JP2005068113A - ルテニウム化合物及び光学活性アルコール化合物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
入手が容易で、カルボニル化合物の不斉水素化触媒として有用な新規ルテニウム化合物、及びこのルテニウム化合物を不斉水素化触媒として用いる光学活性アルコール化合物の製造方法を提供する。
【解決手段】
下記式(I)で表されるルテニウム化合物、このルテニウム化合物からなる不斉水素化触媒、及びこのルテニウム化合物の存在下、カルボニル化合物を水素と接触させることを特徴とする光学活性アルコール化合物の製造方法。
【化1】
〔式中、X及びYは水素原子、ハロゲン原子等を、Pxはホスフィン配位子を、nは1又は2を、Aは下記式(1)又は式(2)で表されるジアミン配位子をそれぞれ表す。
【化2】
(R1はC1〜C20アルキル基、アリール基等を表し、R2、R3は、水素原子、置換基を有してもよいC1〜C20アルキル基等を表す。)〕
【選択図】 なし。
Description
従って、水素ガス等の安価な水素源を用いて、カルボニル化合物から対応する光学活性アルコール化合物を高選択的、高収率で製造できる、安価な不斉水素化触媒の開発が望まれていた。
Pxはホスフィン配位子を表し、nは1又は2を表す。
Aは、下記に示す式(1)又は式(2)で表されるジアミン配位子を表す。
本発明のルテニウム化合物は、前記Aが、前記式(1)又は(2)中、R1が置換基を有してもよいフェニル基のジアミン配位子であるものが好ましく、R2及びR3がメチル基のジアミン配位子であるものが好ましい。
本発明は第3に、本発明のルテニウム化合物の存在下、カルボニル化合物を水素化することを特徴とする光学活性アルコール化合物の製造方法を提供する。
本発明の第1は、下記に示す式(I)で表されるルテニウム化合物である。
Pxはホスフィン配位子を表す。Pxとしては、安定してルテニウム化合物を形成し得るものであれば、特に限定されるものではないが、優れた不斉水素化触媒活性を有するルテニウム化合物を得る観点から、光学活性ホスフィン配位子であるのが好ましい。
C3〜C6シクロアルキレン基としては、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基等が挙げられる。
アリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基、1,1’−ビフェニル−2,2’−ジイル基、1,1’−ビナフチル−2,2’−ジイル基、1,1’−ビナフチル−7,7’−ジイル基等が挙げられる。
C2〜C20アルケンジイル基としては、エテンジイル基、プロペンジイル基、イソプロペンジイル基、ブテンジイル基等が挙げられる。
C2〜C20アルキンジイル基としては、エチンジイル、プロピンジイル基等が挙げられる。
Aは、下記に示す式(1)又は式(2)で表されるジアミン配位子を表す。
C2〜C20アルケニル基としては、エテニル基、n−プロペニル基、イソプロペニル基、n−ブテニル基、sec−ブテニル基、t−ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等を挙げることができ、好ましくはC2〜C6のアルケニル基である。
C3〜C8シクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。
C7〜C20アラルキル基としては、ベンジル基、α−メチルベンジル基、α,α−ジメチルベンジル基、α−エチルベンジル基、フェネチル基等を挙げることができる。
アリール基としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基等を挙げることができる。
アシルオキシ基としては、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基等のC1〜C12のアルキルカルボニルオキシ基;
ベンゾイルオキシ基等のアリールカルボニルオキシ基;フェニルメチルカルボニルオキシ基等のアラルキルカルボニルオキシ基;等が挙げられる。
ヘテロ環基としては、フラニル基、ピラニル基、ジオキソラニル基等の含酸素ヘテロ環基;チエニル基等の含イオウヘテロ環基;ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、トリアゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、ピリジル基、ピラダジル基、ピラジニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾピラゾリル基、ペンゾチアゾリル基、キノリル基、アントラニル基、インドリル基、フェナントロニリル基等の飽和若しくは不飽和の含窒素ヘテロ環基;等が挙げられる。
