JP2005041847A

JP2005041847A - フェロセンを置換基に有する光学活性リンキラルジホスフィン化合物、該化合物の中間体、該化合物の製造方法及び該化合物を用いる不斉合成反応、並びに該化合物を配位子として有する金属錯体触媒及び該金属錯体触媒を用いる不斉合成反応をする方法

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Publication number: JP2005041847A
Application number: JP2003280115A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Ohara; 宣彦大原; Tsuneo Imamoto; 恒雄今本
Original assignee: Nippon Chemical Industrial Co Ltd
Current assignee: Nippon Chemical Industrial Co Ltd
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2005-02-17

Abstract

【課題】リン原子そのものに不斉点を持ち、不斉触媒の配位子として有用な光学活性リンキラルジホスフィン化合物、該化合物の製造方法及び該化合物を用いる不斉合成反応を提供すること。
【解決手段】式（１）：
【化１】

で表される構造を有する（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタン。
【選択図】なし

Description

本発明は、フェロセンを置換基に有する光学活性リンキラルジホスフィン化合物、該化合物の中間体、該化合物の製造方法及び該化合物を用いる不斉合成反応、並びに該化合物を配位子として有する金属錯体触媒及び該金属錯体触媒を用いる不斉合成反応をする方法に関するものである。

光学活性な触媒（以下、不斉触媒と言う。）を用いて行う触媒的不斉合成反応は、ごく少量の不斉触媒を用いて大量の光学活性化合物を合成することができるので、工業的な利用価値が高い。中でも不斉還元と呼ばれる合成方法は、その高い反応効率に加えて水素ガスを原料として用いることから、無機塩等の副生成物を伴わないという利点を有するので、経済的かつ環境調和的な合成方法である。

この触媒的不斉合成反応は、光学的に高純度の生成物を得るのが目的であり、光学純度は、反応に用いる不斉触媒の性能に左右される。そして、不斉触媒としては、通常遷移金属錯体が用いられるが、その遷移金属に配位している配位子により、反応場においてどのような不斉空間が構築されているかによって、反応生成物の光学純度の大部分が決定されることとなる。従って、不斉触媒の開発においては、優れた触媒活性および立体選択性を実現するために、配位子の立体構造を設計することが重要となる。

そこで、近年、不斉配位子が盛んに研究され、種々の不斉配位子が開発されている。中でも光学活性ホスフィン配位子は、これらの遷移金属錯体を用いる触媒的不斉合成反応において重要な役割を担っており、今日までに膨大な数の配位子が設計、合成されている。

また、不斉空間の構築という観点から有利なため、前記光学活性ホスフィンの置換基としてフェロセンが用いられている。フェロセン化合物はその特異な分子構造故に中心不斉、面性不斉、Ｃ_２対称不斉、およびそれらの組合わせというように、多彩なキラリティーを持つことが可能である。

これらのことから、様々な光学活性フェロセニルホスフィン配位子が合成されており、特開平６−４１１７１号公報には、式（６）：

で表されるフェロセニルジホスフィン配位子が開示されており、また、有機合成化学協会誌Ｖｏｌ．６１，Ｎｏ．３，２００３年，第２１１−２２５頁には、下記に示すように、種々の光学活性フェロセニルホスフィン配位子が開示されている。

しかし、前記した配位子はいずれもリン原子以外の原子が不斉点となるものであり、リン原子が不斉点となる配位子（以下、リンキラルホスフィン配位子と呼ぶ）ではない。リンキラルホスフィン配位子を用いた不斉触媒又は触媒的不斉合成反応については、非特許文献２のＧ．Ｚ．Ｎaturforsch.1984年３９６巻５１２頁に式（７）：

で表されるリンキラルホスフィン配位子を用いて不斉還元反応を行い、２２％の光学純度で生成物を得ている旨が開示されている。リンキラルホスフィン配位子は、遷移金属に直接配位するリン原子に不斉点を有するので、反応点と不斉源が近く、より有効な不斉環境の構築が期待できるものの、従来の技術ではリンキラルホスフィン配位子を、光学的に純粋な形で単離することが困難であるという問題を有している。
特開平６−４１１７１号公報有機合成化学協会誌Ｖｏｌ．６１，Ｎｏ．３，２００３年，第２１１−２２５頁Ｇ．Ｚ．Ｎaturforsch.1984年３９６巻５１２頁従って、本発明の目的は、高い光学純度の光学活性リンキラルジホスフィン化合物、該化合物の中間体、該化合物の製造方法及び該化合物を用いる不斉合成反応、並びに該化合物を配位子として有する金属錯体触媒及び該金属錯体触媒を用いる不斉合成反応をする方法を提供することにある。

かかる実情において、本発明者らは鋭意検討を行った結果、（i）（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（ボラナート（フェロセニル）メチルホスフィノ）エタンは、結晶性が良く、光学的に高純度の光学活性化合物として単離することができること、（ii）（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（ボラナート（フェロセニル）メチルホスフィノ）エタンを、脱ボラン処理して得られる（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタンは、光学純度が低下せず、光学的に高純度であること、(iii) （Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタンを配位子に用いた遷移金属錯体が、不斉反応の触媒として有用であること等を見出し本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明（１）は、式（１）：

