第3表:[Ru(P2N2)Y2]およびその[Ru(P2(NH)2)Y2]類似体の、アセトフェノンの水素化に関する性能の比較
【0069】
【表3】
【0070】
錯体/塩基:基質に対するppmでの錯体/塩基のモル比
収率/時間=時間において、示された反応時間後の相当するアルコール(特に1−フェニル−1−エタノール)の収率(GCまたは単離によって分析された)
eeは、主要な鏡像異性体を示すRまたはSの%である。
【0071】
【化13】
【0072】
1)(R,R)−cyP2(NH)2:
配位子(R,R)−cyP2(NH2)を、W.−K.Wongら、Polyhedron、1996年、15、4447によって得た。
【0073】
錯体[Ru((R,R)−cyP2(NH2))Cl2]を、J.X.Gaoら、Organometallics,1996年,15,1087によって従来のように製造した。
【0074】
b)室温で水素化ガス雰囲気(1〜3atm)下で、[Ru(P2N2)Y2]または[Ru(P2(NH)2)Y2]錯体の触媒量、ならびにそれぞれKOiPrまたはKOtBuの3〜10等量は、効果的かつ容易に、ニートなケトンまたはイミンを、それぞれ相当するアルコールまたはアミンへ水素化するのを触媒する。触媒操作のための一般的な方法は次の通りである:
基質1〜8g、またはC6D6 1〜2ml中のその溶液を、水素ガス流下で、好ましい量の触媒および塩基(KOiPrまたはKOtBu)を含有するシュレンクフラスコに添加した。その後にフラスコを液体窒素温度に冷却し、H2ガスで充填し、密閉し、かつ約3atmの最初のH2圧に達するまで、室温に逐次的に加熱した。混合物を12〜30時間に亘って激しく撹拌した。その後に、触媒を酸化し、かつ空気中のヘキサンを添加することによって、アルコールまたはアミンから沈殿させ、その後に、シリカゲルの5mmの厚いパットを介して濾過によって除去した。ヘキサンを蒸発させ、純粋なアルコールを得た。試料を、C6D6中で溶解し、1HNMRによって収率を測定した。典型的な条件および結果は第5表に示した。
【0075】
第5表:種々の基質の水素化のための触媒としての、[Ru((R,R−cyP2N2)HCl)]およびその[Ru((R,R)−cyP2(NH)2)HCl]類似体の性能の比較
【0076】
【表4】
【0077】
基質:1)アセトン;2)ピバロフェノン;3)ピナコロン;4)N−(フェニル−メチリデン)−ベンゼンアミン;5)N−(1−フェニルエチリデン)−ベンゼンアミン;6)N−(フェニル−(2−ピリジル)−メチリデン)−ベンゼンアミン;7)4−フェニル−3−ブテン−2−オン;8)5−ヘキセン−2−オン
錯体/塩基:基質に対してppmでの錯体/塩基モル比
収率/時間=時間における、示された反応時間後の相当するアルコール(それぞれ、特に、イソプロパノール、2,2−ジメチル−1−フェニル−プロパノール、3,3−ジメチル−2−ブタノール、N−(フェニルメチル)−ベンゼンアミン、N−(1−フェニルエチル)−ベンゼン−アミン、N−(フェニル−(2−ピリジル)−メチル)−ベンゼンアミン、4−フェニル−3−ブテン−2−オール、5−ヘキセン−2−オール)の収率(NMRまたは単離によって分析した)。
【0078】
a)生成物はee 52%を有していた。
【0079】
1)以下の方法によって[Ru((R,R)−cyP2N2)HCl]を得た:テトラヒドロフラン 2mlを、RuHCl(PPh3)3(300mg、0.34mmol)および(R,R)−cyP2N2(224mg、0.34mmol)の混合物に添加し、かつ生じる溶液を還流した。
【0080】
1時間に亘っての還流後に、アルゴン下で溶液を濾過し、かつヘキサン 10mlを濾液に添加し、褐色の固体が沈殿した。収率=243mg、90%。
【0081】
【外1】
【0082】
2)[Ru(R,R)−cyP2(NH)2)HCl]が、以下の方法によって得られた:テトラヒドロフラン 2mlを、RuHCl(PPh3)3(300mg、0.34mmol)および(R,R)−cyP2(NH)2(225mg、0.34mmol)および生じる溶液を還流した。1時間の還流の後に、アルゴン下で、溶液を濾過し、その後にヘキサン10mlを濾液に添加し、淡黄色の固体が沈殿した。収率=254mg、94%。NMRスペクトルは、異性体混合物を存在を示していた。
【0083】
【外2】
Claims (15)
- 触媒系の存在下で、分子水素(H2)を用いて、基質のC=OまたはC=N二重結合を水素化する方法において、触媒系が、塩基ならびにジイミノ−ジホスフィン四座配位子を有するルテニウム錯体を含有することを特徴とする、触媒系の存在下で、分子水素(H2)を用いて、基質のC=OまたはC=N二重結合を水素化する方法。
- ルテニウム錯体が、式(II)
[Ru(P2N2)Y2] (II)
[式中、Yは同時にかまたは独立して、水素原子またはハロゲン原子、ヒドロキシル基であるか、あるいはC1〜C8アルコキシ基またはアシルオキシ基または他のアニオン性基であり、かつ、配位子P2N2は式(III)
