JP2017508722A - 三座配位ｐｎｐリガンドを含む鉄（ｉｉ）触媒、その合成、およびその使用 - Google Patents

三座配位ｐｎｐリガンドを含む鉄（ｉｉ）触媒、その合成、およびその使用 Download PDF

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ロバート エイチ． モリス
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ジェシカ ソネンバーグ
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Abstract

本出願は、水素化または不斉水素化用の触媒材料について記載する。具体的には、本出願は、触媒水素化に有用な三座配位ジホスフィンＰＮＰリガンドを含む鉄（ＩＩ）錯体について記載する。

Description

本出願は、水素化または不斉水素化用の触媒材料に関する。より具体的には、本出願は、触媒水素化に有用な三座配位ジホスフィンＰＮＰリガンドを含む鉄（ＩＩ）錯体に関する。
白金族金属は存在量が少なく、毒性があるため用途によっては望ましくないことを考慮して、触媒水素化の分野における最近の研究は、白金族金属を用いない錯体を開発する方向に進んできた［Ｃａｔａｌｙｓｉｓ ｗｉｔｈｏｕｔ Ｐｒｅｃｉｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ；Ｂｕｌｌｏｃｋ，Ｒ．Ｍ．，Ｅｄ．；Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ．Ｈｏｂｏｋｅｎ，ＮＪ，２０１０］。３ｄ金属系のいくつかの触媒は、不飽和結合の不斉還元に関して、貴金属系触媒に劣らないことが示されている［Ｔｏｎｄｒｅａｕ，Ａ．Ｍ．；Ｄａｒｍｏｎ，Ｊ．Ｍ．；Ｗｉｌｅ，Ｂ．Ｍ．；Ｆｌｏｙｄ，Ｓ．Ｋ．；Ｌｏｂｋｏｖｓｋｙ，Ｅ．；Ｃｈｉｒｉｋ，Ｐ．Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００９，２８，３９２８−３９４０；Ｍｏｎｆｅｔｔｅ，Ｓ．；Ｔｕｒｎｅｒ，Ｚ．Ｒ．；Ｓｅｍｐｒｏｎｉ，Ｓ．Ｐ．；Ｃｈｉｒｉｋ，Ｐ．Ｊ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，４５６１−４５６４；Ｓｙｌｖｅｓｔｅｒ，Ｋ．Ｔ．；Ｃｈｉｒｉｋ，Ｐ．Ｊ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００９，１３１，８７７２−８７７４；Ｗｕ，Ｊ．Ｙ．；Ｓｔａｎｚｌ，Ｂ．Ｎ．；Ｒｉｔｔｅｒ，Ｔ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１０，１３２，１３２１４−１３２１６；Ｄｏｎｇ，Ｚ．Ｒ．；Ｌｉ，Ｙ．Ｙ．；Ｙｕ，Ｓ．Ｌ．；Ｓｕｎ，Ｇ．Ｓ．；Ｇａｏ，Ｊ．Ｘ．Ｃｈｉｎ．Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．２０１２，２３，５３３−５３６；Ｖａｓｕｄｅｖａｎ，Ｋ．Ｖ．；Ｓｃｏｔｔ，Ｂ．Ｌ．；Ｈａｎｓｏｎ，Ｓ．Ｋ．Ｅｕｒ．Ｊ．Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２０１２，４８９８−４９０６；Ｚｈａｎｇ，Ｇ．；Ｓｃｏｔｔ，Ｂ．Ｌ．；Ｈａｎｓｏｎ，Ｓ．Ｋ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２０１２，５１，１２１０２−１２１０６；Ｈａｒｍａｎ，Ｗ．Ｈ．；Ｐｅｔｅｒｓ，Ｊ．Ｃ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，５０８０−５０８２；Ｆｅｄｅｒｓｅｌ，Ｃ．；Ｚｉｅｂａｒｔ，Ｃ．；Ｊａｃｋｓｔｅｌｌ，Ｒ．；Ｂａｕｍａｎｎ，Ｗ．；Ｂｅｌｌｅｒ，Ｍ．Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２０１２，１８，７２−７５；Ｗｅｒｋｍｅｉｓｔｅｒ，Ｓ．；Ｆｌｅｉｓｃｈｅｒ，Ｓ．；Ｊｕｎｇｅ，Ｋ．；Ｂｅｌｌｅｒ，Ｍ．Ｃｈｅｍ．−Ａｓｉａｎ Ｊ．２０１２，７，２５６２−２５６８］。酵素をベースにしたその他の系［Ｈｕｉｓｍａｎ，Ｇ．Ｗ．；Ｌｉａｎｇ，Ｊ．；Ｋｒｅｂｂｅｒ，Ａ．Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎ．Ｃｈｅｍ．Ｂｉｏｌ．２０１０，１４，１２２−１２９；Ｓａｖｉｌｅ，Ｃ．Ｋ．；Ｊａｎｅｙ，Ｊ．Ｍ．；Ｍｕｎｄｏｒｆｆ，Ｅ．Ｃ．；Ｍｏｏｒｅ，Ｊ．Ｃ．；Ｔａｍ，Ｓ．；Ｊａｒｖｉｓ，Ｗ．Ｒ．；Ｃｏｌｂｅｃｋ，Ｊ．Ｃ．；Ｋｒｅｂｂｅｒ，Ａ．；Ｆｌｅｉｔｚ，Ｆ．Ｊ．；Ｂｒａｎｄｓ，Ｊ．；Ｄｅｖｉｎｅ，Ｐ．Ｎ．；Ｈｕｉｓｍａｎ，Ｇ．Ｗ．；Ｈｕｇｈｅｓ，Ｇ．Ｊ．Ｓｃｉｅｎｃｅ ２０１０，３２９，３０５−３０９；Ｒｉｎｇｅｎｂｅｒｇ，Ｍ．Ｒ．；Ｗａｒｄ，Ｔ．Ｒ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．２０１１，４７，８４７０−８４７６；Ｍａｔｓｕｄａ，Ｔ．；Ｙａｍａｎａｋａ，Ｒ．；Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｋ．Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ：Ａｓｙｍｍｅｔｒｙ ２００９，２０，５１３−５５７］、または金属不含化合物も有望であることが示されている［Ｓｔｅｐｈａｎ，Ｄ．Ｗ．；Ｇｒｅｅｎｂｅｒｇ，Ｓ．；Ｇｒａｈａｍ，Ｔ．Ｗ．；Ｃｈａｓｅ，Ｐ．；Ｈａｓｔｉｅ，Ｊ．Ｊ．；Ｇｅｉｅｒ，Ｓ．Ｊ．；Ｆａｒｒｅｌｌ，Ｊ．Ｍ．；Ｂｒｏｗｎ，Ｃ．Ｃ．；Ｈｅｉｄｅｎ，Ｚ．Ｍ．；Ｗｅｌｃｈ，Ｇ．Ｃ．；Ｕｌｌｒｉｃｈ，Ｍ．Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２０１２，５０，１２３３８−１２３４８；Ｒｕｅｐｉｎｇ，Ｍ．；Ｄｕｆｏｕｒ，Ｊ．；Ｓｃｈｏｅｐｋｅ，Ｆ．Ｒ．Ｇｒｅｅｎ Ｃｈｅｍ．２０１１，１３，１０８４−１１０５；Ｓｕｍｅｒｉｎ，Ｖ．；Ｃｈｅｒｎｉｃｈｅｎｋｏ，Ｋ．；Ｎｉｅｇｅｒ，Ｍ．；Ｌｅｓｋｅｌａ，Ｍ．；Ｒｉｅｇｅｒ，Ｂ．；Ｒｅｐｏ，Ｔ．Ａｄｖ．Ｓｙｎｔｈ．Ｃａｔａｌ．２０１１，３５３，２０９３−２１１０；Ｆａｒｒｅｌｌ，Ｊ．Ｍ．；Ｈａｔｎｅａｎ，Ｊ．Ａ．；Ｓｔｅｐｈａｎ，Ｄ．Ｗ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１５７２８−１５７３１；Ｆａｒｒｅｌｌ，Ｊ．Ｍ．；Ｈｅｉｄｅｎ，Ｚ．Ｍ．；Ｓｔｅｐｈａｎ，Ｄ．Ｗ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２０１１，３０，４４９７−４５００；Ｍａｈｄｉ，Ｔ．；Ｈｅｉｄｅｎ，Ｚ．Ｍ．；Ｇｒｉｍｍｅ，Ｓ．；Ｓｔｅｐｈａｎ，Ｄ．Ｗ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，４０８８−４０９１；Ｒｅｄｄｙ，Ｊ．Ｓ．；Ｘｕ，Ｂ．−Ｈ．；Ｍａｈｄｉ，Ｔ．；Ｆｒｏｈｌｉｃｈ，Ｒ．；Ｋｅｈｒ，Ｇ．；Ｓｔｅｐｈａｎ，Ｄ．Ｗ．；Ｅｒｋｅｒ，Ｇ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２０１２，３１，５６３８−５６４９］。
近年、種々の鉄系水素化触媒が開発されている［Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｒｅｖ．２００９，３８，２２８２−２２９１；Ｊｕｎｇｅ，Ｋ．；Ｓｃｈｒｏｄｅｒ，Ｋ．；Ｂｅｌｌｅｒ，Ｍ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．２０１１，４７，４８４９−４８５９；Ｄａｒｗｉｓｈ，Ｍ．；Ｗｉｌｌｓ，Ｍ．Ｃａｔａｌ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．２０１２，２，２４３−２５５；Ｇｏｐａｌａｉａｈ，Ｋ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．２０１３，１１３，３２４８−３２９６；Ｌｅ Ｂａｉｌｌｙ，Ｂ．Ａ．Ｆ．；Ｔｈｏｍａｓ，Ｓ．Ｐ．ＲＳＣ Ａｄｖ．２０１２，１，１４３５−１４４５］。Ｍｏｒｒｉｓらは、塩基性条件下で、アセトフェノンの不斉水素化に対して、５ｈ−１のターンオーバー頻度（ＴＯＦ）および２７％（Ｓ）の鏡像異性体過剰率（ｅｅ）を有する、適度に活性な鉄錯体を報告した（図１のＭ１）。著者らは、Ｍ１のモノカルボニル誘導体がケトンに対する良好な不斉移動水素化反応プレ触媒であることを見つけた［Ｓｕｉ−Ｓｅｎｇ，Ｃ．；Ｆｒｅｕｔｅｌ，Ｆ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００８，４７，９４０−９４３］。また、その後、Ｂｅｌｌｅｒらは、それが活性化イミンに対しても有効に作用することを示した［Ｚｈｏｕ，Ｓ．；Ｆｌｅｉｓｃｈｅｒ，Ｓ．；Ｊｕｎｇｅ，Ｋ．；Ｄａｓ，Ｓ．；Ａｄｄｉｓ，Ｄ．；Ｂｅｌｌｅｒ，Ｍ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２０１０，４９，８１２１−８１２５］。
また、Ｍｏｒｒｉｓらは、高活性のエナンチオ選択的鉄（ＩＩ）触媒、［Ｆｅ（Ｐ−Ｎ−Ｎ−Ｐ）（ＣＯ）（Ｂｒ）］［ＢＰｈ４］を開発した。この場合、Ｐ−Ｎ−Ｎ−Ｐは四座配位リガンド（Ｓ，Ｓ）−Ｐｈ２ＰＣＨ２ＣＨＮＣ（Ｈ）ＰｈＣ（Ｈ）ＰｈＮＣＨＣＨ２ＰＰｈ２であり、これは、（Ｓ，Ｓ）−ジアミンとホスフィンアルデヒドとの、鉄（ＩＩ）をテンプレートとした縮合により形成された［Ｍｉｋｈａｉｌｉｎｅ，Ａ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００９，１３１，１３９４−１３９５；Ｍｉｋｈａｉｌｉｎｅ，Ａ．Ａ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２０１０，４９，１１０３９−１１０４４］。Ｍｏｒｒｉｓらは、リン上のフェニル置換基をアルキルまたは置換フェニル置換基で置換することによりリガンドを修飾して触媒挙動に対する効果を調べた［Ｌａｇａｄｉｔｉｓ，Ｐ．Ｏ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２０１０，４９，１００５７−１００６６；Ｓｕｅｓ，Ｐ．Ｅ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２０１１，３０，４４１８−４４３１］；得られたプレ触媒は塩基（ＫＯｔＢｕ）により活性化され、ビスエネアミド（ｅｎｅａｍｉｄｏ）鉄（ＩＩ）錯体を形成し、これは、イソプロパノールにより半還元された［Ｌａｇａｄｉｔｉｓ，Ｐ．Ｏ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１１，１３３，９６６２−９６６５；Ｍｉｋｈａｉｌｉｎｅ，Ａ．Ａ．；Ｍａｉｓｈａｎ，Ｍ．Ｉ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１２２６６−１２２８０］。プレ触媒のケトン還元は、リガンドが直接触媒に関与する二官能性の機構を必要とすることが明らかになった［Ｍｉｋｈａｉｌｉｎｅ，Ａ．Ａ．；Ｍａｉｓｈａｎ，Ｍ．Ｉ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１２２６６−１２２８０；Ｐｒｏｋｏｐｃｈｕｋ，Ｄ．Ｅ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２０１２，３１，７３７５−７３８５］。前記触媒は、イソプロパノールを使った移動水素化によるプロキラルケトンの還元に効果的であり、アルコールの１つの鏡像異性体に対して、５５，０００ｈ−１のＴＯＦ、９８％の転換率、および９０％を超える鏡像異性選択性（ｅｅ）が得られた［Ｍｉｋｈａｉｌｉｎｅ，Ａ．Ａ．；Ｍａｉｓｈａｎ，Ｍ．Ｉ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１２２６６−１２２８０］。この触媒はまた、特定の活性化イミンの移動水素化に対しても活性で、エナンチオ選択的であった［Ｍｉｋｈａｉｌｉｎｅ，Ａ．Ａ．；Ｍａｉｓｈａｎ，Ｍ．Ｉ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．２０１２，１４，４６３８−４６４１］。
Ｍｏｒｒｉｓらは、前記ケトンの移動水素化は平衡プロセスとして起こり、生成物のラセミ化が生じることもあると結論付けた。したがって、Ｈ２ガスを使用することにより基質の不可逆的水素化を可能として、生成物へ完全に転換させ、ラセミ化を起こさない触媒系が探求された。
Ｋｉｒｃｈｎｅｒらは、Ｆｅ（Ｐ−Ｎ−Ｐ）（ＣＯ）Ｘ２錯体の合成法を開発した。Ｐ−Ｎ−Ｐは三座配位２，６−（ＰｉＰｒ２ＮＨ）２Ｃ５Ｈ３Ｎリガンド、ＸはＣｌまたはＢｒであった［Ｂｅｎｉｔｏ−Ｇａｒａｇｏｒｒｉ，Ｄ．；Ａｌｖｅｓ，Ｌ．Ｇ．；Ｐｕｃｈｂｅｒｇｅｒ，Ｍ．；Ｍｅｒｅｉｔｅｒ，Ｋ．；Ｖｅｉｒｏｓ，Ｌ．Ｆ．；Ｃａｌｈｏｒｄａ，Ｍ．Ｊ．；Ｃａｒｖａｌｈｏ，Ｍ．Ｄ．；Ｆｅｒｒｅｉｒａ，Ｌ．Ｐ．；Ｇｏｄｉｎｈｏ，Ｍ．；Ｋｉｒｃｈｎｅｒ，Ｋ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００９，２８，６９０２−６９１４；Ｂｅｎｉｔｏ−Ｇａｒａｇｏｒｒｉ，Ｄ．；Ｐｕｃｈｂｅｒｇｅｒ，Ｍ．；Ｍｅｒｅｉｔｅｒ，Ｋ．；Ｋｉｒｃｈｎｅｒ，Ｋ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００８，４７，９１４２−９１４５］。著者らは、ＸがＣｌの場合、シス異性体が無溶媒条件で形成され、一方、トランス異性体が溶液中で形成されることを見出した。しかし、ＸがＢｒの場合には、シスおよびトランス異性体の混合物が常に得られた。Ｋｉｒｃｈｎｅｒらはまた、シスおよびトランス−Ｆｅ（Ｐ−Ｎ−Ｐ）（ＣＯ）（Ｂｒ）２異性体の混合物からハライド抽出剤（ＡｇＢＦ４など）を使ったトランス−［Ｆｅ（Ｐ−Ｎ−Ｐ）（ＣＯ）２（Ｂｒ）］［ＢＦ４］錯体の選択的合成についても報告した［Ｂｅｎｉｔｏ−Ｇａｒａｇｏｒｒｉ，Ｄ．；Ａｌｖｅｓ，Ｌ．Ｇ．；Ｖｅｉｒｏｓ，Ｌ．Ｆ．；Ｓｔａｎｄｆｅｓｔ−Ｈａｕｓｅｒ，Ｃ．Ｍ．；Ｔａｎａｋａ，Ｓ．；Ｍｅｒｅｉｔｅｒ，Ｋ．；Ｋｉｒｃｈｎｅｒ，Ｋ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２０１０，２９，４９３２−４９４２］。