で表される構造を有する（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタンを提供するものである。

本発明（２）は、式（２）：

で表される構造を有する（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（ボラナート（フェロセニル）メチルホスフィノ）エタンを提供するものである。

本発明（３）は、上記式（２）で表される構造を有する（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（ボラナート（フェロセニル）メチルホスフィノ）エタンを脱ボラン処理して上記式（１）で表される（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタンを製造する方法を提供するものである。

本発明（４）は、上記式（１）で表される（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタンと遷移金属錯体を反応させて得られる反応生成物を触媒として用いる不斉還元方法を提供するものである。

本発明（５）は、水素ガス雰囲気下で行う本発明（４）記載の不斉還元方法を提供するものである。
本発明（６）は、上記式（１）で表される（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタンと遷移金属錯体を反応させて得られる反応生成物を触媒として用いるオレフィン類のアリル位の不斉置換方法を提供するものである。

本発明（７）は、一般式（４）： [Ｍ（Ａ）_ｐ（Ｂ）_ｑ（Ｌ）] （４）
（式中、Ｍは遷移金属を示し、ＡはＬと配位子交換する電子供与性の配位子を示し、ＢはＬと配位子交換しない配位子を示し、Ｌは上記式（１）の（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタン示し、ｐは０〜２の整数を示し、ｑは０〜２の整数を示し且つｐ＋ｑは１以上である。）
又は一般式（５）：[Ｍ_ｘ（Ａ）_ｒ（Ｂ）_ｓ（Ｌ）]^＋Ｙ⁻ （５）
（式中、Ｍ、Ａ、Ｂ及びＬは前記と同じであり、ｘは１又は２の整数を示し、ｒは０〜２の整数を示し、ｓは０〜４の整数を示し且つｒ＋ｓは１以上でり、Ｙはアニオン基を示す。）で表される遷移金属錯体触媒を提供するものである。

本発明（８）は、前記発明（７）記載の遷移金属錯体触媒を用いる不斉還元方法を提供するものである。

本発明（９）は、前記発明（７）記載の遷移金属錯体触媒を用いるオレフィン類のアリル位の不斉置換方法を提供するものである。

本発明に係る（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタンは、遷移金属触媒用の配位子として用いることができ、該配位子を用いた遷移金属触媒は、触媒的不斉合成反応を良好に行うことができる。また、本発明の（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（ボラナート（フェロセニル）メチルホスフィノ）エタンを脱ボラン処理することにより、高い光学純度の（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタンを得ることができる。

本発明に係る（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタンは、前記式（１）で表される立体構造を有するリンキラルジホスフィン化合物であり、２つのリン原子上の絶対配置が等しいＣ_２対称の構造である。そして、このＣ_２対称の構造であることが、不斉合成に寄与する。また、式（１）の化合物は、リン原子に結合するフェロセンがアリール基であるため、空気中でも安定で、取扱い易い。また、化合物内に結晶性の良いフェロセンを２分子持つため、配位子そのものの結晶性が向上し、再結晶等の結晶化操作により、容易に高純度のリンキラルジホスフィン化合物を単離することができる。

本発明に係る（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（ボラナート（フェロセニル）メチルホスフィノ）エタンは、前記式（２）で表される立体構造を有するリンキラルジホスフィンボラン錯体化合物であり、式（１）の化合物の製造中間体である。式（２）の化合物もＣ_２対称化合物であり、式（１）の化合物と同様、空気中でも安定で、取扱い易く、容易に高純度のリンキラルジホスフィン化合物を単離することができる。

次に、式（１）の化合物及び式（２）の化合物の製造方法の一例を下記反応式：

に示す。

式（２）の化合物は、原料のフェロセンに、ｔｅｒｔ−ブチルリチウム（以下「ｔ−ＢｕＬｉ」と記載する。）を作用させ、モノリチオフェロセン（Ａ）を得る第１工程と、該モノリチオフェロセン（Ａ）に、三塩化リン、メチルマグネシウムブロミド及びボラン−テトラヒドロフラン錯体を順に添加して反応させ、フェロセニルジメチルホスフィンボラン（Ｂ）を得る第２工程と、該フェロセニルジメチルホスフィンボラン（Ｂ）２分子をカップリングさせ、式（２）の化合物を得る第３工程を順次行うことで得られる。また、式（１）の化合物は、式（２）の化合物を脱ボラン処理する第４工程を行うことにより得られる。

第１工程は、フェロセンとｔ−ＢｕＬｉを溶媒中で反応させ、モノリチオフェロセン（Ａ）を得る工程である。フェロセンとしては、市販されているものを用いることができ、特級試薬レベルの純度であれば精製することなく用いることができるが、昇華などにより精製をすることが後の精製工程での精製効率を高める点で好ましい。ｔ−ＢｕＬｉは、市販されているものを用いることができ、事前に滴定し正確な濃度を求めておくことが、適量の添加ができ副反応を防ぐことができる点で好ましい。使用する溶媒としては、自らが反応試薬等と反応しないものであれば特に制限されないが、ジエチルエーテル、ｎ−ヘキサン又はテトラヒドロフラン（以下、「ＴＨＦ」と記載する。）の単独あるいはそれらを二種以上混合したものが、反応温度の設定及び反応後の溶媒の除去が容易である点で好ましく、ｎ−ヘキサンとＴＨＦの混合溶媒又はジエチルエーテルとＴＨＦの混合溶媒が、副生する１，１’−ジリチオフェロセンの生成を抑え、効率的にモノリチオフェロセンを得ることができる点で特に好ましい。また、当該溶媒は、常法により脱水したものを使用することが、ｔ−ＢｕＬｉの失活を防ぐことができる点で好ましい。