これらの置換基は、その置換位置、置換基の種類、置換基の数等に特に制限はない。
C1〜C20アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基又はその異性体、ヘキシル基又はその異性体等を挙げることができ、好ましくはC1〜C6のアルキル基である。
C2〜C20アルケニル基としては、エテニル基、n−プロペニル基、イソプロペニル基、n−ブテニル基、sec−ブテニル基、t−ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等を挙げることができ、好ましくはC2〜C6のアルケニル基である。
C3〜C8シクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。
C7〜C20アラルキル基としては、ベンジル基、α−メチルベンジル基、α,α−ジメチルベンジル基、α−エチルベンジル基等を挙げることができる。
ヘテロ環基としては、フラニル基、ピラニル基、ジオキソラニル基等の含酸素ヘテロ環基;チエニル基等の含イオウヘテロ環基;ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、トリアゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、ピリジル基、ピラダジル基、ピラジニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾピラゾリル基、ペンゾチアゾリル基、キノリル基、アントラニル基、インドリル基、フェナントロニリル基等の飽和若しくは不飽和の含窒素ヘテロ環基;等が挙げられる。
これらの置換基は、その置換位置、置換基の種類、置換基の数等に特に制限はない。
また、R3とR4は一緒になって結合して環を形成してもよい。
第1表及び第2表中、略号は次の意味で用いている。
n−:ノルマル、i−:イソ、t−:ターシャリー、c−Pr:シクロプロピル、c−Pen:シクロペンチル、c−Hex:シクロヘキシル、Ph:フェニル、Fu:フリル、Py:ピリジル、
下記に示す(製造ルート1)において、出発原料となるアミノアルコール(a)は、入手容易なα−アミノ酸から公知の方法により誘導することができる。
まず、出発原料の2価のルテニウム−ハライド錯体とホスフィン配位子(Px)とを、溶媒中、加熱し反応させ、対応するホスフィン−ルテニウム−ハライド錯体を得る。
この反応に用いるジアミン化合物(A)の使用量は、ホスフィン−ルテニウム−ハライド錯体に対して、通常1〜2倍モル、好ましくは等モルである。
反応温度は、通常、−100〜+200℃、好ましくは−10〜+50℃の範囲である。
この反応に用いる溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類;ジクロロメタン、クロロホルム、トリクロロメタン、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン炭化水素類;ジエチルエーテル、THF、1,2−ジメトキシエタン、1,4−ジオキサン等のエーテル類;メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ベンジルアルコール等のアルコール類;アセトニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル類;DMF、N,N−ジメチルアセタミド、1,3−ジメチルイミダゾリジン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−メチルピロリドン等のアミド類;DMSO等が挙げられる。これらの溶媒は単独で、あるいは2種以上を混合して使用することができる。
本発明の光学活性アルコール化合物の製造方法は、本発明のルテニウム化合物の存在下、カルボニル化合物を水素化することを特徴とする。
本発明の光学活性アルコール化合物の製造方法は、基質となるカルボニル化合物を、前記式(I)で表されるルテニウム化合物の存在下に、所望により塩基を添加して、所定圧力の水素ガス又は水素供与体の存在下に不斉水素化することにより行う。
目的物の構造は、1H−NMR、旋光度測定、液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段によって決定することができる。
なお、各実施例における物性の測定に用いた装置は次の通りである。