Ｍｉｌｓｔｅｉｎらの研究により、アキラルＰ−Ｎ−Ｐリガンドを含む鉄（ＩＩ）錯体が効果的な水素化触媒となる可能性があることが示された。図１に示す著者らの鉄（ＩＩ）錯体、Ｆｅ｛２，６−（ＰｉＰｒ２ＣＨ２）２Ｃ５Ｈ３Ｎ｝（Ｈ）（ＣＯ）（Ｂｒ）（Ｍ２）［Ｌａｎｇｅｒ，Ｒ．；Ｌｅｉｔｕｓ，Ｇ．；Ｂｅｎ−Ｄａｖｉｄ，Ｙ．；Ｍｉｌｓｔｅｉｎ，Ｄ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２０１１，５０，２１２０−２１２４］およびＦｅ｛２，６−ＰｉＰｒ２ＣＨ２）２Ｃ５Ｈ３Ｎ｝（Ｈ）（ＣＯ）（ＨＢＨ３）（Ｍ３）［Ｌａｎｇｅｒ，Ｒ．；Ｉｒｏｎ，Ｍ．Ａ．；Ｋｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｖｓｋｉ，Ｌ．；Ｄｉｓｋｉｎ−Ｐｏｓｎｅｒ，Ｙ．；Ｌｅｉｔｕｓ，Ｇ．；Ｂｅｎ−Ｄａｖｉｄ，Ｙ．；Ｍｉｌｓｔｅｉｎ，Ｄ．Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２０１２，１８，７１９６−７２０９］は４．１気圧Ｈ２下でのケトンの触媒水素化に対し活性であることが明らかになった。アセトフェノン水素化に対し、Ｍ２の場合に、４０℃で約４３０ｈ−１のＴＯＦ、１７２０までのターンオーバー数（ＴＯＮ）が達成され、Ｍ３の場合に、４０℃で３００ｈ−１のＴＯＦ、１９８０までのＴＯＮが達成された。後者の錯体は塩基による活性化は必要なかった。実験およびＤＦＴ法を使って機構の調査したところ、触媒は、Ｍｉｌｓｔｅｉｎの樹立したＰ−Ｎ−Ｐリガンドの芳香族化−脱芳香族化により機能したという結論が得られた。この機構は、以前にＲｕ類似体で起こることが実証されている［Ｙａｎｇ，Ｘ．Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２０１１，５０，１２８３６−１２８４３；Ｇｕｎａｎａｔｈａｎ，Ｃ．；Ｂｅｎ−Ｄａｖｉｄ，Ｙ．；Ｍｉｌｓｔｅｉｎ，Ｄ．Ｓｃｉｅｎｃｅ ２００７，３１７，７９０−７９２；Ｇｕｎａｎａｔｈａｎ，Ｃ．；Ｍｉｌｓｔｅｉｎ，Ｄ．Ａｃｃ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．２０１１，４４，５８８−６０２］。
Ｋｎｏｌｋｅｒの鉄（ＩＩ）錯体は、穏やかな条件下でＨ２ガスを使って二官能性機構によりケトン水素化を触媒することがＣａｓｅｙらにより発見された［Ｋｎｏｌｋｅｒ，Ｈ．−Ｊ．；Ｈｅｂｅｒ，Ｊ．Ｓｙｎｌｅｔｔ １９９３，１９９３，９２４−９２６；Ｋｎｏｌｋｅｒ，Ｈ．−Ｊ．；Ｈｅｂｅｒ，Ｊ．；Ｍａｈｌｅｒ，Ｃ．Ｈ．Ｓｙｎｌｅｔｔ １９９２，１９９２，１００２−１００４；Ｃａｓｅｙ，Ｃ．Ｐ．；Ｇｕａｎ，Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００７，１２９，５８１６−５８１７；Ｃａｓｅｙ，Ｃ．Ｐ．；Ｇｕａｎ，Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００９，１３１，２４９９−２５０７］。Ｂｅｒｋｅｓｓｅｌらは、ＣＯリガンドをキラルホスホラミダイトリガンドで置き換えることにより、Ｋｎｏｌｋｅｒの錯体のキラル類似体を合成し（図１のＢ１）［Ｂｅｒｋｅｓｓｅｌ，Ａ．；Ｒｅｉｃｈａｕ，Ｓ．；ｖｏｎ ｄｅｒ Ｈｏｈ，Ａ．；Ｌｅｃｏｎｔｅ，Ｎ．；Ｎｅｕｄｏｒｆｌ，Ｊ．−Ｍ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２０１１，３０，３８８０−３８８７］、一方、Ｂｅｌｌｅｒらは、キラルリン酸を共触媒として加えた（図１のＢ２）［Ｚｈｏｕ，Ｓ．；Ｆｌｅｉｓｃｈｅｒ，Ｓ．；Ｊｕｎｇｅ，Ｋ．；Ｂｅｌｌｅｒ，Ｍ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２０１１，５０，５１２０−５１２４；Ｆｌｅｉｓｃｈｅｒ，Ｓ．；Ｗｅｒｋｍｅｉｓｔｅｒ，Ｓ．；Ｚｈｏｕ，Ｓ．；Ｊｕｎｇｅ，Ｋ．；Ｂｅｌｌｅｒ，Ｍ．Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２０１２，１８，９００５−９０１０］。Ｂｅｒｋｅｓｓｅｌの系は、２５℃、１０気圧Ｈ２下、ＵＶ照射を使ってアセトフェノンを水素化し、２４時間で９ターンオーバー数に達し、３０％ｅｅの１−フェニルエタノールを得た。Ｂｅｌｌｅｒの系は、６５℃、５０気圧Ｈ２下、２４時間で鉄基準１６ターンオーバー数に達し、９６％ｅｅのキラルアミンを生成した。
上記情報は、出願者が考えている既知の情報を本発明に可能な限り関連づけるために提供されている。前述のいずれかの情報が本発明に対する先行技術となることを承認することを必然的に意図するものではなく、そのように解釈されるべきものでもない。
水素化または不斉水素化に有用な触媒錯体を提供することが本発明の目的である。ケトン、アルデヒドおよびイミンの触媒水素化または触媒不斉水素化に有用な三座配位リン−窒素−リン（Ｐ−Ｎ−Ｐ）リガンドを含む鉄（ＩＩ）錯体を提供することが別の目的である。
本出願の一態様では、式（Ｉ）
［式中、
点線は、結合が存在しても、または存在しなくてもよいことを示し、
それぞれＲ１は、独立にＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、Ｃ１−Ｃ８アルコキシ、Ｃ３−Ｃ１０シクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、または２個のジェミナルＲ１置換基を組み合わせてＣ２−Ｃ４直鎖アルキルジラジカルまたはＣ３−Ｃ１０分岐アルキルジラジカルを形成し、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、それにより、２個のＲ１置換基は、それらが結合しているリン原子と一緒に環を形成し、
それぞれＲ２は、独立に、アリール、ヘテロアリール、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ、アリールオキシ、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、または２個のジェミナルＲ２置換基を組み合わせてＣ２−Ｃ４直鎖アルキルジラジカルまたはＣ３−Ｃ１０分岐アルキルジラジカルを形成し、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、それにより、２個のＲ２置換基は、それらが結合しているリン原子と一緒に環を形成し、
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は、それぞれ独立にＨ、またはＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、アリール、ヘテロアリール、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、またはＲ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、および／またはＲ１０およびＲ１１は、それらが結合している炭素原子と一緒に置換Ｃ５−Ｃ１０シクロアルキル環を形成し、
Ｒ７は、存在しない、Ｈ、ＡｌＨ３、またはＡｌＨ５であり、
それぞれＬ１は、独立にＨ、ＢＨ４、ＡｌＨ４、ハライド、ＣＯ、Ｎ−ヘテロ環式カルベン、ＯＲ１２、またはＮＣＲ１３であり、式中、Ｒ１２およびＲ１３は、独立にＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、アリール、ヘテロアリール、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは置換されてもよく、またはＬ１の内の１個は存在しなくてもよく、
Ｒ７がＡｌＨ３またはＡｌＨ５である場合、少なくとも１個のＨは、Ｆｅと架橋して、それらが結合している原子と一緒に環を形成してもよく、
ｎは、０、＋１、または−１であり、ｎが＋１の場合、錯体は少なくとも１個の非配位アニオン、Ｙをさらに含み、および、ｎが−１の場合、錯体は少なくとも１個の非配位カチオン、Ｚをさらに含み、それにより、錯体の合計電荷は０であり、
但し、窒素がＲ９に結合している炭素に単結合しており、それぞれのＲ３〜Ｒ１１がＨであり、１個のＬ１がＣＯであり、その他の２個のＬ１がＢｒ、またはＢｒおよびＨ、またはＢＨ４およびＨである場合、Ｒ１およびＲ２置換基の全てがイソプロピルではなく、
但し、窒素がＲ９に結合している炭素に単結合しており、それぞれのＲ３〜Ｒ１１がＨであり、Ｒ７が存在せず、１個のＬ１が存在せず、１個のＬ１がＣＯであり、１個のＬ１がＨである場合、Ｒ１およびＲ２置換基の全てがイソプロピルではない］の錯体が提供される。
式（Ｉ）の一実施形態では、窒素がＲ９に結合している炭素に単結合しており、それぞれのＲ３〜Ｒ１１がＨであり、１個のＬ１がＣＯであり、その他の２個のＬ１がＢｒ、またはＢｒおよびＨ、またはＢＨ４およびＨである場合には、Ｒ１およびＲ２置換基の全てがシクロヘキシルではない。式（Ｉ）の錯体の別の実施形態では、窒素がＲ９に結合している炭素に単結合しており、それぞれのＲ３〜Ｒ１１がＨであり、Ｒ７が存在せず、１個のＬ１が存在せず、１個のＬ１がＣＯであり、１個のＬ１がＨである場合には、Ｒ１およびＲ２置換基の全てがシクロヘキシルではない。
一実施形態では、式（Ｉａ）：
の構造を有する錯体が提供される。
別の実施形態では、式（Ｉｂ）または（Ｉｃ）：
の構造を有する錯体が提供される。
別の実施形態では、式（Ｉｄ）：
［式中、Ｘはハライドである］の構造を有する錯体が提供される。
別の実施形態では、式（Ｉｅ）または（Ｉｆ）：
の構造を有する錯体が提供される。
別の実施形態では、式（Ｉｇ）または（Ｉｈ）：
の構造の錯体が提供される。
別の実施形態では、式（Ｉｉ）：
の構造の錯体が提供される。
別の実施形態では、それぞれのＲ１が独立にＣ１−Ｃ８アルキルまたはＣ３−Ｃ８シクロアルキルであるか、あるいは、Ｃ１−Ｃ４アルキルまたはＣ３−Ｃ６シクロアルキルであり、それぞれのＲ２が独立にアリール、またはヘテロアリールである錯体が提供される。別の実施形態では、Ｒ１置換基の両方がイソプロピルまたはシクロヘキシルであり、また、Ｒ２置換基の両方がフェニルである。
別の実施形態では、Ｒ３およびＲ６が、それぞれそれぞれ独立にＨ、Ｃ１−Ｃ８アルキル、アリール、またはヘテロアリールであるか、あるいは、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、それぞれのＲ４、Ｒ５、Ｒ８、Ｒ１０およびＲ１１がＨである錯体が提供される。一実施形態では、Ｒ３およびＲ６は、それぞれ独立にＨ、メチル、またはフェニルである。
別の実施形態では、Ｒ１２が、Ｃ１−Ｃ８アルキル、Ｃ２−Ｃ８アルケニル、Ｃ３−Ｃ１０シクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールであるか、あるいは、Ｒ１２がＣ１−Ｃ４アルキル、Ｃ２−Ｃ４アルケニル、Ｃ３−Ｃ６シクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールである錯体が提供される。一実施形態では、Ｒ１２はメチル、エチル、ｔ−ブチル、またはｔ−アミルである。
別の実施形態では、非配位カチオン、Ｚ、がアルカリ金属カチオン、例えば、Ｋ＋、Ｎａ＋またはＬｉ＋である錯体が提供される。
別の実施形態では、非配位アニオン、Ｙ、が強酸の共役塩基、例えば、ハライド、ＢＦ４ −、ＰＦ６ −、ＳｂＦ６ −、ＮＯ３ −、ＣｌＯ４ −、ＣＦ３ＣＯＯ−、Ｒ１４ＳＯ３ −、ＣＦ３ＳＯ３ −、Ｃ６Ｈ５ＳＯ３ −、ｐ−ＣＨ３Ｃ６Ｈ４ＳＯ３ −、ホスフェート、ＴＲＩＳＰＨＡＴ（Δ−またはΛ−Ｐ（ＯＣ６Ｃｌ４Ｏ）３ −）、カルボラン、Ｂ（Ｒ１４）４ −またはＡｌ（Ｒ１４）４ −であり、これらのそれぞれは置換されてもよく、式中、それぞれのＲ１４は独立に、任意に置換されてもよいＣ１−Ｃ６アルキル、アリール、ヘテロアリール、Ｃ６Ｈ３（ＣＦ３）２およびＣ６Ｆ５、ハロゲン、擬ハロゲン、Ｃ１−Ｃ８アルコキシド、またはアリールオキシドである錯体が提供される。一実施形態では、ＹはＢＦ４ −である。
別の実施形態では、式（Ｉ）、（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（Ｉｃ）、（Ｉｄ）、（Ｉｅ）、または（Ｉｆ）、［式中、炭素Ｃ１、Ｃ２もしくはＣ３、またはこれらの任意の組み合わせがキラルである］を有する錯体が提供され、この錯体は鏡像異性的に富化されているか、またはラセミ体である。別の実施形態では、キラル錯体：
が提供される。
別の態様では、錯体（Ｉ）、および（Ｉａ）〜（Ｉｆ）の内のいずれか１つを調製するプロセスが提供され、このプロセスは、式（ＩＩ）
［式中、Ｒ１、Ｒ８、Ｒ１０、およびＲ１１は上記で定義されている通りである］のホスフィン−アルデヒド前駆物質を、
式（ＩＩＩ）
［式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６は、上記で定義した通りである］のホスフィン−アミンと、
鉄（ＩＩ）化合物、
ＣＯ雰囲気、および
強塩基の存在下で反応させて、式（Ｉｅ）の錯体、または式（Ｉｅ）および式（Ｉｆ）の錯体の混合物
［式中、Ｘはハライドであり、
Ｌ１はＣＯである］を形成し、
式（Ｉｅ）の錯体、または式（Ｉｅ）および式（Ｉｆ）の錯体の混合物を、