また、反応温度としては、−２０〜２５℃が好ましく、特に好ましくは−２０〜０℃である。−２０℃未満では反応の進行が遅く、また、２５℃を超えると副反応が起こり易い。反応時間は０．５〜２時間が好ましく、特に好ましくは０．５〜１時間である。また、反応装置は良く乾燥したものを用い、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行うことが、ｔ−ブチルリチウムの水分による失活及び生成するモノリチオフェロセン（Ａ）の加水分解を防ぐことができる点で好ましい。

第２工程では、まず、第１工程とは別の反応容器で三塩化リン溶液を調製し、該三塩化リン溶液中に、前記モノリチオフェロセン（Ａ）の溶液を加え、三塩化リンとモノリチオフェロセン（Ａ）を反応させる。三塩化リンとしては、市販のものを用いることができるが、蒸留等により精製したものを用いることが好ましい。使用する溶媒としては、自らが反応試薬等と反応しないものであれば特に制限されないが、第１工程で用いたものと同種のものが好ましい。該三塩化リン溶液は、−７８〜−４０℃に冷却することが、副反応を抑制できる点で好ましい。また、モノリチオフェロセン（Ａ）の溶液の添加は、カニュラ等を用いることにより水分の混入を防止することができる。

次に、反応液の温度を−２０〜０℃に昇温し、臭化メチルマグネシウム、ヨウ化メチルマグネシウム、塩化メチルマグネシウム等のメチルグリニアル試薬を加える。当該メチルグリニアル試薬は、別の反応容器で調製し、カニュラ等を用いて添加することができる。そして、メチルグリニアル試薬の添加終了後、さらに反応液の温度を４０〜５０℃に昇温し、０．５〜２時間反応を行う。
続いて、反応液の温度を−２０〜０℃に冷却し、ボラン−ＴＨＦ錯体溶液を加える。ボラン−ＴＨＦ錯体溶液としては、市販のものを用いることができる。そして、０．５〜２時間反応を行い、反応液を冷無機水溶液に加え、反応を停止させる（クエンチ）。該冷無機水溶液の無機酸は、１当量／ｌ程度の濃度に調製した水溶液を、０〜５℃に冷却したものを用いることが好ましい。有機層と水層の混合液から、有機層を分液し、水層を酢酸エチル、ジエチルエーテル、クロロホルム等の有機溶剤を用いて抽出する。１つに集めた有機層を、洗浄、脱水を行い、有機溶剤を除去し、乾燥すれば粗フェロセニルジメチルホスフィンボラン（Ｂ）を得ることができる。

得られた粗フェロセニルジメチルホスフィンボラン（Ｂ）は、再結晶、カラムクロマトグラフィー、昇華等の常法によって精製する。例えば未反応のフェロセン及び低沸点不純物を昇華によって除去した後、ヘキサン／酢酸エチルの混合溶媒を用いて再結晶することにより、純度９９％以上のフェロセニルジメチルホスフィンボラン（Ｂ）を得ることができる。

第３工程は、まず、反応容器内に（−）−スパルテイン及び有機溶媒を加え、−５０℃以下まで冷却し、さらにｓｅｃ−ブチルリチウム溶液を加え、攪拌し、ｓｅｃ−ブチルリチウム／（−）−スパルテイン錯体を調製する。反応温度は−５０℃以下、好ましくは−７０℃以下である。当該ｓｅｃ−ブチルリチウム／（−）−スパルテイン錯体は、プロキラルなメチル基からの立体選択的脱プロトン化反応に有効な試薬である。

次に、精製したフェロセニルジメチルホスフィンボラン（Ｂ）を有機溶媒に溶解させた溶液を、当該ｓｅｃ−ブチルリチウム／（−）−スパルテイン錯体溶液に加え、−５０〜−７８℃で、３〜６時間反応させる。続いて塩化銅を加え、攪拌しながら反応液を徐々に加温し、２〜３時間かけて室温に戻し、さらに室温において３〜１５時間反応させる。塩化銅は、事前に乳鉢などでよくすりつぶし、よく乾燥した物を用いることが好ましい。

また、使用する有機溶媒は、（−）−スパルテインのリチウムへの配位を阻害せず、且つ低温で凝固しない非プロトン性有機溶媒であれば特に制限されず、単独又は二種以上混合して用いることができるが、ジエチルエーテルが当該ｓｅｃ−ブチルリチウム／（−）−スパルテイン錯体の形成速度が速い点で好ましい。反応容器は、反応前に良く乾燥し、不活性ガスで置換し、また、反応中は不活性ガスの気流下で行うことが、ｓｅｃ−ブチルリチウム／（−）−スパルテイン錯体の失活を防ぐことができる点で好ましい。