1H−NMRスペクトル:GEMINI−300(300MHz)、バリアン社製、及びJNM−GSX−400(400MHz)、日本電子社製
高速液体クロマトグラフィー:LC−10Advp、SPD−10Avp、島津製作所(株)製
ガスクロマトグラフィー:GC−17A、C−R7A Plus、島津製作所(株)製
Org.Synth.,71,1(1993)の方法に従い、〔RuCl2 (S)−binap〕(dmf)n (binapは2,2’−ビス−(ジフェニルホスフィノ)−1,1’−ビナフチルを、dmfはジメチルホルムアミドをそれぞれ表す。以下にて同じ。)を合成した。
次いで、アルゴン置換した100mlシュレンクに、〔RuCl2 (S)−binap〕(dmf)n(0.47g,0.5mmol)、(R)−2−ジメチルアミノ−1−フェニルエチルアミン(0.1g,0.6mmol)、脱気したジメチルホルムアミド3mlを加え室温で1時間攪拌した。ジメチルホルムアミドを留去し、析出した固体をジエチルエーテルで洗浄して、目的物を定量的に得た。
31P−NMR(CDCl3,δppm)51.0,36.6(d,J=31Hz)
1M水酸化カリウムイソプロパノール溶液0.1ml、(R)−2−ジメチルアミノ−1−フェニルエチルアミン3.5μl及びアセトフェノン0.60g(5mmol)をイソプロパノール3mlに加え、脱気した。RuCl2[(S)−tolbinap](dmf)n(tolbinapは、2,2’−ビス−(ジ−p−トリルホスフィノ)−1,1’−ビナフチルを表す。Tolbinapとも略す。以下にて同じ。)10mg(0.01mml)を加えて溶解した。次いで、全容をオートクレーブに移送し、8気圧の水素雰囲気下、室温で1時間撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィー(移動相:ヘリウム、カラム:CP−Chiralcel−Dex CB、クロムパック(株)製)で測定したところ、転換率99%以上、光学純度91%eeであった。
1M水酸化カリウムイソプロパノール溶液0.1ml及びブチロフェノン0.74g(5mmol)をイソプロパノール3mlに加え、脱気した。RuCl2[(S)−binap][(R)−2−ジメチルアミノ−1−フェニルエチルアミン]9.6mg(0.01mml)を加え溶解した後にオートクレーブに移送し、8気圧の水素雰囲気下室温で1時間撹拌した。反応液を濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーに付し、目的物を0.68g(収率91%)得た。このものの光学純度を高速液体クロマトグラフィー(移動相:n−ヘキサン/イソプロパノール=9/1、カラム:Chiralcel OD−H、ダイセル化学工業(株)製)で測定したところ90%eeであった。
このものの光学純度及びジアステレオマー純度を高速液体クロマトグラフィー(移動相:n−ヘキサン/エタノール=15/1、カラム:Chiralcel OJ、ダイセル化学工業(株)製)で測定したところ、光学純度は97%eeであり、ジアステレオマー純度は99%de以上であった。
Claims (7)
- 式(I)
Pxはホスフィン配位子を表し、nは1又は2を表す。
Aは、下記に示す式(1)又は式(2)で表されるジアミン配位子を表す。
R2、R3は、それぞれ独立して水素原子、置換基を有してもよいC1〜C20アルキル基、置換基を有してもよいC2〜C20アルケニル基、置換基を有してもよいC3〜C8シクロアルキル基又は置換基を有してもよいC7〜C20アラルキル基を表す。また、R2とR3は一緒になって結合して環を形成してもよい。ただし、R2とR3がともに水素原子である場合は除く。)〕
で表されるルテニウム化合物。 - 前記Pxが、光学活性ホスフィン配位子である請求項1記載のルテニウム化合物。
- 前記Aが、光学活性ジアミン配位子である請求項1又は2に記載のルテニウム化合物。
- 前記Aが、前記式(1)又は(2)中、R1が置換基を有してもよいフェニル基のジアミン配位子である請求項1〜3のいずれかに記載のルテニウム化合物。
- 前記Aが、前記式(1)又は(2)中、R2及びR3がメチル基のジアミン配位子である請求項1〜4のいずれかに記載のルテニウム化合物。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のルテニウム化合物からなる不斉水素化触媒。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のルテニウム化合物の存在下、カルボニル化合物を水素化することを特徴とする光学活性アルコール化合物の製造方法。
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