銀塩、および
ＣＯ雰囲気の存在下でさらに反応させて、式（Ｉｄ）
の錯体を形成し、これを還元剤の存在下でさらに反応させて、式（Ｉｂ）および／または式（Ｉｃ）
［式中、Ｒ９はＨである］の錯体を形成し、
これを過剰の一級、二級、または三級アルコールとさらに反応させて、式（Ｉａ）
［式中、Ｒ７およびＲ１２は上記で定義されている通りである］の錯体を形成することを含む。
別の実施形態では、式（ＩＩＩ）のホスフィン−アミンの炭素Ｃ１および／またはＣ２がキラルであり、および／または式（ＩＩ）のホスフィン−アルデヒド前駆物質の炭素Ｃ３がキラルであり、さらに、それらが一部をなす化合物は鏡像異性的に富化されているか、またはラセミ体であるプロセスが提供される。
別の実施形態では、鉄（ＩＩ）化合物が鉄（ＩＩ）塩であるか、または鉄（ＩＩ）錯体であるプロセスが提供される。別の実施形態では、鉄（ＩＩ）塩がＦｅＢｒ２もしくはＦｅＣｌ２であるか、または鉄（ＩＩ）錯体がＦｅ（ＣＯ）４Ｂｒ２であり、Ｆｅ（ＣＯ）４Ｂｒ２はＵＶ照射の存在下でさらに反応して式（Ｉｅ）の錯体の形成を助けるか、または式（Ｉｅ）および式（Ｉｆ）の錯体の混合物を形成する。
別の実施形態では、強塩基がＫＯｔＢｕ、銀塩がＡｇＢＦ４、還元剤がＬｉＡｌＨ４またはＮａＡｌＨ４、およびアルコールがＭｅＯＨ、ＥｔＯＨ、ｔＢｕＯＨ、またはｔＡｍｙｌＯＨであるプロセスが提供される。
別の態様では、錯体（Ｉｇ）〜（Ｉｈ）の内のいずれか１つを調製するプロセスが提供され、このプロセスは、式（Ｉａ）
［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２およびＬ１は、上記で定義した通りである］の錯体を、
塩基、および
Ｈ２雰囲気の存在下で反応させて、式（Ｉｇ）および／または式（Ｉｈ）
の錯体を形成することを含む。
別の実施形態では、式（Ｉａ）、（１ｇ）、または（１ｈ）の錯体の炭素Ｃ１、Ｃ２もしくはＣ３、またはこれらの任意の組み合わせがキラルであり、その錯体が鏡像異性的に富化されているか、またはラセミ体であるプロセスが提供される。
別の実施形態では、塩基がＫＯｔＢｕ、ＮａＯｔＢｕ、Ｐｈ−ＣＨ（ＯＫ）ＣＨ３、またはＮａＯＭｅであるプロセスが提供される。
別の態様では、本明細書で記載のプロセスにより、基質を水素化するための水素化プレ触媒または水素化触媒として調製された本明細書で記載のいずれか１つの錯体の使用が提供され、ここで基質はケトン、アルデヒド、またはイミンである。
別の実施形態では、水素化プレ触媒または水素化触媒がキラルであり、水素化が不斉水素化である使用が提供される。
別の態様では、基質の水素化のための方法が提供され、その方法は、本明細書で記載の錯体の存在下、水素化に好適な条件下で、基質を水素源と接触させることを含む。
別の実施形態では、基質がケトン、アルデヒド、またはイミンであり、水素源が０気圧を超え、７０気圧未満の圧力の水素ガスである水素化のための方法が提供される。
表と図面の簡単な説明
本明細書で記載の技術をよりよく理解するために、その他の態様およびそのさらなる特徴に加えて、添付図面および表と共に使用される以下の説明を参照されたい。
表１は、最初ＬｉＡｌＨ４との反応により、次にアルコールとの反応により活性化されたアキラル錯体４ａ−ｂにより触媒されたアセトフェノンの水素化を示す。
表２は、（Ｓ，Ｓ）−４ｄ由来のインサイツ生成触媒を使った不斉水素化反応における種々のケトンの反応性を示す。
表２ａは、インサイツ生成キラル触媒を使ったアセトフェノンの不斉水素化を示す。
表３は、異なる汎関数を使って計算したエナンチオ決定段階（ＥＤＳ）遷移状態エネルギーを示す。
図１は、ケトン（Ｍ１〜３およびＢ１）およびイミン（Ｂ２）水素化用の活性鉄触媒を示す。 図２は、鉄錯体、トランス−［Ｆｅ（Ｐ−ＣＨ＝Ｎ−Ｐ’）（ＣＯ）２（Ｂｒ）］［ＢＦ４］のテンプレート合成を示す。 図３は、トランス−Ｆｅ（Ｃｙ２ＰＣＨ２ＣＨ＝ＮＣＨ２ＣＨ２ＰＰｈ２）（ＣＯ）（Ｂｒ）２、２ａのＸ線結晶構造のＯＲＴＥＰプロット（３０％の確率の熱振動楕円体）を示す。分かりやすくするために、ＰｈおよびＣｙ置換基の水素原子は省いた。選択結合長さ（Å）および角度（度）：Ｆｅ（１）−Ｐ（１）：２．２６８０（９）；Ｆｅ（１）−Ｐ（２）：２．２６１３（９）；Ｆｅ（１）−Ｎ（１）：２．０１１（２）；Ｆｅ（１）−Ｂｒ（１）：２．４５４５（５）；Ｎ（１）−Ｃ（２）：１．２６９（４）；Ｎ（１）−Ｃ（３）：１．４７９（４）：Ｏ（１）−Ｃ（５）：１．１３８（４）；Ｃ（５）−Ｆｅ（１）−Ｎ（１）：１７７．６（１）；Ｐ（２）−Ｆｅ（１）−Ｐ（１）：１６７．７５（３）；Ｂｒ（１）−Ｆｅ（１）−Ｂｒ（２）：１７５．１２（２）。 図４Ａは、トランス−Ｆｅ（Ｃｙ２ＰＣＨ２ＣＨ＝ＮＣＨ２ＣＨ２ＰＰｈ２）（ＣＯ）（Ｂｒ）２、２ａのＸ線結晶構造のＯＲＴＥＰプロット（３０％の確率の熱振動楕円体）を示す。 図４Ｂは、４ａのＸ線結晶構造のＯＲＴＥＰプロット（３０％の確率の熱振動楕円体）を示す。 図４Ｃは、４ｂのＸ線結晶構造のＯＲＴＥＰプロット（３０％の確率の熱振動楕円体）を示す。 図４Ｄは、ｃｉｓ−［Ｆｅ（Ｐ−Ｎ−Ｐ’）（ＣＯ）２（Ｂｒ）］２［ＦｅＢｒ４］（ｃｉｓ−４ａ）のＸ線結晶構造のＯＲＴＥＰプロット（３０％の確率の熱振動楕円体）を示す。シス−［Ｆｅ（Ｐ−Ｎ−Ｐ’）（ＣＯ）２（Ｂｒ）］２［ＦｅＢｒ４］の第２のカチオン、ＦｅＢｒ４ ２−アニオンおよびＰｈおよびＣｙ置換基の水素原子は、分かりやすくするために省いた。選択結合長さ（Å）および角度（度）：Ｆｅ（１）−Ｂｒ（１）：２．４４４（２）；Ｆｅ（１）−Ｐ（１）：２．２８１（３）；Ｆｅ（１）−Ｎ（１）：２．０３０（７）；Ｆｅ（１）−Ｃ（５）：１．７７（１）；Ｆｅ（１）−Ｃ（６）：１．８２（１）；Ｏ（１）−Ｃ（５）：１．１３（１）；Ｎ（１）−Ｃ（３）：１．２９（１）；Ｎ（１）−Ｃ（２）：１．４０（１）；Ｃ（５）−Ｆｅ（１）−Ｃ（６）：９０．０（５）；Ｐ（２）−Ｆｅ（１）−Ｐ（１）：１６４．１（１）；Ｃ（５）−Ｆｅ（１）−Ｂｒ（１）：１７６．４（３）；Ｃ（６）−Ｆｅ（１）−Ｎ（１）：１７８．９（４）。 図５は、５ａおよび６ａの水素化物−アルミニウム水素化物の１Ｈ ＮＭＲスペクトル（６００ＭＨｚ、ＴＨＦ−ｄ８）を示す。注記：一水素化物鉄化合物は、−１１．４６ｐｐｍ（ＪＨＰ＝６４．１、７１．９Ｈｚ）の位置に認められる。 図６は、６ｂの観察および計算水素化物共鳴を示す。左：−１１．１８ｐｐｍ（２ＪＨＰ＝２８、３８Ｈｚ；線幅：９．００）での水素化物共鳴。右：−１１．５７ｐｐｍ（２ＪＨＰ＝３１、３７Ｈｚ；線幅：７．５０）での水素化物共鳴。（シミュレーションは、ローレンツ分布を使ったＭｅｓｔＲｅｃのＮＭＲプロセッシングソフトウェア（バージョン４．７．０．０）により取得した）。 図７は、（Ｓ，Ｓ）−５ｄ、６ｄおよび６ｄ（第２のジアステレオマー）の１Ｈおよび１Ｈ｛３１Ｐ｝ＮＭＲスペクトル（６００ＭＨｚ、ＴＨＦ−ｄ８）を示す。 図８は、水素化物−アルミニウム水素化物錯体ＦｅＨ２（ＣＯ）（ＰＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＡｌＨ２）ＣＨ２ＣＨ２ＰＨ２）（化合物５）のＤＦＴを使って計算した構造を示す。原子の色：鉄、紫；リン、オレンジ；窒素、青；酸素、赤；アルミニウム、ピンク；炭素、灰；水素、白。ＧＡＵＳＳＩＡＮ０９／Ｍ０６／６−３１＋＋Ｇ（ｄ，ｐ）／ＩＥＦ−ＰＣＭ（ＴＨＦ）。 図９Ａは、水素化物−アルミニウム水素化物錯体Ｌｉ［ＦｅＨ２（ＣＯ）（ＰＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＡｌＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＰＨ２）］（化合物６）のＤＦＴを使って計算した構造を示す。原子の色：鉄、紫；リン、黄；窒素、青；酸素、赤；アルミニウム、ピンク；リチウム、マゼンタ；炭素、灰；水素、白。ＧＡＵＳＳＩＡＮ０９／Ｍ０６／６−３１＋＋Ｇ（ｄ，ｐ）／ＩＥＦ−ＰＣＭ（ＴＨＦ）。 図９Ｂは、錯体９のＯＲＴＥＰプロット（３０％の確率の熱振動楕円体）を示す。フェニルおよびイソプロピル置換基の水素原子は分かりやすくするために省いた。 図１０Ａは、（Ｓ，Ｓ）−７ｄの簡略化モデルを示し、原子Ｃ、Ｈ、Ｎ、ＯおよびＰを、６−３１Ｇ基底関数セットで処理した。 図１０Ｂは、（Ｓ，Ｓ）−７ｄの５種の生じうるジアステレオマーの相対エネルギーを示す。ＣＯに対しトランスの水素化物を有する第６の高エネルギージアステレオマー、Ｄは示さなかった。構造Ｆに対する結合長さ：Ｆｅ−Ｈ＝１．５５、Ｆｅ−Ｃ＝１．６９、Ｆｅ−Ｏ＝１．９９、Ｆｅ−Ｎ＝２．０７、Ｆｅ−Ｐ（ＰＰｈ２）＝２．２３、Ｆｅ−Ｐ（ＰＣｙ２）＝２．２４Å、Ｏ・・・ＨＮ １．７５Å。結合角度：Ｈ−Ｆｅ−Ｃ＝１００．９°、Ｈ−Ｆｅ−Ｐ（ＰＣｙ２）＝８３．７°、Ｈ−Ｆｅ−Ｐ（ＰＰｈ２）＝７７．８°、Ｈ−Ｆｅ−Ｎ＝８９．６°、Ｏ−Ｆｅ−Ｃ＝９５．７°、Ｏ−Ｆｅ−Ｐ（ＰＣｙ２）＝９２．４°、Ｏ−Ｆｅ−Ｐ（ＰＰｈ２）＝１０２．３°、Ｏ−Ｆｅ−Ｎ＝７３．７°、Ｆｅ−Ｎ−Ｈ＝８８．５°、Ｆｅ−Ｏ−Ｈ（Ｎ−Ｈ）＝７５．２°、Ｎ−Ｈ−Ｏ＝１１９．７°、Ｆｅ−Ｏ−Ｃ＝１２６．５°、Ｆｅ−Ｃ−Ｏ＝１７３．７°、Ｃ−Ｆｅ−Ｎ＝１６９．４°、Ｐ（ＰＰｈ２）−Ｆｅ−Ｐ（ＰＣｙ２）＝１５８．９°、Ｈ−Ｆｅ−Ｏ＝１６３．２°。 図１１は、５ｃおよび６ｃの錯体の１Ｈ−３１Ｐ ＨＭＢＣスペクトル（６００ＭＨｚ、ＴＨＦ−ｄ８）を示す。 図１２Ａは、トランス−（Ｈ）（ＯＣＨ３）、およびＮ−Ｈに隣接するＯＣＨ３を有する（Ｓ，Ｓ）−７ｄ、Ｆ、の最も安定な簡略化モデルのＧａｕｓｓｉａｎ０９ Ｍ０６／６−３１＋＋Ｇ（ｄ，ｐ）／（ＩＥＦ−ＰＣＭ）ＳＭＤ（ＴＨＦ）の結果を示す。 図１２Ｂは、最も安定な異性体Ｆ、（Ｓ，Ｓ）−７ｄの簡略化構造のＧＡＵＳＳＩＡＮ０９／Ｍ０６／６−３１＋＋Ｇ（ｄ，ｐ）／／ＩＥＦ−ＰＣＭ＋ＳＭＤ（ＴＨＦ）最適化構造、ならびに選択結合長さ（Å）および角度（度）を示す。 図１３は、１３ａ（Ｓ＝０）、１３ａ（Ｓ＝１）、１６ａ（Ｓ＝０）および１６ａ（Ｓ＝１）に対する最適化形状、ギプスの自由エネルギー、およびエンタルピーを示す。ヒドリドアミド錯体１３ａは、その反磁性型で相対的により安定であり、また、水素化物およびアミドの還元除去により生じうるＦｅ（０）生成物、Ｆｅ（ＣＯ）（Ｐ−Ｎ−Ｐ’）１６ａは、高スピン状態で相対的により安定である。 図１４は、既知で、本明細書で記載の三座配位Ｐ−Ｎ−Ｐリガンドを有する鉄触媒を示す。 図１５は、［Ｆｅ（ＰＮＰ’）（ＣＯ）２Ｂｒ］［ＢＦ４］プレ触媒のＬｉＡｌＨ４およびアルコールによる活性化を示す。 図１６は、ＤＦＴにより計算した相対的自由エネルギー（および括弧内にエンタルピー、ｋｃａｌ／ｍｏｌ）に加えて、静止状態および遷移状態を含む提案した触媒サイクルを示す。ＫＯｔＢｕの存在しない１３ａと比較した、７ｂおよび１４ａの相対エネルギーを太字で示した。 図１７は、図１６に示す触媒サイクル中の選択した種の形状を示す。１つのリン上のフェニル基を分かりやすくするために省略した。 図１８は、錯体１１ａに対する触媒経路の自由エネルギープロファイルを示す。 図１９は、（Ｓ，Ｓ）−１１ｂ、モデル錯体Ａの簡略化構造を使った触媒経路の自由エネルギープロファイルを示す。 図２０は、（Ｓ，Ｓ）−１１ｂの簡略化構造を利用して、図１９に示す触媒サイクル由来の種Ｐ、ＴＳＰ，Ｑ（３８２．８５ｉ ｃｍ−１）、Ｑ、ＴＳＱ，Ｒ（１２５２．４０ｉ ｃｍ−１）、Ｒ、Ｔ、ＴＳＴ，Ｕ（３３３．００ｉ ｃｍ−１）、およびＵの最適化形状、ならびに選択結合長さ（Å）および角度（度）を示す。この場合、リン上のフェニルを水素で置換し、主鎖上のフェニルをメチルで置換し、リン上のイソプロピルをメチルで置換した。 図２１は、ＴＨＦ中でのアルコール支援による水素の分裂に対する自由エネルギー（エンタルピー）プロファイルを示す。 図２２は、エナンチオ決定段階（ＥＤＳ）形状を示す。上段：関連結合長さを示すためのＧａｕｓｓｖｉｅｗモデルであり、フェニルおよびシクロヘキシル置換基は分かりやすくするために省いた。下段：空間充填型の完全構造；左図：Ｓ異性体ＥＤＳＳの形成；右図：Ｒ異性体ＥＤＳＲの形成。 図２３は、エナンチオ決定段階（ＥＤＳ）および関連基底状態に対するエネルギープロファイルを示す。Ｓ−アルコール形成は’−−−’で示し、Ｒ−アルコールは’・・・’で示した。
特に断らなければ、本明細書で使用されるすべての技術的および科学的用語は、本発明が属する当業者により一般に理解されているものと同じ意味を有する。
本明細書および請求項で用いられる単数形の「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈上別段の明確な記載がない限り、複数形の指示対象を包含する。
本明細書で使用する場合、用語の「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、後に続くリストが非包括的であり、任意のその他の追加の適切な項目、例えば、必要に応じて１つまたは複数のさらなる特徴（単一または複数）、構成要素（単一または複数）および／または成分（単一または複数）を含んでも、または含まなくてもよいことを意味すると理解される。
本明細書で使用される場合、「置換された」という用語は、１つまたは複数の置換基を有する構造を意味する。「置換基」は、親分子実体に結合している１個または複数個の水素原子を置換していると考えることができる１個の原子または結合原子の集団である。置換基の例としては、脂肪族基、ハロゲン、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、アルコキシカルボニル、アミノカルボニル、アルキルチオカルボニル、アルコキシル、リン酸エステル、ホスホナト、ホスフィナト、シアノ、ターシャリアミノ、ターシャリアシルアミノ、ターシャリアミド、イミノ、アルキルチオ、アリールチオ、スルホナト、スルファモイル、ターシャリスルホンアミド、ニトリル、トリフルオロメチル、ヘテロシクリル、芳香族および複素環式芳香族化合物部分、エーテル、エステル、ホウ素含有部分、ターシャリホスフィン、およびシリコン含有部分が挙げられる。「任意に置換されてもよい」という用語は、置換されているかまたは置換されていないことを意味する。