その後、反応液に無機塩の水溶液を加えて反応を停止させ、反応の際に用いた有機溶媒を除いた後、有機溶媒で抽出し、洗浄、脱水後、抽出溶媒を除いて、式（２）の化合物の粗生成物を得る。次に、当該粗生成物を再結晶等の通常の手段によって精製すれば式（２）の化合物を得ることができる。この時の式（２）の化合物の光学純度は９９％以上であり、該光学純度は市販の光学活性カラム、例えばダイセル社製キラルＡＤ−Ｈカラムを用いた、ＨＰＬＣ分析により測定することができる。

第４工程は、第３工程により得られた式（２）の化合物を脱ボラン処理する工程である。本発明において脱ボラン処理とは、式（１）の化合物のリン原子の非共有電子対に結合しているボラナート基を除去する処理方法を指す。ボラナート基を除去する処理方法としては特に制限されず、一般的に用いられる脱ボラン処理方法であればよく、例えばアミン系溶媒中で加熱する処理方法、トリフルオロメタンスルホン酸等の超強酸と反応させ、続いてアルカリで中和する処理方法等が挙げられる。このうち、アミン系溶媒であるモルホリン、ピロリジン、Ｎ−メチルピロリジン等を用いて加熱する処理方法が、得られる式（１）の化合物の収率が高く、不純物又は溶媒を除去し易い点で好ましい。また、塩基性溶媒中で加熱する処理方法において、反応温度は５０〜８０℃であり、好ましくは６０〜７０℃である。反応温度が５０℃未満であると反応速度が遅く、８０℃を超えると光学純度が低下する。反応時間は、好ましくは１〜３時間である。

第４工程により得られる式（１）の化合物の光学純度は９９％以上であり、該光学純度は、式（１）の化合物を再度ボラン錯体である式（２）の化合物へと導き、その光学純度を測定することにより確認することができる。
上記の様に、式（２）の化合物は、脱ボラン処理方法により、リン原子上の立体を保持したままで式（１）の化合物が得られる点で、式（１）の化合物の製造に適した化合物である。

また、式（１）の化合物及び式（２）の化合物の立体構造の確認は、単結晶Ｘ線構造解析を用いて行うことができる。

式（１）の化合物は、一般式（３）：[Ｍ（Ａ）_ｐ（Ｂ）_ｑ]_ｎ（３）
で表される遷移金属錯体との反応により、式（１）の化合物を配位子として有する遷移金属錯体触媒を反応系中で生成し、生成した該遷移金属錯体触媒は、触媒的不斉合成反応を行うことができる。

一般式（３）中、Ｍは当該遷移金属錯体の中心金属となる遷移金属であり、好ましくはロジウム、パラジウム、ルテニウム又は銅である。

一般式（３）中、Ａは当該遷移金属錯体の配位子であって、式（１）の化合物と反応系中で配位子交換をする電子供与性の配位子であり、エチレン、炭化水素系ジエン類、カルボニル基、アリルアニオン又は２−メチルアリルアニオンが、配位子交換が起こり易く、反応系中で式（１）の化合物を配位子に有する不斉金属錯体触媒を生成し易い点で特に好ましい。ここで、炭化水素系ジエン類としては、例えば、シクロオクタ−１，５−ジエン（以下、ｃｏｄとも記載する。）、ノルボルナジエン（以下、ｎｂｄとも記載する。）等が挙げられる。

一般式（３）中、Ｂは当該遷移金属錯体の配位子であって、式（１）の化合物とは配位子交換をしない配位子であり、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、アセトキシル基（以下、ＯＡｃとも記載する。）、トリフラート基（以下、ＯＴｆとも記載する。）、ニトリル基又はジメチルホルムアミドが挙げられる。

一般式（３）中、ｐは０〜２の整数を示し、ｑは０〜２の整数を示し、ｐ＋ｑは１以上を示し、ｎは１又は２の整数を示すが、これらの値は、中心金属であるＭの種類及び価数により変化する。また、ｐ＝１又は２の場合、例えばＲｈ[（ｃｏｄ）Ｃｌ]_２であれば、式（１）の化合物はｃｏｄとの配位子交換によって、ｐ＝０の場合、例えばＣｕ（ＯＴｆ）_２であれば、式（１）の化合物は配位子交換することなく直接銅に配位し、遷移金属錯体触媒を生成する。

そして、一般式（３）の遷移金属錯体が存在する反応系中に、式（１）の化合物を加えると、配位子交換又は直接の配位により、反応系中で遷移金属錯体触媒が生成し、該遷移金属錯体触媒は、配位子の式（１）の化合物が有効な不斉空間を構築するので、触媒的不斉合成反応を行うことができる。