R1は、それぞれ同時にかまたは独立して、置換されていてもよい炭素原子1個〜8個を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基またはアルケニル基、置換されていてもよいシクロアルキル基または芳香族環を示すか;あるいは同一のP原子に結合する2個のR1基は一緒になって結合し、5〜8個の原子を有しかつ前記R1基が結合するリン原子を含む環を形成し;
R2、R3、R4はそれぞれ、同時にかまたは独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素原子1個〜8個を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基またはアルケニル基、置換されていてもよいシクロアルキル基または芳香族環を示すか、あるいは2個の隣接するかまたはジェミナルのR2基が、場合によっては一緒になって結合し、前記R2基が結合した炭素原子を含む環を形成するか;あるいはR3基およびR2基が、同一のN原子に対してα−位で一緒になって結合し環を形成するか、;あるいは2個の隣接するR4基は一緒になって結合し芳香族環を形成し;
kは、同時にかまたは独立して、0または1であり;かつ、
R1、R2、R3およびR4の可能な置換基はハロゲン原子またはC1〜C6−アルキル基またはアルコキシ基である]である、請求項1に記載の方法。 - 式(II)中の配位子P2N2は、式(IV)
R1はそれぞれ、同時にかまたは独立して、炭素原子1〜4個を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基、シクロアルキル基または芳香族環であり、この場合、これらは、置換されていてもよく;あるいは同一のP原子に結合する2個のR1基は一緒になって、5〜6個の原子を有し、かつR1基と結合するリン原子を含む環を形成し;
R2、R3およびR4は、それぞれ、同時にかまたは独立して、ハロゲン原子、炭素原子1〜4個を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基、シクロアルキル基または芳香族環を示し、この場合、これらは置換されていてもよく;あるいは2個のR2基は一緒になって結合し、前記R2基が結合する炭素原子を含む環を形成するか;あるいは2個の隣接するR4基は一緒になって結合し、芳香族環を形成し;
kは、同時かまたは独立して、0または1であり;かつ、
芳香族環の可能な置換基は、C1〜C4アルキル基またはアルコキシ基であるか、フッ素原子または塩素原子である]の化合物を示す、請求項2に記載の方法。 - 基質を、原位置で製造され式
[Ru(“ジエン”)(“アリル”)2]
[式中、“ジエン”は2個の炭素−炭素二重結合を含有し、共役かまたは非共役であり、かつ“アリル”は、1個の炭素−炭素二重結合を含有する直鎖または分枝鎖のC3〜C8−炭化水素基を示す]
の適切なRu錯体と非配位の酸とを反応させ、その後に生じた溶液を好ましい量の配位子N2P2で、請求項2から4までのいずれか1項に記載のように処理し、最終的にこのようにして得られた混合物を、第1アルコールまたは第2アルコールの存在下で、塩基で処理することによって得ることが可能な錯体の存在下で水素化する、請求項1に記載の方法。 - [Ru(“ジエン”)(“アリル”)2]が、[Ru(COD)(アリル)2]または[Ru(COD)(メチルアリル)2]である、請求項5に記載の方法。
- 基質を、式[Ru(C6H6)(Cl)2]2のルテニウム錯体と、必要量の配位子P2N2とを、請求項2から4までのいずれか1項に記載のように反応させ、その後にこのようにして得られた混合物を、アルコールの存在下で、塩基で処理することによって、原位置で製造された錯体の存在下で、水素化する、請求項1に記載の方法。
- 水素化反応中の塩基が、有機性非配位塩基、アルカリ金属炭酸塩またはアルカリ土類金属炭酸塩、カルボン酸塩またはアルコラートまたは水酸化物塩である、請求項1から7までのいずれか1項に記載の方法。
- 塩基が、式(R8O)2M’およびR8OM’’の化合物から成る基から選択されたアルコラートまたは水酸化物塩であり、その際、M’はアルカリ土類金属であり、M’’はアルカリ金属であり、かつR8は水素またはC1〜C6の直鎖または分枝鎖のアルキル基を示す、請求項8に記載の方法。
- 式(I)
その際、Ra、RbおよびRの可能な置換基は、ハロゲン原子、ORc、NRc 2またはRc基であり、その際、Rcは水素原子またはC1〜C10環式、直鎖または分枝鎖のアルキルまたはアルケニル基である]の基質を還元することによって、式(I’)
- 溶剤の不含下で水素化をおこなう、請求項1から12までのいずれか1項に記載の方法。
- 水素化を、溶剤としての第1アルコールまたは第2アルコール中でおこなう、請求項1から12までのいずれか1項に記載の方法。
- 溶剤がエタノールまたはイソプロパノールである、請求項14に記載の方法。
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