本明細書で使用する場合、「アルキル」は、直鎖、分岐、または環状の、飽和または不飽和炭化水素を意味し、未置換であっても、または１種または複数種の置換基で任意に置換されていてもよい。飽和直鎖または分枝鎖アルキル基の例としては、メチル、エチル、１−プロピル、２−プロピル、１−ブチル、２−ブチル、２−メチル−１−プロピル、２−メチル−２−プロピル、１−ペンチル、２−ペンチル、３−ペンチル、２−メチル−１−ブチル、３−メチル−１−ブチル、２−メチル−３−ブチル、２，２−ジメチル−１−プロピル、１−ヘキシル、２−ヘキシル、３−ヘキシル、２−メチル−１−ペンチル、３−メチル−１−ペンチル、４−メチル−１−ペンチル、２−メチル−２−ペンチル、３−メチル−２−ペンチル、４−メチル−２−ペンチル、２，２−ジメチル−１−ブチル、３，３−ジメチル−１−ブチルおよび２−エチル−１−ブチル、１−ヘプチルおよび１−オクチル、が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書で使用する場合、「アルキル」という用語は、環状アルキルまたはシクロアルキル基を包含する。
本明細書で使われる場合「シクロアルキル」という用語は、非芳香族、飽和単環式、二環式または三環式の少なくとも、３個の炭素原子を含む炭化水素環系を意味する。Ｃ３−Ｃ１２シクロアルキル基の例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロへキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、ノルボルニル、アダマンチル、ビシクロ［２．２．２］オクタ−２−エニル、およびビシクロ［２．２．２］オクチル、が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用する場合、「アルケニル」という用語は、直鎖、分岐、または環状の、少なくとも１つの二重結合を含む炭化水素基を意味し、未置換であっても、または１種または複数種の置換基で任意に置換されていてもよい。
本明細書で使用される場合、「アルコキシ」という用語は、単独でまたは別のラジカルと組み合わせて、ラジカル −Ｏ−（Ｃ１−ｎ）アルキルを意味し、アルキル基は１個または複数個の炭素原子を含む。アルコキシとしては、、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、１−メチルエトキシ、ブトキシ、シクロヘキシルオキシ、および１，１−ジメチルエトキシが挙げられる。「アルコキシド」は、負電荷を保持するラジカル −Ｏ−（Ｃ１−ｎ）アルキルを意味する。
本明細書で使用する場合、「アリール」は、６〜１００個の炭素原子からなる、縮合環系であっても、もしくはそうでなくてもよい不飽和芳香族炭素環基のベンゼンまたはベンゼン誘導体に由来する炭化水素を意味する。いくつかの実施形態では、炭素原子の数は６〜５０個であり、他の実施形態では、炭素原子の数は６〜２５個であり、さらにその他の実施形態では、炭素原子の数は６〜１５個である。アリールは、単一環であっても、または複数環であってもよい。本明細書で使用する場合、「アリール」という用語は、置換アリールも含む。例としては、フェニル、ナフチル、キシレン、１−または２−フェニルエチル、置換フェニル、置換ナフチル、置換キシレン、置換４−エチルフェニル、などが挙げられるが、それらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「アリールオキシ」という用語は、単独でまたは別のラジカルと組み合わせて、ラジカル −Ｏ−アリールを意味し、アリールは上記で定義の通りである。
本明細書で使用される場合、「ヘテロアリール」は、１〜１０個、他の実施形態では、１〜４個の酸素、窒素および硫黄から選択されるヘテロ原子を含むアリールを意味し、置換されていても、または未置換であってもよい。「ヘテロ原子」という用語は、炭素または水素ではない原子、例えば、窒素、酸素、硫黄、またはリンを意味する。
本明細書で使用される場合、「ハロゲン」または「ハロ」は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩを意味する。「ハライド」という用語は、負電荷を有するハロゲン原子を意味する。
本明細書で使用される場合、「配位原子」は、金属原子に配位可能な、または共有供与結合を形成可能な、孤立電子対を有する原子を意味する。
本明細書で使用される場合、化学構造中の点線は、結合が存在しても、または存在しなくてもよいことを示すのを意図している。二重結合の存在または非存在を示すように２つの隣接する結合が点線で示されている場合には、１つの結合のみが二重結合であってよい。本明細書で記載または示されているように、または任意の結合が非存在の結果として、未充足であるように見える原子価状態を有する任意の炭素原子ならびにヘテロ原子は、記載または示された原子価を満たすために、十分な数の水素原子（単一または複数）を有することが想定されているということにも留意されたい。
本明細書で使用される場合、「電子吸引基」という用語は、炭素原子との結合を分極させることができる電気陰性基を意味する。電子求引基のいくつかの例は、ハロゲン、ＣＦ３、ニトロ、ニトリル、カルボニルおよび置換カルボニルである。
「ＰＮＰ」という用語は、リガンド中のこの順序の、触媒の金属中心に配位する原子群を意味する。記載された三座配位リガンドでは、配位原子は、リン−窒素−亜リン酸であり、したがってＰ−Ｎ−Ｐである。
本明細書で使用される場合、「触媒」、「触媒錯体」および「錯体」という用語は、鉄（ＩＩ）種を意味する。これらの用語は本明細書では、触媒前駆物質、ならびに活性触媒の両方を意味するように使用される。これらの種は、中性電荷であって、対イオンなしで存在してもよく、または正電荷で、１種または複数種の非配位アニオン（単一または複数）と結合して電荷のバランスをとってもよい。
本明細書で使用される場合、「非配位対イオン」という用語は、触媒錯体の電荷バランスをとるために、正電荷の触媒に結合した負に帯電したイオン、または負に帯電した触媒に結合した正電荷のイオンを意味する。非配位アニオンは、強酸の任意の共役塩基であってよく、また、非配位カチオンはアルカリ金属であってよい。
本明細書で使用される場合、「リガンド」、省略形のＬ、という用語は、触媒の鉄中心に配位した化学種を意味する。リガンドは、は、例えば、炭素ドナー、例えば、一酸化炭素、カルベン、シアニドまたはイソシアニド（イソニトリル）；窒素ドナー、例えば、ニトロシル、アミン、イミン、アミド、Ｎ−ヘテロ環、ニトリル、二窒素、またはヒドラジン；亜リン酸ドナー、例えば、ホスフィンまたはホスファイト；ホウ素ドナー、例えば、ボリル；水素ドナー、例えば、二水素、水素化物、ホウ化水素、アルミニウム水素化物またはその他の水素化物錯体；シラン；シリコンドナー、例えば、シリル；酸素ドナー、例えば、アルコール、アルコキシド、エーテル、エステル、アミド、カルボキシレート、カルボン酸、ホスフィンオキシド、スルフォキシドまたはスルホン；硫黄ドナー、例えば、チオール、スルフォキシド、チオフェンまたは硫化物、スルフィド；ハライド、例えば、クロリド、ブロミド、またはヨウ化物であってよいルイス塩基である。
本明細書で使用される場合、「テンプレート合成」という用語は、幾何学的に決まった位置、例えば、８面体または正方形平面などの位置で金属イオンに配位し、一緒に結合する前駆物質の部分から形成されるリガンドを合成する方法である。金属イオンはこのリガンドの形成のためのテンプレートとして機能する。同じ反応条件であるとしても、金属テンプレートの非存在下では、前駆物質部分は通常、反応しないか、または反応するが生成物の混合物を形成し、その生成物のいずれもリガンドの構造を有さない。「テンプレートリガンド」という用語は、「テンプレート合成」により合成されたリガンドを意味する。
本明細書で使用される場合、「水素化」という用語は、触媒により媒介された、ガス状二水素の、カルボニルまたはイミンなどの不飽和基を有する分子への移動を意味する。
本明細書で使用される場合、「不斉水素化」という用語は、鏡像異性体に富む生成物、例えば、アルコールまたはアミンを生成するための、鏡像異性体またはエナンチオピュア金属錯体により触媒されたケトン、またはイミンなどのプロキラル分子の水素化を意味する。
概要
本明細書で記載され、開示されるのは、ＰＮＰリガンドを有する鉄（ＩＩ）錯体であり、これは、アルデヒド、ケトン、および／またはイミンの水素化、および／または不斉水素化用の触媒材料として有用である。
本明細書で記載の特定の鏡像異性体を生成する不斉水素化法は、必要とする鏡像異性体が富化されている化合物を生成するためのより経済的な、より効率的で安全な、より環境に優しい化学経路を可能とする。
従来の水素化および不斉水素化触媒は、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｐｄ、および／またはＰｔなどの白金族金属（ＰＧＭ）を利用する［Ｄｅ Ｖｒｉｅｓ ｅｔ ａｌ．，“Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ” Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ，ｖｏｌｕｍｅｓ １−３，２００７］。ＰＧＭは高価であり、その結果、最終製品のコストを増加させる。さらに、それらは供給が限られており、いつでも速やかに入手できるとは限らない。対照的に、鉄は比較的安価、豊富で生体適合性である。本明細書で記載の三座配位ジホスフィンＰＮＰリガンドを含む、鉄（ＩＩ）触媒系は、アルデヒド、ケトンおよび／またはイミンの水素化に良好な活性、および不斉水素化における良好な活性およびエナンチオ選択性を示す。
錯体
本明細書で記載されるのは、水素化および／または不斉水素化に有用な触媒である。特に、記載される触媒は三座配位ジホスフィン（ＰＮＰ）リガンドを含む鉄（ＩＩ）錯体である。
本明細書で記載の錯体は、式（Ｉ）
［式中、
点線は、結合が存在しても、または存在しなくてもよいことを示し、
それぞれＲ１は、独立にＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、Ｃ１−Ｃ８アルコキシ、Ｃ３−Ｃ１０シクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、または２個のジェミナルＲ１置換基を組み合わせてＣ２−Ｃ４直鎖アルキルジラジカルまたはＣ３−Ｃ１０分岐アルキルジラジカルを形成し、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、それにより、２個のＲ１置換基は、それらが結合しているリン原子と一緒に環を形成し、
それぞれＲ２は、独立に、アリール、ヘテロアリール、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ、アリールオキシ、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、または２個のジェミナルＲ２置換基を組み合わせてＣ２−Ｃ４直鎖アルキルジラジカルまたはＣ３−Ｃ１０分岐アルキルジラジカルを形成し、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、それにより、２個のＲ２置換基は、それらが結合しているリン原子と一緒に環を形成し、
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は、それぞれ独立にＨ、またはＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、アリール、ヘテロアリール、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、またはＲ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、および／またはＲ１０およびＲ１１は、それらが結合している炭素原子と一緒に置換Ｃ５−Ｃ１０シクロアルキル環を形成し、
Ｒ７は、存在しない、Ｈ、ＡｌＨ３、またはＡｌＨ５であり、
それぞれＬ１は、独立にＨ、ＢＨ４、ＡｌＨ４、ハライド、ＣＯ、Ｎ−ヘテロ環式カルベン、ＯＲ１２、またはＮＣＲ１３であり、式中、Ｒ１２およびＲ１３は、独立にＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、アリール、ヘテロアリール、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは置換されてもよく、またはＬ１の内の１個は存在しなくてもよく、
Ｒ７がＡｌＨ３またはＡｌＨ５である場合、少なくとも１個のＨは、Ｆｅと架橋して、それらが結合している原子と一緒に環を形成してもよく、
ｎは、０、＋１、または−１であり、ｎが＋１の場合、錯体は少なくとも１個の非配位アニオン、Ｙをさらに含み、および、ｎが−１の場合、錯体は少なくとも１個の非配位カチオン、Ｚをさらに含み、それにより、錯体の合計電荷は０であり、
但し、窒素がＲ９に結合している炭素に単結合しており、それぞれのＲ３〜Ｒ１１がＨであり、１個のＬ１がＣＯであり、その他の２個のＬ１がＢｒ、またはＢｒおよびＨ、またはＢＨ４およびＨである場合、Ｒ１およびＲ２置換基の全てがイソプロピルではなく、
但し、窒素がＲ９に結合している炭素に単結合しており、それぞれのＲ３〜Ｒ１１がＨであり、Ｒ７が存在せず、１個のＬ１が存在せず、１個のＬ１がＣＯであり、１個のＬ１がＨである場合、Ｒ１およびＲ２置換基の全てがイソプロピルではない］の一般的構造を有する。
式（Ｉ）の錯体がＬ１＝ＨおよびＯＲ１２である場合、錯体は式（Ｉａ）
の構造を有する。
式（Ｉ）の錯体がＲ７＝ＡｌＨ３またはＡｌＨ５である場合、錯体は式（Ｉｂ）または（Ｉｃ）：