反応系中で生成する当該遷移金属錯体触媒が行う不斉合成反応としては、不斉還元方法（以下、不斉還元反応ともいう。）又はオレフィン類のアリル位の不斉置換方法（以下、オレフィン類のアリル位の不斉置換反応ともいう。）が挙げられる。本発明においてオレフィン類のアリル位の不斉置換反応とは、アリル位に脱離基を持つオレフィン類と求核剤との置換反応により、アリル位に立体選択性を持たせる反応を言う。
不斉還元反応の原料としては、置換基を有するオレフィン類、ケトン類、イミン類等が挙げられ、具体的には、デヒドロアミノ酸等の置換アルケンが例示される。また、不斉還元反応に用いる還元剤としては、特に制限されないが、水素ガスが、反応後に無機塩等の副生成物を伴わない点で好ましい。

また、オレフィン類のアリル位の不斉置換反応の原料としては、アリル位に脱離基を持つオレフィン類であれば特に制限されず、例えば、ハロゲン化アリル、酢酸アリル等が挙げられ、求核剤としては、求核置換反応をすることができる求核剤であれば特に制限されない。

式（１）の化合物と一般式（３）の遷移金属錯体は、両者が同一の反応系中に存在すれば、速やかに遷移金属錯体触媒を生成するため、原料及び溶媒を加えた例えば不斉還元反応容器中に、式（１）の化合物と一般式（３）の遷移金属錯体を順次添加して、原料を含む反応系中で不斉遷移金属錯体を生成させる方法、又は予め、式（１）の化合物と一般式（３）の遷移金属錯体を混合して遷移金属錯体触媒を生成させてから、原料を含む例えば不斉還元反応系中に加える方法のいずれでも行うことができる。

反応温度は、反応の種類、原料の種類又は使用する遷移金属錯体の中心金属により異なるが、概ね−２０〜６０℃である。−２０℃未満であると反応速度が遅く、また、６０℃を超えると光学純度が低くなり易い。反応時間もまた、反応の種類、原料の種類又は使用する遷移金属錯体の中心金属により異なるが、概ね１〜２４時間である。

また、反応に使用する溶媒としては、特に制限されず、ヘキサン等の飽和炭化水素類、トルエン等の芳香族炭化水素類、メタノール等のアルコール類、ジエチルエーテル又はＴＨＦ等のエーテル類、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素類、アセトニトリル等のニトリル類が挙げられる。該溶媒は、予め、常法により脱水処理をしたものを用いることが、遷移金属錯体触媒の失活を防ぐことができる点で好ましい。

一般式（３）の遷移金属錯体のうち、Ｍがルテニウム、ロジウムのものは特に不斉還元反応に、パラジウムのものは特にオレフィン類のアリル位の不斉置換反応に適している。

次に本発明に係る遷移金属錯体触媒について説明する。本発明に係る遷移金属錯体触媒は、一般式（４）又は一般式（５）で表される構造である。

一般式（４）中、Ｌは式（１）の化合物を示し、中心金属に配位することにより、不斉空間を構築する。また、Ｍ、Ａ、Ｂ、ｐ及びｑは、前記一般式（３）の遷移金属錯体の場合と同様のものが挙げられ、ｐ及びｑの値は、中心金属であるＭの種類及び価数により変化する。

一般式（５）中、Ｌは式（１）の化合物を示し、Ｙは遷移金属錯体が正電荷を持つ場合に、対アニオンとなるものであり、例えば、四フッ化ホウ酸基（ＢＦ_４ ⁻）、過塩素酸基（ＣｌＯ_４ ⁻）、六フッ化リン酸基（ＰＦ_６ ⁻）又は六フッ化アンチモン基（ＳｂＦ_６ ⁻）が挙げられ、Ｍ、Ａ及びＢは、前記一般式（３）の遷移金属錯体の場合と同様のものが挙げられる。また、ｘは１又は２の整数を示し、ｒは０〜２の整数を示し、ｓは０〜４の整数を示し且つｒ＋ｓは１以上であり、ｘ、ｒ及びｓの値は、中心金属であるＭの種類及び価数により変化する。

ロジウム錯体触媒としては、例えば、[RhCl(L)]₂、[RhBr(L)]₂、[RhI(L)]₂、[Rh(OAc)(L)]₂等を挙げることができ、ルテニウム錯体触媒としては、例えば、[RuBr₂(L)]、[RhCl₂(L)]、[RuCl₂(L)(DMF)]、[Ru₂Cl₄(L)₂]NEt₃等を挙げることができ、パラジウム錯体触媒としては、例えば[PdCl(L)]₂、[PdCl₂(L)]、[Pd(C₂H₄)₂L]等を挙げることができ、銅錯体触媒としては、例えば、[Cu(OTf)₂(L)]、[CuCN(L)]、[CuI(L)]等を挙げることができる。

当該一般式（４）又は（５）の遷移金属錯体触媒は、公知の方法、社団法人日本化学会編、「第４版実験化学講座１８、有機金属錯体」、丸善株式会社、１９９１年に記載の方法によって製造することができる。また、ロジウム錯体を製造する方法としては、社団法人日本化学会編、「第４版実験化学講座１８、有機金属錯体」、第３２７〜第３５３頁、丸善株式会社、１９９１年；J.Am.Chem.Soc.１９９４，１１６，４０６２−４０６６の方法が、ルテニウム錯体を製造する方法としては、講談社サイエンティフィック編、「合成化学者のための実験有機金属化学」、第１３７〜第１３９頁、講談社、１９９２年に記載の方法が、パラジウム錯体を製造する方法としては、社団法人日本化学会編、「第４版実験化学講座１８、有機金属錯体」、第３９１〜第４１１頁、丸善株式会社、１９９１年に記載の方法が、銅錯体を製造する方法としては、社団法人日本化学会編、「第４版実験化学講座１８、有機金属錯体」、第４４０〜第４５０頁、丸善株式会社、１９９１年に記載の方法等が挙げられる。

一例を挙げると、ビス（シクロオクタ−１，５−ジエン）ロジウム（Ｉ）テトラフルオロホウ酸塩のＴＨＦ溶液に、式（１）の化合物のＴＨＦ溶液を加えて、配位子交換することにより、[Ｒｈ（シクロオクタ−１，５−ジエン）（Ｌ）]^＋ＢＦ_４ ⁻を得ることができる。式（１）の化合物を配位子として有するロジウム錯体であることは、^３１Ｐ−ＮＭＲ分析により得られるケミカルシフト及びカップリング定数により確認することができる。

一般式（４）又は（５）の遷移金属錯体触媒は、配位子である式（１）の化合物が有効な不斉空間を構築しているので、触媒的不斉合成反応に適している。従って、一般式（４）又は（５）の遷移金属錯体触媒は、触媒的な不斉還元反応又は触媒的なオレフィン類のアリル位の不斉置換反応を良好に行うことができる。反応原料、還元剤、求核剤、使用する溶媒、反応温度、反応時間等は、前記した反応系中で遷移金属錯体触媒を生成させる不斉合成反応と同様である。

また、一般式（４）又は（５）の遷移金属錯体触媒のうち、Ｍがルテニウム、ロジウムのものは特に不斉還元触媒に、パラジウムのものは特にオレフィン類のアリル位の不斉置換触媒に適している。

以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって本発明を制限するものではない。
（参考例１）
＜フェロセニルジメチルホスフィンボランの合成＞
(第１工程)
良く乾燥した２００ｍｌのフラスコに、フェロセン１４．８８ｇ（８０ｍｍｏｌ）と、溶媒としてヘキサン及びＴＨＦをそれぞれ４０ｍｌ加え、氷浴を用いて０ ℃に冷却した。このフラスコに、アルゴン気流下撹拌しながらｔｅｒｔ−ブチルリチウムのヘキサン溶液５６ｍｌ（８０ｍｍｏｌ）を滴下ロートを用いて滴下後、０℃で１時間撹拌し、モノリチオフェロセン溶液を調製した。
（第２工程）
別に良く乾燥した２リットルのフラスコを用意し、三塩化リン１０．９９ｇ（８０ｍｍｏｌ）及びＴＨＦ１６０ｍｌを加え、よく攪拌後、−７８℃に冷却した。この２リットルのフラスコに、カニュラを用いて２００ｍｌのフラスコから第１工程で調製したモノリチオフェロセン溶液を加え、−７８℃で１時間攪拌後、２時間かけて０℃まで昇温した。次にメチルマグネシウムブロミドのＴＨＦ溶液２００ｍｌ（１９２ｍｍｏｌ）を滴下ロートを用いて加えた。滴下終了後、反応液を５０℃で1時間加熱した。その後、再びこの溶液を０℃に冷却し、ボラン−ＴＨＦ錯体のＴＨＦ溶液８７ｍｌ（９０ｍｍｏｌ）をシリンジを用いて加え、０℃で１時間反応させた後、この溶液を０℃の１Ｎ−塩酸水溶液に注意深く加えて反応を停止した。分液ろ斗を用いて有機層を分液し、水層を酢酸エチルで抽出した。得た有機層を１つに集め、１Ｎ−ＨＣｌ水溶液、純水、飽和食塩水を用いて、この順番で洗浄し、無水硫酸ナトリウム加えて脱水、濾過後、エバポレーターを用いて溶媒を除去、乾燥し、粗フェロセニルジメチルホスフィンボランを得た。次に、粗フェロセニルジメチルホスフィンボランから、未反応のフェロセン及び低沸点不純物を昇華により除去した後、ヘキサン/酢酸エチルの混合溶媒を用いて、再結晶により精製し、フェロセニルジメチルホスフィンボラン７．９ｇを得た。収率は３８％であった。得たフェロセニルジメチルホスフィンボランの物性値を、表１に示す。

（参考例２）
第１工程において、２００ｍｌのフラスコに加えるヘキサン及びＴＨＦの混合溶媒に代えて、ＴＨＦ及びジエチルエーテルの混合溶媒に変更した以外は、参考例１と同様の方法でフェロセニルジメチルホスフィンボランの合成を行った。収率は２８％であった。
（参考例３）
（第１工程）
アルゴン気流下、良く乾燥した２００ｍｌのフラスコにフェロセン１４．８８ｇ（８０ｍｍｏｌ）、ヘキサン１４０ｍｌ、テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ）１２．１ｇ（１０４ｍｍｏｌ）を加えた。この溶液にｎ−ブチルリチウム６７ｍｌ（１０４ｍｍｏｌ）をシリンジを用いて加え、室温にて一晩撹拌しし、モノリチオフェロセン溶液を調製した。
（第２工程）
第２工程は、参考例１の第２工程と同様の方法で行った。但し、粗フェロセニルジメチルホスフィンボランは、シリカゲルのカラムクロマトグラフィー(ヘキサン：酢酸エチル＝２０：１)により精製して、フェロセニルジメチルホスフィンボラン得た。収率は１２％であった。