を有する。
式（Ｉ）の錯体がＮの位置にイミンを有し、Ｌ１＝ハライド（Ｘ）である場合、錯体は式（Ｉｄ）
の構造を有する。
式（Ｉ）の錯体がＮの位置にイミンを有し、２個のＬ１＝ハライド（Ｘ）である場合、錯体は式（Ｉｅ）または（Ｉｆ）：
の構造を有する。
式（Ｉ）の錯体が２個のＬ１＝Ｈを有する場合、錯体は式（Ｉｈ）または（Ｉｇ）：
の構造を有する。
式（Ｉ）の錯体が１個のＬ１が存在せず、１個のＬ１＝Ｈである場合、錯体は式（Ｉｉ）：
の構造を有する。
本明細書で記載の錯体は、任意選択で、少なくとも１つの非配位アニオンまたはカチオンを含むことができる。非配位アニオンは、強酸の任意の共役塩基（ｃａｓｅ）であってよい。アニオンの非限定的例には、ハライド、ＢＦ４ −、ＰＦ６ −、ＳｂＦ６ −、ＮＯ３ −、ＣＦ３ＣＯＯ−、Ｒ１４ＳＯ３ −、ＣＦ３ＳＯ３ −、Ｃ６Ｈ５ＳＯ３ −、ｐ−ＣＨ３Ｃ６Ｈ４ＳＯ３ −、ホスフェート、ＴＲＩＳＰＨＡＴ（Δ−またはΛ−Ｐ（ＯＣ６Ｃｌ４Ｏ）３ −）、カルボラン、Ｂ（Ｒ１４）４ −またはＡｌ（Ｒ１４）４ −が含まれ、これらのそれぞれは置換されてもよく、式中、それぞれのＲ１４は独立に、任意に置換されてもよいＣ１−Ｃ６アルキル、アリール、ヘテロアリール、Ｃ６Ｈ３（ＣＦ３）２およびＣ６Ｆ５、ハロゲン、擬ハロゲン、Ｃ１−Ｃ８アルコキシド、またはアリールオキシドである。一実施形態では、ＹはＢＦ４ −である。非配位カチオンは任意のアルカリ金属であってよい。カチオンの非限定的例には、Ｋ＋、Ｎａ＋、またはＬｉ＋が含まれる。
本明細書で記載の錯体は、任意選択で、キラル炭素を含むことができ、この場合、錯体は鏡像異性的に富化されるか、またはラセミ体である。キラル錯体の非限定的例は、次の通り：
鉄錯体の合成
以前に報告した鉄（ＩＩ）錯体の多成分テンプレート合成（米国特許出願第１２／６０９，９５５号および国際出願第ＰＣＴ／ＣＡ２０１３−０５０４０５号、これらのそれぞれは、参照によりその全体が本明細書に援用される）を修正し、本明細書で記載の錯体の合成で実施した。
従って、錯体（Ｉ）、および（Ｉａ）〜（Ｉｆ）の内のいずれか１つを調製するプロセスが本明細書で提供され、このプロセスは、式（ＩＩ）
［式中、Ｒ１、Ｒ８、Ｒ１０、およびＲ１１は上記で定義されている通りである］のホスフィン−アルデヒド前駆物質を、
式（ＩＩＩ）
［式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６は、上記で定義した通りである］のホスフィン−アミンと、
鉄（ＩＩ）化合物、
ＣＯ雰囲気、および
強塩基の存在下で反応させて、式（Ｉｅ）の錯体、または式（Ｉｅ）および式（Ｉｆ）の錯体の混合物
［式中、Ｘはハライド、Ｌ１はＣＯである］を形成し、
式（Ｉｅ）の錯体、または式（Ｉｅ）および式（Ｉｆ）の錯体の混合物を、
銀塩、および
ＣＯ雰囲気の存在下でさらに反応させて、式（Ｉｄ）
の錯体を形成し、これを還元剤の存在下でさらに反応させて、式（Ｉｂ）および／または式（Ｉｃ）
［式中、Ｒ９はＨである］の錯体を形成し、これを過剰の一級、二級、または三級アルコールとさらに反応させて、式（Ｉａ）
の錯体を形成することを含む。
本明細書で記載されるプロセスは、任意選択で、キラルである式（ＩＩＩ）のホスフィン−アミン、および／または式（ＩＩ）のホスフィン−アルデヒド含めることができ、それぞれの前駆物質は、任意選択で、鏡像異性的に富化されていても、またはラセミ体であってもよい。
本明細書で記載のプロセスの一実施形態では、鉄源は、ＦｅＢｒ２もしくはＦｅＣｌ２などの鉄（ＩＩ）塩であるか、またはＦｅ（ＣＯ）４Ｂｒ２などの鉄（ＩＩ）錯体であり、ＵＶ照射の存在下でさらに反応して式（Ｉｅ）の錯体の形成を助けるか、または式（Ｉｅ）および式（Ｉｆ）の錯体の混合物を形成する。他の実施形態では、鉄源は、通常の有機溶媒に可溶性の、ハライド（単一または複数）または擬ハライド（単一または複数）とのＦｅ（ＩＩ）塩であってよく、ハライドまたは擬ハライドは、錯体（Ｉ）（例えば、下記の４ａ−４ｄ）の調製時に不溶性の銀塩またはナトリウム塩として沈殿させることが可能である。
一実施形態では、銀塩はＡｇＢＦ４、還元剤はＬｉＡｌＨ４またはＮａＡｌＨ４、およびアルコールはＭｅＯＨ、ＥｔＯＨ、ｔＢｕＯＨ、またはｔＡｍｙｌＯＨである。
また、本明細書で記載の（Ｉｇ）〜（Ｉｈ）の内のいずれか１つを調製するプロセスが本明細書で提供され、このプロセスは、式（Ｉａ）
［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２およびＬ１は、上記で定義した通りである］の錯体を、
塩基、および
Ｈ２雰囲気の存在下で反応させて、式（Ｉｇ）および／または式（Ｉｈ）
の錯体を形成することを含む。
本明細書で記載のプロセスの一実施形態では、式（Ｉａ）、（１ｇ）、または（１ｈ）の錯体の炭素Ｃ１、Ｃ２もしくはＣ３、またはこれらの任意の組み合わせがキラルであり、その錯体が鏡像異性的に富化されているか、またはラセミ体である。別の実施形態では、塩基はＫＯｔＢｕ、ＮａＯｔＢｕ、Ｐｈ−ＣＨ（ＯＫ）ＣＨ３、またはＮａＯＭｅである。
触媒水素化法
本明細書で記載の鉄（ＩＩ）錯体は、例えば、イミンおよびカルボニル基などの不飽和化学結合の触媒水素化に有用である。これらの錯体は、鏡像異性体または鏡像異性的に富化された生成物を得るためのケトンおよびイミンなどの基質の効率的不斉水素化にも有用である。一実施形態では、活性化鉄（ＩＩ）錯体は、Ｈ２ガスをカルボニルまたはイミンの極性結合に移動させることができることが示された。
従って、本明細書で記載されているのは、本明細書で記載のプロセスにより調製された本明細書で記載の錯体のいずれか１つの、ケトン、アルデヒド、またはイミンなどの基質の水素化のための水素化プレ触媒または水素化触媒としての使用である。
この使用の一実施形態では、錯体はキラルであり、水素化は不斉水素化である。
本明細書で記載の触媒をアルコールの調製に利用することができる。イミン基を、同様に、水素化または不斉水素化してアミンを得ることができる。エナンチオピュアな触媒が使用される場合には、反応物がプロキラルである場合、これらの有機反応の生成物は鏡像異性体に富んでいてよい。
本明細書で記載の水素化反応の生成物は、例えば、医薬品、農業薬品、化粧品および栄養補助食品などの市販の最終製品を調製するその後の反応において有用な場合がある。
従って、本明細書で記載されるのは、基質の水素化方法であり、その方法は、本明細書で記載の錯体のいずれか１つの存在下、水素化に好適な条件下で、基質を水素源と接触させることを含む。
この方法の一実施形態では、基質はケトン、アルデヒド、またはイミンである。別の実施形態では、水素源は、０気圧を超え、７０気圧未満の圧力の水素ガスである。
本明細書で記載の発明のより良好な理解を得るために、次の実施例が示される。これらの実施例は、単に例示目的であることを理解されたい。したがって、これらの実施例は、いかなる意味においても本発明の範囲を限定するものではない。
実施例
一般的方法
空気に敏感な材料を伴う全ての手順および操作は、アルゴンまたは窒素雰囲気下でシュレンク技術を使って、またはＮ２（ｇ）でグローブボックスを使って行った。全ての操作および反応の前に、溶媒を脱気し、標準的な手順で乾燥した。重水素化溶媒をＣａｍｂｒｉｄｇｅ Ｉｓｏｔｏｐｅ ＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓまたはＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから購入し、使用前に、活性化モレキュラーシーブ上で脱気および乾燥した。全ての液体ケトン基質を真空蒸留し、脱気して活性化モレキュラーシーブ上に貯蔵した。ホスホニウムダイマー１ａ−ｃ［図２；Ｌａｇａｄｉｔｉｓ，Ｐ．Ｏ．；Ｍｉｋｈａｉｌｉｎｅ，Ａ．Ａ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２０１０，４９，１０９４−１１０２；Ｍｉｋｈａｉｌｉｎｅ，Ａ．Ａ．；Ｌａｇａｄｉｔｉｓ，Ｐ．Ｏ．；Ｓｕｅｓ，Ｐ．Ｅ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．２０１０，６９５，１８２４−１８３０］，およびＦｅ（ＣＯ）４（Ｂｒ）２ ［Ｔｕｒｒｅｌｌ，Ｐ．Ｊ．；Ｗｒｉｇｈｔ，Ｊ．Ａ．；Ｐｅｃｋ，Ｊ．Ｎ．Ｔ．；Ｏｇａｎｅｓｙａｎ，Ｖ．Ｓ．；Ｐｉｃｋｅｔｔ，Ｃ．Ｊ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２０１０，４９，７５０８−７５１１を参照されたい］を、文献の手順に従って合成した。２−（ジフェニルホスフィノ）エチルアミンをＤｉｇｉｔａｌ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから提供された。その他の全ての試薬はＳｉｇｍａ−ＡｌｄｒｉｃｈまたはＳｔｒｅｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから購入し、さらに精製することなく使用した。ＮＭＲスペクトルは周囲温度および圧力で、Ｖａｒｉａｎ Ｇｅｍｉｎｉ［１Ｈ（４００、６００ＭＨｚ）、１３Ｃ｛１Ｈ｝（１００、１５０ＭＨｚ）、３１Ｐ｛１Ｈ｝（１６１、２４２ＭＨｚ）、１９Ｆ｛１Ｈ｝（３５６ＭＨｚ）］を使って記録した。３１Ｐ化学シフトを、外部基準としての８５％Ｈ３ＰＯ４に対して測定した。１９Ｆ化学シフトは、ＣＦＣｌ３を基準とした。２ａおよびｂ（図２参照）の合成では、４５０Ｗ水銀蒸気ランプ（モデル：Ｈａｎｏｖｉａ ＵＶ Ｍｅｄｉｕｍ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ４５０Ｗ Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ Ｌａｍｐ）を使って光分解を行った。Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ ２４００ ＣＨＮ元素分析装置で元素分析を行った。一部の錯体は、不十分な炭素分析であったが、水素および窒素含有量は許容可能であった。原因は、テトラフルオロボレートアニオンに起因する燃焼の問題であった［Ｍａｒｃｏ，Ａ．；Ｃｏｍｐａｎｏ，Ｒ．；Ｒｕｂｉｏ，Ｒ．；Ｃａｓａｌｓ，Ｉ．Ｍｉｃｒｏｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ ２００３，１４２，１３−１９］。
実施例１：鉄（ＩＩ）錯体のテンプレート合成
実験
トランス−Ｆｅ（Ｐｈ２ＰＣＨ２ＣＨ２ＮＣＨＣＨ２ＰＣｙ２）（ＣＯ）（Ｂｒ）２、２ａ：バイアルに、１ａ（８０ｍｇ、０．１２５ｍｍｏｌ）およびＫＯｔＢｕ（２８ｍｇ、０．２４９ｍｍｏｌ）および２５ｍＬのベンゼンを充填し、スラリーを形成した。スラリーを１０分間撹拌し、この時間までにスラリーは濁り、その後、濾過してシュレンクフラスコに入れた。この溶液に、２−（ジフェニルホスフィノ）エチルアミン（５７ｍｇ、０．２４９ｍｍｏｌ）を加え、続けて、Ｆｅ（ＣＯ）４（Ｂｒ）２（８１ｍｇ、０．２４９ｍｍｏｌ）を加えた。混合物は、色がオレンジ色に変わり、さらにすぐにガスを発生した。フラスコを直ちにＵＶ光に暴露し、赤紫色に変わるまで溶液を６時間撹拌した。フラスコをＵＶ源から取り出し、セライトパッドを通して濾過して全ての沈殿物を除去した。溶媒を濃縮し、ペンタン（１０ｍＬ）を加えて、淡いピンク色の固形物の沈殿を生じさせた。固形物をペンタン（５ｍＬ）で洗浄し、減圧下で乾燥した。収率：３５％（６０ｍｇ）。１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，Ｃ６Ｄ６）：δ１．１８−１．９５（ｍ，ＨＣｙ），２．４７（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２ＰＣｙ２），２．６６（ｍ，２Ｈ，ＣＨＣｙ），２．７９（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２ＰＰｈ２），４．１１（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２Ｎ），６．９４（ｍ，２Ｈ，ＨＰｈ），７．０５（ｍ，４Ｈ，ＨＰｈ），７．９１（ｍ，５Ｈ，ＨＰｈ，ＣＨＮ）。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，Ｃ６Ｄ６）δ：２６．５（ＣＣｙ），２７．９（ＣＣｙ），２８．７（ＣＨ２ＰＰｈ２），２９．９（ＣＣｙ），３０．６（ＣＨ２ＰＣｙ２），３６．４（ＣＣｙ），６２．６（ＣＨ２Ｎ），１２９．５（ＣＰｈ），１３３．１（ＣＰｈ），１３５．７（ＣＰｈ），１４６．６（ＣＰｈ），１７３．３（ＣＨＮ），２２７．８（ｂｒｔ，ＪＰＣ＝２４．０Ｈｚ，ＣＯ）。３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（１６１ＭＨｚ，Ｃ６Ｄ６）δ：６８．２（ｄ，ＪＰＰ＝１７４Ｈｚ），７１．２（ｄ，ＪＰＰ＝１７４Ｈｚ）ｐｐｍ。ＩＲ（ＫＢｒ）１９４５ｃｍ−１（νＣ≡Ｏ）。分析：Ｃ２９Ｈ３９ＮＯＰ２ＦｅＢｒ２に対する計算値：Ｃ，５０．１０；Ｈ，５．６５；Ｎ，２．０１；実測値：Ｃ，４９．５２；Ｈ，５．８８；Ｎ，１．７５。ＭＳ（ＥＳＩ，メタノール／水；ｍ／ｚ＋）：５８６．１［Ｃ２８Ｈ３９ＮＰ２ＦｅＢｒ］＋。図４Ａは、トランス−Ｆｅ（Ｃｙ２ＰＣＨ２ＣＨ＝ＮＣＨ２ＣＨ２ＰＰｈ２）（ＣＯ）（Ｂｒ）２、２ａ、のＸ線結晶構造のＯＲＴＥＰプロット（３０％の確率の熱振動楕円体）を示す。この図では、ＰｈおよびＣｙ置換基の水素原子は分かりやすくするために省いた。選択結合長さ（Å）および角度（度）：Ｆｅ（１）−Ｐ（１）：２．２６８０（９）；Ｆｅ（１）−Ｐ（２）：２．２６１３（９）；Ｆｅ（１）−Ｎ（１）：２．０１１（２）；Ｆｅ（１）−Ｂｒ（１）：２．４５４５（５）；Ｎ（１）−Ｃ（２）：１．２６９（４）；Ｎ（１）−Ｃ（３）：１．４７９（４）：Ｏ（１）−Ｃ（５）：１．１３８（４）；Ｃ（５）−Ｆｅ（１）−Ｎ（１）：１７７．６（１）；Ｐ（２）−Ｆｅ（１）−Ｐ（１）：１６７．７５（３）；Ｂｒ（１）−Ｆｅ（１）−Ｂｒ（２）：１７５．１２（２）。