＜（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（ボラナート（フェロセニル）メチルホスフィノ）エタンの合成＞
良く乾燥した２００ｍｌのフラスコをアルゴン置換し、ここに（−）−スパルテイン７．７３ｇ（３３ｍｍｏｌ）とジエチルエーテル６５ｍｌを加え、−７８℃に冷却した。このフラスコに、ｓｅｃ−ブチルリチウムをヘキサンとシクロヘキサンの混合溶媒に溶解させたｓｅｃ−ブチルリチウム溶液３４ｍｌ（３３ｍｍｏｌ）を、シリンジを用いて加え、３０分撹拌した。このフラスコに、参考例１で作成したフェロセニルジメチルホスフィンボラン３．９ｇ（１５ｍｍｏｌ）のトルエン溶液２０ｍｌを、滴下ロートを用いて加えた。反応液を−７８℃で５時間撹拌した後、塩化銅３．０９ｇ（２３ｍｍｏｌ）を一度に加え、反応液を２時間かけて室温に戻した。さらに１５時間撹拌した後、２５％アンモニア水溶液４５ｍｌを加えて反応を停止させた。エバポレーターを用いて、反応液から有機溶媒を除去した後、クロロホルム１００ｍｌと２５％アンモニア水溶液４５ｍｌを加え、激しく撹拌した。有機層を分液し、水層をクロロホルムで抽出し、得た有機層を１つに集め、５％アンモニア水溶液、２Ｎ−ＨＣｌ、純水、飽和食塩水を用いて、この順番で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで脱水した。エバポレーターにて溶媒を留去し、粗（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（ボラナート（フェロセニル）メチルホスフィノ）エタンを得た。次に、シリカゲルのカラムクロマトグラフィーで精製し、更にクロロホルム／ヘキサンの混合溶媒を用いて再結晶を行い、メソ体を約２％含んだ（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（ボラナート（フェロセニル）メチルホスフィノ）エタン１．７ｇを得た。これをさらに熱トルエンを用いて再結晶により精製を行い、（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（ボラナート（フェロセニル）メチルホスフィノ）エタン１．３を得た。収率は３３％であり、光学純度は９９％以上であった。表２に得た（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（ボラナート（フェロセニル）メチルホスフィノ）エタンの物性を示す。なお、光学純度の測定は、カラムにダイセル製キラルＡＤ−Ｈカラムを用い、展開溶媒として、２−プロパノール：ヘキサン：酢酸＝５：９５：０．０５の混合溶媒を用い、展開速度を１ｍｌ／分とするＨＰＬＣ分析により行った。この時、（Ｒ，Ｒ）体の保持時間は１７．０分、（Ｓ，Ｓ）体の保持時間は１８．５分、メソ体の保持時間は２０．４分であった。

（−）−スパルテインの使用量７．７３（３３ｍｍｏｌ）に代えて３．９８ｇ（１８ｍｍｏｌ）、ｓｅｃ−ブチルリチウム溶液の使用量３４ｍｌ（３３ｍｍｏｌ）に代えて１９ｍｌ（１９ｍｍｏｌ）とした以外は、実施例１と同様の方法で行った。収率は１２％であり、光学純度は９９％以上であった。

＜（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタンの合成＞
アルゴン気流下、実施例１で製造した（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（ボラナート（フェロセニル）メチルホスフィノ）エタン１０４ｍｇ（０．２ｍｍｏｌ）のピロリジン溶液（３ｍｌ）を６５℃で９０分加熱し、脱ボラン反応を行った。反応終了後ピロリジンをエバポレーターで除去し、固形分をアルミナカラム（展開溶媒はトルエン）にて精製し、留分を濃縮して７７ｍｇの（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタンを得た。収率は７８％であった。また、得た（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタンを再度ボラン錯体へと導き、前記ＨＰＬＣ分析を行い、光学純度が９９％以上であり、光学純度の損失がないことを確認した。表３に物性データを示す。

＜不斉還元反応＞
（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタン５．８ｍｇ（０．０１２ｍｍｏｌ）とロジウム錯体[RhCl(cod)]₂ １．２ｍｇ（０．００５ｍｍｏｌ）をアルゴン気流下、脱水メタノール５ｍｌに加え、撹拌した。この溶液を、表４に示すデヒドロアミノ酸誘導体１ｍｍｏｌを仕込んだ５０ｍｌオートクレーブに加え、これをドライアイス−エタノール冷媒で冷却しながら、水素置換を４回繰り返した。置換終了後水素圧を所定の圧力に設定し、冷媒を外してマグネチックスターラーで水素の消費が止まるまで所定温度で撹拌した。反応終了後、反応液をキラルＨＰＬＣまたはキラルＧＣにて分析した。各反応条件、収率及び光学純度を表４に示す。

＜オレフィン類のアリル位の不斉置換反応＞
良く乾燥した１０ｍｌのフラスコをアルゴン置換し、ここにラセミ体の１，３−ジフェニル−２−プロペニルアセテート２５２ｍｇ（１ｍｍｏｌ）、溶媒を実施例１１〜１７では１ｍｌ、実施例１８及び１９では３ｍｌ、表５に示すマロン酸誘導体２ｍｍｏｌ、Ｎ，Ｏ−ビス（トリメチルシリル）アセトアミド（ＢＳＡ）４７０μｌ（２ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム１４ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）をこの順に加え攪拌した。ここにパラジウム錯体[Pd(C₃H₅)Cl]₂ （Ｃ_３Ｈ_５はアリルアニオンを示す。）を実施例１１〜１６では１．８ｍｇ（０．００５ｍｍｏｌ）、実施例１７〜１９では３．６ｍｇ（０．０１ｍｍｏｌ）、（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタンを実施例１１〜１６では５．８ｍｇ（０．０１２ｍｍｏｌ）、実施例１７〜１９では１１．６ｍｇ（０．０２４ｍｍｏｌ）、実施例を順に加えて反応を行った。薄層クロマトグラフィにて原料の存在を確認しながら反応を行い、原料が消失するまで撹拌した。反応終了後、反応液を酢酸エチルで希釈し、シリカゲルのカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／酢酸エチル混合溶媒）にて精製を行い、生成物を得た。得られた生成物をダイセル社製キラルＡＤ−Ｈカラムを用いたＨＰＬＣ分析にて光学純度を求めた。反応条件、収率及び光学純度を表５に示す。

（実施例２０）
アルゴン気流下、ビス（シクロオクタ−１，５−ジエン）ロジウム（Ｉ）テトラフルオロホウ酸塩１２２ｍｇ（０．３ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（５ｍｌ）溶液を−２０℃に冷却し、ここに（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタン１５２ｍｇ（０．３３ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（５ｍｌ）溶液をシリンジを用いて加えた。この溶液を攪拌しながら反応温度を３時間かけて０℃に上昇させ、反応を完結させた。析出した固体をアルゴン気流下、セライトカラムで濾過し、濾液をエバポレーターを用いて濃縮した。得られたオレンジ色の固体を５ｍｌのジエチルエーテルで３回洗浄し、減圧乾燥をして、ロジウム錯体[Rh(cod)(L)]⁺BF₄ ^-１３６ｍｇを得た。収率は６０％であった。^３１Ｐ−ＮＭＲ分析の結果を下記に示すが、該分析のケミカルシフト及びカップリング定数の値から、（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタンが配位したロジウム錯体であることが確認できた。

^３１Ｐ−ＮＭＲ（CDCl₃,1H decoupled）δ45.7ppm(d, J_PRh=147Hz)

本発明によれば、リン原子に不斉点を持つ（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタンを光学的に純粋な形で単離することができ、（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタンは、有効な不斉空間を構築する配位子として作用するので、配位子として用いることにより、不斉触媒を調製することができ、また、触媒的不斉合成反応、特に不斉水素化触媒、不斉アリル置換触媒を行うことができ、工業的に有用である。

Claims

式（１）：

で表される構造を有する（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタン。
式（２）：

で表される構造を有する（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（ボラナート（フェロセニル）メチルホスフィノ）エタン。
上記式（２）で表される構造を有する（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（ボラナート（フェロセニル）メチルホスフィノ）エタンを脱ボラン処理して上記式（１）で表される（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタンを製造する方法。
上記式（１）で表される（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタンと遷移金属錯体を反応させて得られる反応生成物を触媒として用いる不斉還元方法。
水素ガス雰囲気下で行う請求項４記載の不斉還元方法。
上記式（１）で表される（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタンと遷移金属錯体を反応させて得られる反応生成物を触媒として用いるオレフィン類のアリル位の不斉置換方法。
一般式（４）： [Ｍ（Ａ）_ｐ（Ｂ）_ｑ（Ｌ）] （４）
（式中、Ｍは遷移金属を示し、ＡはＬと配位子交換する電子供与性の配位子を示し、ＢはＬと配位子交換しない配位子を示し、Ｌは上記式（１）の（Ｓ，Ｓ）−１，２−ビス（フェロセニルメチルホスフィノ）エタン示し、ｐは０〜２の整数を示し、ｑは０〜２の整数を示し且つｐ＋ｑは１以上である。）
又は一般式（５）：[Ｍ_ｘ（Ａ）_ｒ（Ｂ）_ｓ（Ｌ）]^＋Ｙ⁻ （５）
（式中、Ｍ、Ａ、Ｂ及びＬは前記と同じであり、ｘは１又は２の整数を示し、ｒは０〜２の整数を示し、ｓは０〜４の整数を示し且つｒ＋ｓは１以上でり、Ｙはアニオン基を示す。）で表される遷移金属錯体触媒。
請求項７記載の遷移金属錯体触媒を用いることを特徴とする不斉還元方法。
請求項７記載の遷移金属錯体触媒を用いることを特徴とするオレフィン類のアリル位の不斉置換方法。