トランス−Ｆｅ（Ｐｈ２ＰＣＨ２ＣＨ２ＮＣＨＣＨ２ＰｉＰｒ２）（ＣＯ）（Ｂｒ）２、２ｂ：トランス−［Ｆｅ（Ｐｈ２ＰＣＨ２ＣＨ２ＮＣＨＣＨ２ＰＣｙ２）（ＣＯ）（Ｂｒ）２］用として概要を述べた手順を使って淡いピンク色の固形生成物を合成し、単離した：１ｂ（８０ｍｇ、０．１６６ｍｍｏｌ）；ＫＯｔＢｕ（３８ｍｇ、０．３３１ｍｍｏｌ）；２−（ジフェニルホスフィノ）エチルアミン（７６ｍｇ、０．３３１ｍｍｏｌ）；Ｆｅ（ＣＯ）４（Ｂｒ）２（１０８ｍｇ、０．３３１ｍｍｏｌ）。収率：２５％（５０ｍｇ）。１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，Ｃ６Ｄ６）δ：０．９０（ｄｄ，ＪＨＰ＝７，１４Ｈｚ，１Ｈ，ＣＨ（ＣＨ３）２），１．２１（ｄｄ，ＪＨＰ＝７，１３Ｈｚ，６Ｈ，ＣＨ３），１．４４（ｄｄ，ＪＨＰ＝７，１３Ｈｚ，６Ｈ，ＣＨ３），１．７０（ｄｄ，ＪＨＰ＝７，１６Ｈｚ，１Ｈ，ＣＨ（ＣＨ３）２），２．７４（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２ＰｉＰｒ２）２．７７（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２ＰＰｈ２），４．１３（ｍ，ＪＨＰ＝２０．６Ｈｚ，２Ｈ，ＣＨ２Ｎ），６．９３（ｍ，４Ｈ，ＨＰｈ），７．０４（ｍ，２Ｈ，ＨＰｈ），７．２２（１Ｈ−１３Ｃ ＨＳＱＣから間接的に決定した，ＣＨＮ），７．８９（ｍ，２Ｈ，ＨＰｈ），７．９８（ｍ，２Ｈ，ＨＰｈ），８．４５（ｍ，１Ｈ，ＨＰｈ）。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，Ｃ６Ｄ６）δ：１９．３５（ＣＨ３），１９．５（ＣＨ（ＣＨ３）２），２０．５（ＣＨ３），２５．８（ＣＨ（ＣＨ３）２），２８．２（ｄ，ＪＣＰ＝２０Ｈｚ，ＣＨ２ＰＰｈ２），３８．０（ｄ，ＪＣＰ＝１７Ｈｚ，ＣＨ２ＰｉＰｒ２），６１．３（ＣＨ２Ｎ），１２９．４（ＣＰｈ），１３１．５（ＣＰｈ），１３２．８（ＣＰｈ），１３５．３（ＣＰｈ），１７１．８（ＣＨＮ），２２７．９（ｔ，ＪＣＰ＝２３．８Ｈｚ，ＣＯ）。３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（１６１ＭＨｚ，Ｃ６Ｄ６）δ：６７．４（ｄ，ＪＰＰ＝１７６Ｈｚ），７９．７（ｄ，ＪＰＰ＝１７６Ｈｚ）ｐｐｍ．ＩＲ（ＫＢｒ）１９４５ｃｍ−１（νＣ≡Ｏ）。分析：Ｃ２３Ｈ３１ＮＯＰ２ＦｅＢｒ２に対する計算値：Ｃ，４４．９１；Ｈ，５．０８；Ｎ，２．２８；実測値：Ｃ，４３．９９；Ｈ，５．１２；Ｎ，２．３０。ＭＳ（ＥＳＩ，メタノール／水；ｍ／ｚ＋）：５０７．２［Ｃ２２Ｈ３１ＮＰ２ＦｅＢｒ］＋。
トランス−［Ｆｅ（Ｐｈ２ＰＣＨ２ＣＨ２ＮＣＨＣＨ２ＰＣｙ２）（ＣＯ）２（Ｂｒ）］［ＢＦ４］、４ａ：シュレンクフラスコに、１ａ（２００ｍｇ、０．３１１ｍｍｏｌ）およびＫＯｔＢｕ（７０ｍｇ、０．６２３ｍｍｏｌ）および２５ｍＬのＴＨＦを充填し、スラリーを形成した。スラリーを１０分間撹拌し、この時間までにスラリーは濁った。この溶液に、２−（ジフェニルホスフィノ）エチルアミン（１４３ｍｇ、０．６２３ｍｍｏｌ）を加え、続けて、ＦｅＢｒ２（２０４ｍｇ、０．９３４ｍｍｏｌ）を加えた。その後、シュレンクフラスコをＣＯ（約２気圧）の雰囲気に暴露した。ＣＯへの暴露時、淡黄色スラリーがすぐに暗紫色に変わった。反応混合物を５時間撹拌し、その時間までに、赤紫色になった。溶媒を除去し、全ての残留物を２５ｍＬのジクロロメタン中に取り込んだ。この溶液をセライトパッドを通して濾過して、新しいシュレンクフラスコ中に入れ、ＣＯ雰囲気に対し再度暴露した。５ｍＬのＴＨＦ中のＡｇＢＦ４（１３０ｍｇ、０．６６８ｍｍｏｌ）を反応混合物に注入した。溶液がすぐに明紫色に変わった。３０分間撹拌後、溶媒を除去し、ジクロロメタン中に取り込み、セライトパッドを通して濾過して灰色沈殿物を除去した。溶媒を濃縮し、ペンタン（１０ｍＬ）を加えて、紫色の固形物の沈殿を生じさせた。固形物をペンタン（５ｍＬ）で洗浄し、減圧下で乾燥した。収率：８９％（４５４ｍｇ）。１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２）δ：１．１６−２．５０（ｍ，２２Ｈ，ＨＣｙ），２．５０（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２ＰＣｙ２），２．９２（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２ＰＰｈ２），３．６３（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２Ｎ），７．５６−７．９５（ｍ，１１Ｈ，ＨＰｈ，ＨＣＮ）。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２）δ：２５．７（ＣＣｙ），２７．２（ＣＣｙ），２８．５（ＣＣｙ），２８．８（ＣＣｙ），３７．５（ＣＨ２ＰＰｈ２），３７．７（ＣＨ２ＰＣｙ２），６３．６（ＣＨ２Ｎ），１２９．４（ＣＰｈ），１３１．０（ＣＰｈ），１３１．８（ＣＰｈ），１８２．０（ＨＣＮ），２１１．５（ｄｄ，ＪＣＰ＝２２，２５Ｈｚ，ＣＯ）。３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（１６１ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２）δ：４５．７（ｄ，ＪＰＰ＝８５Ｈｚ，ＰＰｈ２），７０．８（ｄ，ＪＰＰ＝８５Ｈｚ，ＰＣｙ２）。１９Ｆ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（３５６ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２）δ：−１５５．５（ｓ，ＢＦ４）ｐｐｍ．ＩＲ（ＫＢｒ）２００５ｃｍ−１（νＣ≡Ｏ）。分析：Ｃ３０Ｈ３９ＮＯ２Ｐ２ＦｅＢｒＢＦ４に対する計算値：Ｃ，４９．３５；Ｈ，５．３８；Ｎ，１．９２；実測値：Ｃ，４５．９４；Ｈ，５．４７；Ｎ，１．５２。ＭＳ（ＥＳＩ，メタノール／水；ｍ／ｚ＋）：−６４４．１［Ｃ３０Ｈ３９ＮＯ２Ｐ２ＦｅＢｒ］＋。図４Ｂは、４ａのＸ線結晶構造のＯＲＴＥＰプロット（３０％の確率の熱振動楕円体）を示す。置換基のＢＰｈ４ −アニオンおよび水素原子は分かりやすくするために省いた。４ａの選択結合長さ（Å）および角度（度）：Ｆｅ（１）−Ｃ（６）：１．８２９（４）；Ｆｅ（１）−Ｎ（１）：１．９８０（３）；Ｆｅ（１）−Ｐ（２）：２．２７１（１）；Ｆｅ（１）−Ｂｒ（１）：２．４４１６（６）；Ｏ（１）−Ｃ（５）：１．１０４（４）；Ｏ（２）−Ｃ（６）：１．１３２（４）；Ｎ（１）−Ｃ（３）：１．２７５（５）；Ｎ（１）−Ｃ（２）：１．４８２（４）；Ｃ（６）−Ｆｅ（１）−Ｃ（５）：１７２．２（２）；Ｐ（２）−Ｆｅ（１）−Ｐ（１）：１６８．３８（４）；Ｎ（１）−Ｆｅ（１）−Ｂｒ（１）：１７５．３５（９）。
トランス−［Ｆｅ（Ｐｈ２ＰＣＨ２ＣＨ２ＮＣＨＣＨ２ＰｉＰｒ２）（ＣＯ）２（Ｂｒ）］［ＢＦ４］、４ｂ：４ａ用として概要を示した手順を使って、紫色の固形生成物を合成し、単離した：１ｂ（２００ｍｇ、０．４１５ｍｍｏｌ）；ＫＯｔＢｕ（９３ｍｇ、０．８３０ｍｍｏｌ）；２−（ジフェニルホスフィノ）エチルアミン（１９０ｍｇ、０．８３０ｍｍｏｌ）；ＦｅＢｒ２（２７１ｍｇ、１．２４５ｍｍｏｌ）；ＡｇＢＦ４（２０１ｍｇ、１．０３５ｍｍｏｌ）。収率：８３％（４５０ｍｇ）。１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２）δ：１．１３（ｍ，２Ｈ，ＣＨ（ＣＨ３）２），１．４５（ｍ，１２Ｈ，ＣＨ３），２．７８（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２ＰｉＰｒ２），２．９０（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２ＰＰｈ２），３．６２（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２Ｎ），７．５３（ｍ，４Ｈ，ＨＰｈ），７．９１（ｍ，７Ｈ，ＨＰｈ，ＣＨＮ）。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２）δ：１５．５（ＣＨ（ＣＨ３）２），１９．１（ＣＨ３），２８．２（ＣＨ２ＰｉＰｒ２），２８．３（ＣＨ２ＰＰｈ２），６３．０（ＣＨ２Ｎ），１２９．８（ＣＰｈ），１３１．８（ＣＰｈ），１３２．１（ＣＰｈ），１８１．７（ＨＣＮ），２１１．５（ｄｄ，ＪＣＰ＝２２，２５Ｈｚ，ＣＯ）。３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（１６１ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２）δ：４５．５（ｄ，ＪＰＰ＝８６Ｈｚ，ＰＰｈ２），７８．２（ｄ，ＪＰＰ＝８６Ｈｚ，ＰｉＰｒ２）。１９Ｆ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（３５６ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２）δ：−１５５．５（ｓ，ＢＦ４）ｐｐｍ．ＩＲ（ＫＢｒ）２０１１ｃｍ−１（νＣ≡Ｏ）。分析：Ｃ２４Ｈ３１ＮＯ２Ｐ２ＦｅＢｒ２ＢＦ４に対する計算値：Ｃ，４４．３５；Ｈ，４．８１；Ｎ，２．１５；実測値：Ｃ，４３．２１；Ｈ，４．８８；Ｎ，２．０９．ＭＳ（ＥＳＩ，メタノール／水；ｍ／ｚ＋）：５６３．２［Ｃ２４Ｈ３１ＮＰ２Ｏ２ＦｅＢｒ］＋。図４Ｃは、４ｂのＸ線結晶構造のＯＲＴＥＰプロット（３０％の確率の熱振動楕円体）を示す。４ｂの選択結合長さ（Å）および角度（度）：Ｆｅ（１）−Ｐ（１）：２．２６５（２）；Ｆｅ（１）−Ｎ（１）：１．９８０（４）；Ｆｅ（１）−Ｃ（１２）：１．８０３（６）；Ｂｒ（１）−Ｆｅ（１）：２．４５３０（８）；Ｏ（２）−Ｃ（１２）：１．１４４（６）；Ｎ（１）−Ｃ（２）：１．２７０（６）；Ｎ（１）−Ｃ（３）：１．４７７（７）；Ｃ（１２）−Ｆｅ（１）−Ｃ（１１）：１７０．４（２）；Ｐ（１）−Ｆｅ（１）−Ｐ（２）：１６７．４０（５）；Ｎ（１）−Ｆｅ（１）−Ｂｒ（１）：１７４．９（１）。
トランス−［Ｆｅ（Ｐｈ２ＰＣＨ２ＣＨ２ＮＣＨＣＨ２ＰＰｈ２）（ＣＯ）２（Ｂｒ）］［ＢＦ４］、４ｃ：４ａ用として概要を示した手順を使って、紫色の固形生成物を合成し、単離した：１ｃ（２００ｍｇ、０．３２４ｍｍｏｌ）；ＫＯｔＢｕ（７３ｍｇ、０．６４８ｍｍｏｌ）；２−（ジフェニルホスフィノ）エチルアミン（１４９ｍｇ、０．６４８ｍｍｏｌ）；ＦｅＢｒ２（２０８ｍｇ、０．９７１ｍｍｏｌ）；ＡｇＢＦ４（１５７ｍｇ、０．８０９ｍｍｏｌ）。収率：８９％（４５４ｍｇ）。１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２）δ：２．１６（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２ＰＰｈ２），２．９９（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２Ｎ），３．７７（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２ＰＰｈ２），７．５４−７．９４（ｍ，２１Ｈ，ＨＰｈ，ＣＨＮ）。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２）δ：２９．２（ＣＨ２ＰＰｈ２），３１．７（ＣＨ２Ｐｈ２），６２．５（ＣＨ２Ｎ），１２９．４（ＣＰｈ），１３１−．６−１３２．２（ＣＰｈ），１８２．４（ＣＨＮ），２０８．８（ｂｒｔ，ＪＣＰ＝２４Ｈｚ，ＣＯ）。３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（１６１ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２）δ：４７．４（ｄ，ＪＰＰ＝９５Ｈｚ，ＰＰｈ２），５１．９（ｄ，ＪＰＰ＝９５Ｈｚ，ＰＣｙ２）。１９Ｆ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（３５６ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２）δ：−１５５．５（ｓ，ＢＦ４）ｐｐｍ．ＩＲ（ＫＢｒ）２０１６ｃｍ−１（νＣ≡Ｏ）。分析：Ｃ３０Ｈ２７ＮＯ２Ｐ２ＦｅＢｒＢＦ４に対する計算値：Ｃ５０．１８；Ｈ，３．７９；Ｎ，１．９２；実測値：Ｃ，４４．３８；Ｈ，４．２１；Ｎ，１．５８．ＭＳ（ＥＳＩ，メタノール／水；ｍ／ｚ＋）：６３２．０［Ｃ３０Ｈ２７ＮＯ２Ｐ２ＦｅＢｒ］＋。
トランス−（Ｓ，Ｓ）−［Ｆｅ（Ｐｈ２ＰＣＨ（Ｐｈ）ＣＨ（Ｍｅ）ＮＣＨＣＨ２ＰＣｙ２）（ＣＯ）２（Ｂｒ）］［ＢＦ４］、（Ｓ，Ｓ）−４ｄ：
４ａ用として概要を示した手順を使って、赤紫色の固形生成物を合成し、単離した：１ａ（１００ｍｇ、０．１５６ｍｍｏｌ）；ＫＯｔＢｕ（３５ｍｇ、０．３１２ｍｍｏｌ）；（Ｓ，Ｓ）−Ｐｈ２ＰＣＨ（Ｐｈ）ＣＨ（Ｍｅ）ＮＨ２（１００ｍｇ、０．３１２ｍｍｏｌ）；ＦｅＢｒ２（１００ｍｇ、０．３１２ｍｍｏｌ）；ＡｇＢＦ４（７０ｍｇ、０．３５９ｍｍｏｌ）。収率：８２％（２００ｍｇ）。１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ８）δ：０．７２−２．０５（ｍ，ＨＣｙ），１．１１（ＣＨ３，１Ｈ−１Ｈ ＣＯＳＹにより間接的に決定した），２．２１（ｍ，１Ｈ，ＨＣｙ），２．６１（ｍ，１Ｈ，ＨＣｙ），３．４３（ＣＨ２ＰＣｙ２，１Ｈ−１Ｈ ＣＯＳＹにより間接的に決定した），３．６７（ＣＨ２ＰＣｙ２，１Ｈ−１Ｈ ＣＯＳＹにより間接的に決定した），３．８５（ｍ，１Ｈ，ＣＨ（Ｍｅ）），４．１４（ｍ，１Ｈ，ＣＨ（Ｐｈ）），６．８０−７．９７（ｍ，１６Ｈ，ＨＰｈ），７．９６（ｄ，１Ｈ−１Ｈ ＣＯＳＹにより間接的に決定した，ＪＨＰ＝２０Ｈｚ，ＣＨＮ）。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ８）δ：１２．５（ＣＣｙ），１７．２（ＣＣｙ），２１．３（ＣＣｙ），２７．１（ＣＣｙ），２８．４（ＣＣｙ），３５．４（ＣＨ２ＰＣｙ２），３７．３（ＣＣｙ），３８．２（ＣＣｙ），５１．８（ＣＨ（Ｐｈ）），７０．４（ＣＨ（Ｍｅ）），１２６．０−１３５．３（ＣＰｈ），１７９．３（ＣＨＮ），２１０．５（ｂｒｔ，ＪＣＰ＝２３．５Ｈｚ，ＣＯ），２１４．７（ｂｒｔ，ＪＣＰ＝２１．３Ｈｚ，ＣＯ）。３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（１６１ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ８）δ：６９．２（ｄ，ＪＰＰ＝８１Ｈｚ），６７．８（ｄ，ＪＰＰ＝８１Ｈｚ）。１９Ｆ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（３５６ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ８）δ：−１５５．９（ｓ，ＢＦ４）ｐｐｍ。ＩＲ（ＫＢｒ）２０００．０ｃｍ−１（νＣ≡Ｏ）。分析：Ｃ３７Ｈ４５ＮＯ２Ｐ２ＦｅＢｒＢＦ４に対する計算値：Ｃ５４．１７；Ｈ，５．５３；Ｎ，１．７１；実測値：Ｃ，４６．３１；Ｈ，６．０８；Ｎ，１．０５。ＭＳ（ＥＳＩ，メタノール／水；ｍ／ｚ＋）：７３４．１［Ｃ３７Ｈ４５ＮＯ２Ｐ２ＦｅＢｒ］＋。
シス−［Ｆｅ（Ｐｈ２ＰＣ２Ｈ４ＮＣＨＣＨ２ＰＣｙ２）（ＣＯ）２（Ｂｒ）］［ＢＰｈ４］（ｃｉｓ−４ａ）：１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２）δ：１．３１−２．１１（ｍ，２２Ｈ，ＨＣｙ），２．６１（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２ＰＰｈ２），２．７９（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２ＰＣｙ２），３．００（ｍ，１Ｈ，ＣＨ２Ｎ），３．４４（ｄｄｄ，ＪＨＨ＝１２．０，８．０Ｈｚ，ＪＰＨ＝４０．０Ｈｚ，ＣＨ２Ｎ），６．１５（ｄ，ＪＨＰ＝２５．０Ｈｚ，ＨＣＮ），６．８６−７．７０（ｍ，３０Ｈ，ＨＰｈ）。１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（１００ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２）δ：２５．４６（ｄ，ＪＣＰ＝１３．６，ＣＣｙ），２６．２０（ＣＣｙ），２６．５０（ＣＣｙ），２５．５２（ｄ，ＪＣＰ＝１０Ｈｚ，ＣＣｙ），２６．６９（ｄ，ＪＣＰ＝１１．６Ｈｚ，ＣＣｙ），２７．１２（ｄ，ＪＣＰ＝１０．４Ｈｚ，ＣＣｙ），２７．４８（ｄ，ＪＣＰ＝１２．８Ｈｚ，ＣＣｙ），２７．９７（ＣＣｙ），２８．６５（ＣＣｙ），２９．９５（ｄ，ＪＣＰ＝５．１Ｈｚ，ＣＣｙ），３０．５０（ＣＣｙ），３６．８０（ｄ，ＪＣＰ＝２４．０Ｈｚ，ＣＨ２ＰＰｈ２），３７．２（ｄ，ＪＣＰ＝２５．０Ｈｚ，ＣＨ２ＰＣｙ２），３８．１６（ｄ，ＪＣＰ＝１８．４Ｈｚ，ＣＣｙ），６１．８４（ＣＨ２Ｎ），１２２．４０（ｍ，ＢＣＰｈ），１２６．３０（ｍ，ＢＣＰｈ），１２８．９０（ｄ，ＪＣＰ＝９．０Ｈｚ，ＣＰｈ），１２９．８０（ｄ，ＪＣＰ＝１０．０Ｈｚ，ＣＰｈ），１３０．２１（ｄ，ＪＣＰ＝９．０Ｈｚ，ＣＰｈ），１３１．２０（ｄ，ＪＣＰ＝９．０Ｈｚ，ＣＰｈ），１３２．７０（ｄ，ＪＣＰ＝８．０Ｈｚ，ＣＰｈ），１３６．３０（ｍ，ＢＣＰｈ），１６４．３０（ｍ，ＪＣＢ＝４９．０Ｈｚ，ＢＰｈ），１７９．５０（ＨＣＮ），２１０．７０（ｔ，ＪＣＰ＝２１．１Ｈｚ，ＣＯ），２１１．８０（ｂｒ．ｄｄ，ＪＣＰ＝１９．０Ｈｚ，ＣＯ）。３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（１６１ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２）δ：５９．６（ｄ，ＪＰＰ＝１４５Ｈｚ，ＰＰｈ２），７８．９（ｄ，ＪＰＰ＝１４５Ｈｚ，ＰＣｙ２）ｐｐｍ。ＩＲ（ＫＢｒ）２０３８ｃｍ−１（νＣ≡Ｏ）；１９９０ｃｍ−１（νＣ≡Ｏ）。分析：Ｃ５４Ｈ５９ＮＯ２Ｐ２ＦｅＢｒＢに対する計算値：Ｃ６７．３８；Ｈ，６．１８；Ｎ，１．４６；実測値：Ｃ，６５．８４；Ｈ，６．５６；Ｎ，１．４９。
メル−トランス−［Ｆｅ（Ｂｒ）（ＣＯ）２（Ｐ−Ｎ−Ｐ’）］［ＢＦ４］プレ触媒（Ｓ）−４ｅ、ｆ、ｇ（表２ａ）の一般的合成：窒素を満たしたグローブボックス中で、ジシクロヘキシルホスホニウムダイマー（０．０５ｇ、０．０７８ｍｍｏｌ）およびカリウムｔ−ブトキシド（０．０１８ｇ、０．１６ｍｍｏｌ）を８ｍＬのＴＨＦ中で１０分間撹拌し、濁った白色溶液を得た。この溶液に、式（ＩＩＩ）のホスフィン−アミン（０．１６ｍｍｏｌ）およびＦｅＢｒ２（０．０５ｇ、０．２３ｍｍｏｌ）を加え、淡黄色溶液を得て、フラスコをシュレンクラインに移動し、ＣＯ（ｇ）雰囲気下に置いた。曝露するとすぐに溶液は紫色に変わった。この溶液をＣＯ（ｇ）（約２気圧）下で５時間撹拌し、濃赤紫色の溶液を得た後、これを減圧下で乾燥し、窒素を満たしたグローブボックスに移し、８ｍＬのＤＣＭ中に再溶解した。この溶液をセライトに通して濾過し、シュレンクラインに戻し、ＣＯ（ｇ）雰囲気に暴露した。２ｍＬのＴＨＦ中のＡｇＢＦ４（０．０３３ｇ、１７ｍｍｏｌ）をその溶液中に注入し、３０分間撹拌した。減圧下で溶媒を除去して、残留物を得て、このフラスコを、窒素を満たしたグローブボックス中に戻した。残留物を５ｍＬのＤＣＭ中に再溶解し、セライトを通して濾過し、減圧下で約１ｍＬに濃縮した。５ｍＬのペンタンを加えて濃紫色粉末状生成物を析出させ、これをジエチルエーテルで洗浄して減圧下乾燥した。
（Ｓ）−４ｅ：Ｒ＝Ｃｙ、Ｒ１＝ｉＰｒ、Ｒ２＝Ｈ（ＡｇＢＦ４の代わりにＡｇＰＦ６を使用した）；収率＝１２０ｍｇ＝７８％；１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ８）δ：８．１６（ｍ，１Ｈ，Ｐｈ−ＣＨ），７．９２（ｍ，１Ｈ，Ｐｈ−ＣＨ），７．０５−７．６８（ｍ，９Ｈ，７．５８の位置にＰｈ−ＣＨおよびＮ＝ＣＨ；１Ｈ−１３Ｃ ＨＳＱＣにより間接的に決定した），３．２６（ｍ，１Ｈ，Ｎ−Ｃ（ｉＰｒ）Ｈ），２．９８（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２−ＰＰｈ），２．３５（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２−ＰＣｙ），１．２１（ｉＰｒ−ＣＨ，１Ｈ−１Ｈ ＣＯＳＹにより間接的に決定した），０．７５（ｍ，６Ｈ，ｉＰｒ−ＣＨ３）および０．６−２．１（ｍ，ＰＣｙ−Ｈ）ｐｐｍ；３１Ｐ｛１Ｈ｝（１６１ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ８）δ：６３．２８（ｄ，２ＪＰＰ＝８１．６Ｈｚ），４６．２６（ｄ，２ＪＰＰ＝８１．６Ｈｚ）および−１３７．５６（ｍ，ＰＦ６ −）ｐｐｍ；１３Ｃ｛１Ｈ｝（１００ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ８）δ：１６３．１９（Ｎ＝ＣＨ），１２９−１３５（Ｐｈ−ＣＨ），６７．０２（Ｎ−Ｃ（ｉＰｒ）Ｈ），４２．７０（ＣＨ２−ＰＰｈ），３５．８０（ＰＣｙ２−Ｃ），３２．５２（ＣＨ２−ＰＣｙ），２０−３０（ＰＣｙ２−Ｃ），２４．０７（ｉＰｒ−ＣＨ）および１５．２３（ｉＰｒ−ＣＨ３）ｐｐｍ；１９Ｆ｛１Ｈ｝（３５６ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ８）δ：−６４．１３（ｄ，ＰＦ６ −，Ｊ＝７９０Ｈｚ）ｐｐｍ；分析：［ＦｅＣ３７Ｈ４５Ｐ２ＮＯ２Ｂｒ］［ＰＦ６］に対する計算値：Ｃ４７．７３，Ｈ５．４６，Ｎ１．６９，実測値：Ｃ４０．０９，Ｈ６．１７，Ｎ１．８０。＊＊ＭＳ（ＥＳＩ，ｍ／ｚ＋）：６８６．１［ＦｅＣ３３Ｈ４５Ｐ２ＮＯ２Ｂｒ］＋および６２８．２［ＦｅＣ３１Ｈ４５Ｐ２ＮＢｒ］＋（２個の−ＣＯの損失）。ＩＲ：ｖ（ＣＯ）＝２００５．８ｃｍ−１。
（Ｓ）−４ｆ：Ｒ Ｃｙ、Ｒ１＝Ｐｈ、Ｒ２＝Ｈ；収率＝１１０ｍｇ＝８６％；１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ８）δ：８．１５（ｍ，２Ｈ，Ａｒ−ＣＨおよびＰ−Ａｒ−ＣＨ），８．０１（ｍ，２Ｈ，Ａｒ−ＣＨおよびＰ−Ａｒ−ＣＨ），７．１−７．６（ｍ，Ａｒ−ＣＨおよびＰ−Ａｒ−ＣＨ），７．２１（Ｎ＝ＣＨ，１Ｈ−１Ｈ ＣＯＳＹにより間接的に決定），４．５１（ｔ，１Ｈ，Ｎ−ＣＨ，Ｊ＝１１．６Ｈｚ），３．６３（ＣＨ２−ＰＰｈ２，１Ｈ−１Ｈ ＣＯＳＹにより間接的に決定），３．５８（ＣＨ２−ＰＣｙ２，１Ｈ−１Ｈ ＣＯＳＹにより間接的に決定），３．３９（ＣＨ２−ＰＣｙ２，１Ｈ−１Ｈ ＣＯＳＹにより間接的に決定），３．１３（ｄｄ，１Ｈ，ＣＨ２−ＰＰｈ２，Ｊ＝５．１および１３．１Ｈｚ）および０．９−２．６（ｍ，ＰＣｙ−Ｈ）ｐｐｍ；３１Ｐ｛１Ｈ｝（１６１ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ８）δ：６６．７６（ｄ，２ＪＰＰ＝８１．９Ｈｚ）および３９．３５（ｄ，２ＪＰＰ＝８１．６Ｈｚ）ｐｐｍ；１３Ｃ｛１Ｈ｝（１００ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ８）δ：１８１．６（Ｎ＝ＣＨ），１２８−１３３（Ａｒ−ＣＨおよびＰ−Ａｒ−ＣＨ），７４．１（Ｎ−ＣＨ），３８．５（ＰＣｙ−Ｃ），３６．１（ＰＣｙ２−ＣＨ２），３４．５（ＰＰｈ２−ＣＨ２），２５−２９（ＰＣｙ−Ｃ）および１３．３（ＰＣｙ２−Ｃ）ｐｐｍ；１９Ｆ｛１Ｈ｝（３５６ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ８）δ：−１５３ｐｐｍ；分析：［ＦｅＣ３６Ｈ４３Ｐ２ＮＯ２Ｂｒ］［ＢＦ４］に対する計算値：Ｃ５３．６，Ｈ５．４０，Ｎ１．７０，実測値：Ｃ４１．９３，Ｈ４．９８，Ｎ１．４０＊＊；ＭＳ（ＥＳＩ，ｍ／ｚ＋）：７２０．１［ＦｅＣ３６Ｈ４３Ｐ２ＮＯ２Ｂｒ］＋。ＩＲ：ν（ＣＯ）＝２００９．２ｃｍ−１．
（Ｓ）−４ｇ：Ｒ１＝ＣＨ２Ｐｈ、Ｒ２＝Ｈ；収率＝１１０ｍｇ＝８４％；１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ８）δ：８．１３（ｍ，１Ｈ，Ｎ＝ＣＨ），７．７４（ｍ，１Ｈ，Ａｒ−ＣＨおよびＰ−Ａｒ−ＣＨ），６．９−７．５（ｍ，１４Ｈ，Ａｒ−ＣＨおよびＰ−Ａｒ−ＣＨ），３．６１（Ｎ−ＣＨ，１Ｈ−１Ｈ ＣＯＳＹにより間接的に決定），３．３０（ＣＨ２−ＰＣｙ２，１Ｈ−１Ｈ ＣＯＳＹにより間接的に決定），３．０３（ＣＨ２−ＰＰｈ２，１Ｈ−１Ｈ ＣＯＳＹにより間接的に決定），２．８６（（ＣＨ２−ＰＰｈ２，１Ｈ−１Ｈ ＣＯＳＹにより間接的に決定），１．３３（ＣＨ２−Ｐｈ，１Ｈ−１ＨＣＯＳＹから間接的に決定）および０．８−２．５（ｍ，ＰＣｙ−Ｈ）ｐｐｍ；３１Ｐ｛１Ｈ｝（１６１ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ８）δ：６４．２０（ｄ，２ＪＰＰ＝８２．１Ｈｚ）および４２．５５（ｄ，２ＪＰＰ＝８２．１Ｈｚ）ｐｐｍ；１３Ｃ｛１Ｈ｝（１００ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ８）δ：１４６．７（Ｎ＝ＣＨ），１２７−１３３（Ａｒ−ＣＨおよびＰ−Ａｒ−ＣＨ），６６．５（Ｎ−ＣＨ），４１．１（ＣＨ２−ＰＰｈ２），３８．６（ＣＨ２−ＰＣｙ２），２６．９（ＣＨ２−Ｐｈ）および２２−２８（ＰＣｙ−Ｃ）および１３．６（ＰＣｙ２−Ｃ）ｐｐｍ；１９Ｆ｛１Ｈ｝（３５６ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ８）δ：−１５３．３ｐｐｍ。分析：［ＦｅＣ３７Ｈ４５Ｐ２ＮＯ２Ｂｒ］［ＢＦ４］に対する計算値：Ｃ５４．２，Ｈ５．５，Ｎ１．７，実測値：Ｃ４７．３５，Ｈ５．３９，Ｎ１．８３＊＊；ＭＳ（ＥＳＩ，ｍ／ｚ＋）：７３４．１［ＦｅＣ３７Ｈ４５Ｐ２ＮＯ２Ｂｒ］＋および６７６．１［ＦｅＣ３５Ｈ４５Ｐ２ＮＢｒ］＋（２個の−ＣＯの損失）。ＩＲ：ν（ＣＯ）＝２００４．４ｃｍ−１。
＊＊下記の点に留意されたい：一部の錯体の分析では、不十分な炭素含有量を生じたが、水素および窒素含有量は許容可能であることが観察された。この不十分な炭素含有量は、テトラフルオロボレートヘキサフルオロホスフェートおよびテトラフェニルボレートアニオンに起因する燃焼の問題の結果であると予測された。これに関しては、以前に報告された文献がある［Ｍａｒｃｏ，Ａ．；Ｃｏｍｐａｎｏ，Ｒ．；Ｒｕｂｉｏ，Ｒ．；Ｃａｓａｌｓ，Ｉ．Ｍｉｃｒｏｃｈｉｍ．Ａｃｔａ ２００３，１４２，１３］。
考察
鉄（ＩＩ）−Ｐ−ＣＨ＝Ｎ−Ｐ’錯体［Ｆｅ（Ｐｈ２ＰＣＨ２ＣＨ２Ｎ＝ＣＨＣＨ２ＰＲ２）（ＮＣＣＨ３）３］２＋［式中、Ｒ＝ＰｈまたはＣｙ］の合成は、以前に報告され、アセトニトリル中の、ホスフィン−アルデヒドのソースとしての環式ホスホニウム塩、［Ｆｅ（Ｈ２Ｏ）６］［ＢＦ４］２、ＫＯｔＢｕおよび２−（ジフェニルホスフィノ）エチルアミンを使った多成分テンプレート合成が必要であった［Ｌａｇａｄｉｔｉｓ，Ｐ．Ｏ．；Ｍｉｋｈａｉｌｉｎｅ，Ａ．Ａ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２０１０，４９，１０９４−１１０２］。これらのＰ−ＣＨ＝Ｎ−Ｐ’ピンサーリガンドは、非等価リンドナーを有し、この機能は、従来のＰ−Ｎ−Ｐピンサーリガンドの合成手段では容易には実現されない［Ｌｉａｎｇ，Ｌ．−Ｃ．；Ｌｉ，Ｃ．−Ｗ．；Ｌｅｅ，Ｐ．−Ｙ．；Ｃｈａｎｇ，Ｃ．−Ｈ．；Ｍａｎ Ｌｅｅ，Ｈ．Ｄａｌｔｏｎ Ｔｒａｎｓ．２０１１，４０，９００４−９０１１；Ｌｉａｎｇ，Ｌ．−Ｃ．；Ｃｈｉｅｎ，Ｐ．−Ｓ．；Ｌｅｅ，Ｐ．−Ｙ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００８，２７，３０８２−３０９３；Ｌａｎｓｉｎｇ Ｊｒ．，Ｒ．Ｂ．；Ｇｏｌｄｂｅｒｇ，Ｋ．Ｉ．；Ｋｅｍｐ，Ｒ．Ａ．Ｄａｌｔｏｎ Ｔｒａｎｓ．２０１１，４０，８９５０−８９５８］。両錯体の３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲスペクトルは、Ｒ＝Ｐｈでは１６０Ｈｚ、Ｒ＝Ｃｙでは１４８Ｈｚの大きな２ＪＰＰカップリングを有する２つのＡＢダブレットを示す。これは、Ｐがトランスであることを示し、したがって、Ｐ−ＣＨ＝Ｎ−Ｐ’が鉄イオンの周りでメル配置であることを示す。
本明細書で記載の技術用に、このテンプレート合成を修正し、鉄源としてＦｅＢｒ２を使用した（図２参照）。Ｆｅ（Ｐ−ＣＨ＝Ｎ−Ｐ’）（Ｂｒ）２錯体の単離を容易にする可能性があるために、合成をＴＨＦ中でＮ２雰囲気下で行ったが、一酸化炭素に暴露するまで反応は起こらなかった。暴露すると、反応混合物（淡黄色スラリー）はすぐに赤紫色に変わった。十分な時間（５ｈ）撹拌し、塩（ＫＢｒおよび過剰ＦｅＢｒ２）を除去後、赤紫色固形物を単離した。Ｒ＝Ｃｙであるホスホニウムダイマー１ａから出発して、３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲスペクトルで約１：１の比率の鉄化合物を生成した。一組のダブレットが、６７．８および７１．９ｐｐｍ（２ＪＰＰ＝１７２Ｈｚ）の位置に、２つ目の組が３９．６および６０．５ｐｐｍ（２ＪＰＰ＝２０１Ｈｚ）の位置に観察された。大きな結合定数は、Ｐ−ＣＨ＝Ｎ−Ｐ’リガンドのＰ原子が鉄金属中心の周りでトランスであることを示す。Ｒ＝ｉＰｒの１ｂ、およびＲ＝Ｐｈの１ｃでも類似の結果が得られた（上記、図１６の説明を参照されたい）。したがって、鉄錯体の２つの異性体、トランス−Ｂｒ（２ａ−ｃ）およびシス−Ｂｒ（３−ａｃ）が形成された（図２を参照されたい）。２つのメル−Ｆｅ（Ｐ−ＣＨ＝Ｎ−Ｐ’）（ＣＯ）（Ｂｒ）２異性体は、トランスＢｒ異性体のみが単離されたＭｉｌｓｔｅｉｎの系［Ｌａｎｇｅｒ，Ｒ．；Ｌｅｉｔｕｓ，Ｇ．；Ｂｅｎ−Ｄａｖｉｄ，Ｙ．；Ｍｉｌｓｔｅｉｎ，Ｄ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２０１１，５０，２１２０−２１２４］とは対照的な結果であった。
これらの結果は、Ｆｅ（Ｐ−Ｎ−Ｐ）（ＣＯ）Ｘ２錯体の合成法を開発したＫｉｒｃｈｎｅｒと共同研究者らの、ピンサーリガンド２，６−（ＰｉＰｒ２ＮＨ）２Ｃ５Ｈ３Ｎをベースにして、ＸがＣｌまたはＢｒである結果と類似であった［Ｂｅｎｉｔｏ−Ｇａｒａｇｏｒｒｉ，Ｄ．；Ａｌｖｅｓ，Ｌ．Ｇ．；Ｐｕｃｈｂｅｒｇｅｒ，Ｍ．；Ｍｅｒｅｉｔｅｒ，Ｋ．；Ｖｅｉｒｏｓ，Ｌ．Ｆ．；Ｃａｌｈｏｒｄａ，Ｍ．Ｊ．；Ｃａｒｖａｌｈｏ，Ｍ．Ｄ．；Ｆｅｒｒｅｉｒａ，Ｌ．Ｐ．；Ｇｏｄｉｎｈｏ，Ｍ．；Ｋｉｒｃｈｎｅｒ，Ｋ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００９，２８，６９０２−６９１４；Ｂｅｎｉｔｏ−Ｇａｒａｇｏｒｒｉ，Ｄ．；Ｐｕｃｈｂｅｒｇｅｒ，Ｍ．；Ｍｅｒｅｉｔｅｒ，Ｋ．；Ｋｉｒｃｈｎｅｒ，Ｋ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００８，４７，９１４２−９１４５］。彼らは、ＸがＣｌの場合、シス異性体が無溶媒条件で形成され、一方、トランス異性体が溶液中で形成されることを見出した。しかし、ＸがＢｒの場合には、シスおよびトランス異性体の混合物が常に得られた。従って、２および３のＣｌ類似体を合成する試みが、１ａのＣｌ塩およびＦｅＣｌ２を使ってテンプレート合成により行われた。しかし、反応混合物の３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲスペクトルからも明らかなように、シスおよびトランスの両異性体が形成された（上記図１６の説明を参照されたい）。理論に束縛されることを意図するものではないが、リガンドがインサイツで作製される際に、多成分反応が用いられているために、シスおよびトランスＢｒまたはＣｌ異性体の制御がなされていないことが想定された。
従って、ハライドが鉄に既に配位し、ＣＯリガンドがＵＶ光下で除去されている場合、そのために１つの異性体が選択される可能性があるという理由により、化合物Ｆｅ（ＣＯ）４（Ｂｒ）２［Ｂｅｎｉｔｏ−Ｇａｒａｇｏｒｒｉ，Ｄ．；Ｗｉｅｄｅｒｍａｎｎ，Ｊ．；Ｐｏｌｌａｋ，Ｍ．；Ｍｅｒｅｉｔｅｒ，Ｋ．；Ｋｉｒｃｈｎｅｒ，Ｋ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００７，２６，２１７−２２２］を出発鉄源として試験した。Ｆｅ（ＣＯ）４（Ｂｒ）２をＦｅＢｒ２の代わりに使用した場合、すぐにガスの放出ならびにオレンジ色への変化が認められた。この混合物の３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲスペクトルは、制御困難な混合物であることを示した。その後、これをＵＶ光に暴露した。少なくとも５ｈ後、溶液は暗紫色に変わり、処理時に単離された固形物の３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲスペクトルは、６７．８および７１．９ｐｐｍ（２ＪＰＰ＝１７５Ｈｚ）（Ｒ＝Ｃｙ、Ｒ’＝Ｈ）の位置の異性体が主要種で、平均で１０％未満の他の種を含むことを示した。Ｘ線結晶解析用として適する結晶を単離し、トランス−Ｆｅ（Ｃｙ２ＰＣＨ２ＣＨ＝ＮＣＨ２ＣＨ２ＰＰｈ２）（ＣＯ）（Ｂｒ）２錯体、２ａの選択的形成を確認した（図３を参照されたい）。ホスホニウムダイマー１ｂを使って、トランス−Ｆｅ（ｉＰｒ２ＰＣＨ２ＣＨ＝ＮＣＨ２ＣＨ２ＰＰｈ２）（ＣＯ）（Ｂｒ）２錯体、２ｂも同様にこの方式で作成した。しかし、ホスホニウムダイマー１ｃの場合には、全ての試みで、シスおよびトランス異性体、２ｃおよび３ｃの混合物が形成された。
しかし、これらの光化学的合成は、低収率およびシス−［Ｆｅ（Ｐ−ＣＨ＝ＮＰ’）（ＣＯ）２（Ｂｒ）］＋の形成などのいくつかの制約がある。ＵＶテンプレート反応は、溶媒としてベンゼンまたはトルエンのみに限定される。理由は、ＴＨＦまたはＣＨ２Ｃｌ２などの他の溶媒はその他の鉄含有錯体の量を増やすためである。さらに、反応が１００ｍｇ未満の小規模の場合にのみうまく進み、そうでない場合には、他の異性体の量が増加する。１つのスケールアップの試みは、Ｘ線結晶解析により判定して、シス−［Ｆｅ（Ｐ−Ｎ−Ｐ’）（ＣＯ）２（Ｂｒ）］２［ＦｅＢｒ４］（ｃｉｓ−４ａ）の選択的合成をもたらしたが、この結果は再現性がなかった（図４Ｄを参照されたい）。この錯体を、常磁性ＦｅＢｒ４ ２−アニオンを除去するためにＢＰｈ４ −塩として単離し、ＮＭＲ分光法による完全キャラクタリゼーションを可能とした。ｃｉｓ−４ａの選択的合成はこれまで成功していないが、この化合物のキャラクタリゼーションにより、粗生成物中でのその存在の特定が可能となり、また、この化合物の２ＪＰＰ定数の、トランス−ＣＯ鉄錯体４ａ−ｄ（図２）の２ＪＰＰ定数との識別が可能となった。反応収率は低かった（平均で３０％）が、小規模で反応を繰り返すことにより、合成の次のステップのために十分な量の錯体：トランス−Ｆｅ（ＰＣｙ−ＣＨ＝Ｎ−ＰＰｈ）（Ｂｒ）２（ＣＯ）およびトランス−Ｆｅ（ＰｉＰｒ−ＣＨ＝Ｎ−ＰＰｈ）（Ｂｒ）２（ＣＯ）を得ることが可能となった。都合の悪いことに、ＮａＨＢＥｔ３またはＮａＢＨ４を使ったそれぞれの水素化物化合物を合成する試みでは、ＮＭＲスペクトルに基づいて判断して、制御困難な固形物が単離された。ＬｉＡｌＨ４（およびその後のアルコールの添加）に関しては、少なくとも２種の鉄水素化物錯体がＮＭＲスペクトルで観察されたが、金属から解離したＰ−Ｎ−Ｐ’リガンドが、少なくともある程度、負の化学シフト信号として観察されることが明らかになった。したがって、トランス−Ｆｅ（ＰＣｙ−ＣＨ＝Ｎ−ＰＰｈ）（Ｂｒ）２（ＣＯ）とＬｉＡｌＨ４との反応、およびその後のメタノールとの反応に対して、３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲスペクトルは、−２．２８および−２０．２２ｐｐｍの位置に信号を示す。２−（ジフェニルホスフィノ）エチルアミンに相当する化学シフトも、ホスフィノ−アルデヒドに相当する化学シフトも、その化学シフトは、それぞれ−６および−１２ｐｐｍではなかった。両方の負の信号は減少したＰ−Ｎ−Ｐ’リガンド、（Ｐｈ２ＰＣ２Ｈ４）ＮＨ（Ｃ２Ｈ４ＰＣｙ２）由来であった。ｔ−アミルアルコールなどの３級アルコールの使用は、リガンドの解離を減らすのを助けるが、完全にそれを防止することはしなかった。したがって、錯体のトランス−［Ｆｅ（Ｐ−Ｎ−Ｐ’）（ＣＯ）２（Ｂｒ）］［ＢＦ４］、４ａ−ｄ、に焦点を絞り、光化学的合成はそれ以上探求しなかった。
Ｋｉｒｃｈｎｅｒおよび共同研究者らは、ハライド抽出剤（ＡｇＢＦ４など）と、シスおよびトランス−Ｆｅ（Ｐ−Ｎ−Ｐ）（ＣＯ）（Ｂｒ）２異性体の混合物との反応からのトランス−Ｆｅ（Ｐ−Ｎ−Ｐ）（ＣＯ）２（Ｂｒ）〔ＢＦ４〕化合物の選択的形成について報告した［Ｂｅｎｉｔｏ−Ｇａｒａｇｏｒｒｉ，Ｄ．；Ａｌｖｅｓ，Ｌ．Ｇ．；Ｖｅｉｒｏｓ，Ｌ．Ｆ．；Ｓｔａｎｄｆｅｓｔ−Ｈａｕｓｅｒ，Ｃ．Ｍ．；Ｔａｎａｋａ，Ｓ．；Ｍｅｒｅｉｔｅｒ，Ｋ．；Ｋｉｒｃｈｎｅｒ，Ｋ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２０１０，２９，４９３２−４９４２］。従って、テンプレート合成をＡｇＢＦ４を含めるように調節し、それを含めた後では、すぐに赤紫色から、錯体４ａ−ｃ（図２）の色である明紫色に変化した。単離化合物の３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲスペクトルは、ＡＢダブレットを有し、８２Ｈｚ（Ｒ＝Ｃｙ）、８５Ｈｚ（Ｒ＝ｉＰｒ）および９４．５Ｈｚ（Ｒ＝Ｐｈ）のより小さい２ＪＰＰカップリングを示す新しい鉄錯体の形成を示した。これらは、ｃｉｓ−［Ｆｅ（Ｐ−ＣＨ＝Ｎ−Ｐ’）（ＣＯ）２（Ｂｒ）］＋の２ＪＰＰ＝１４５Ｈｚ（段落００９２，００９３を参照されたい）の値より顕著に小さい。Ｘ線結晶解析に適する４ａおよび４ｂの結晶を得て（上記参照）、鉄の周りのトランス−ＣＯ配置が生じていることも確認した。理論に束縛されることを意図するものではないが、反応は一酸化炭素の非存在時にも同様に起こるであろうことを考慮すると、この選択的トランス配置の機構は、Ｋｉｒｃｈｎｅｒと共同研究者らの提案した機構に従っている可能性があるということが考えられた［Ｂｅｎｉｔｏ−Ｇａｒａｇｏｒｒｉ，Ｄ．；Ａｌｖｅｓ，Ｌ．Ｇ．；Ｖｅｉｒｏｓ，Ｌ．Ｆ．；Ｓｔａｎｄｆｅｓｔ−Ｈａｕｓｅｒ，Ｃ．Ｍ．；Ｔａｎａｋａ，Ｓ．；Ｍｅｒｅｉｔｅｒ，Ｋ．；Ｋｉｒｃｈｎｅｒ，Ｋ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２０１０，２９，４９３２−４９４２］。錯体４ａ−ｃの１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲスペクトルは、ＣＯリガンドに対し、約２１０ｐｐｍの１個のみのブロードなトリプレットまたはダブレットのダブレット（ｄｄ）を示し、これは、予測通り、錯体がＣｓ対称であることを示す。４ｂの１３ＣＯ類似体（以降では、４ｂ−１３ＣＯと呼ぶ）を合成し、ＮＭＲ分光法により、２つのＣＯリガンドが鉄に配位していることをさらに確認した。４ｂ−１３ＣＯの３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（ＣＤ２Ｃｌ２）スペクトルは、４５．４７および７８．３１ｐｐｍ（２ＪＰＰ＝８５．９Ｈｚ、２ＪＰＣ＝２１．８Ｈｚ）に４ｂと同じ２つのリン共鳴を示したが、それぞれのリン原子に対し、ダブレットではなく、ダブレット多重度のトリプレットを示した。４ｂ−１３ＣＯの１３Ｃ｛１Ｈ｝は、２１１．７２ｐｐｍ（２ＪＣＰ＝２４．０Ｈｚ）に１つの強いＣＯトリプレット共鳴を示した。
キラルアミノ−ホスフィンリガンド、（Ｓ，Ｓ）−２−アミノ−１−フェニルプロピルジフェニルホスフィン、をテンプレート合成法に使用して、キラル錯体：（Ｓ，Ｓ）−４ｄの生成に成功した。嵩高い基が触媒作用の間に基質との鏡像異性体相互作用を高めるであろうとの期待を込めて、リガンド上にＣｙ置換基を有する（Ｓ，Ｓ）−４ｄが設計された。（Ｓ，Ｓ）−４ｄの１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲスペクトルは、２１０．５および２１４．７ｐｐｍにｄｄパターンを有する２つの非等価ＣＯ共鳴を示した。錯体４ａ−ｄのＩＲスペクトルは、Ｋｉｒｃｈｎｅｒにより報告されたトランス−ＣＯ鉄錯体のものに類似の２０００〜２０１１ｃｍ−１の範囲に１つのみのνＣＯ吸収を示した。
実施例２：触媒水素化
実験
全ての水素化反応を、ステンレス鋼製５０ｍＬのＰａｒｒ水素化反応器を使って一定圧力で行った。恒温水浴を使って、温度を５０℃に維持した。触媒、基質、および塩基溶液の添加前に反応器を５気圧の水素ガスで数回フラッシングした。インサイツ調製触媒を使った標準的触媒作用のために、バイアルに［Ｆｅ（ＣＯ）２（Ｂｒ）（Ｐ−ＣＨ＝Ｎ−Ｐ’）］ＢＦ４（５ｍｇ、０．００６ｍｍｏｌ）および３ｍＬのＴＨＦを加えた。この溶液に、０．０５ｍＬのＬｉＡｌＨ４（ＴＨＦ中１Ｍ）を加え、この溶液の色はすぐに紫色から黄褐色に変化した。５分間撹拌後、２−メチル−２−ブタノール（０．５ｍＬ）を加え、溶液を１０分間、またはガス放出が止まるまで撹拌した。溶液を１２インチの針を備えたシリンジに移した。その後、同じバイアルに基質（６．０９５ｍｍｏｌ）および３ｍＬのＴＨＦを加えた。溶液を既にプレ触媒溶液を含む同じシリンジに取り込み、その後、針をストッパーで塞いだ。予め形成された種７ｂおよび（Ｓ，Ｓ）−８ｄ（段落００９１〜００９２参照）を使った触媒作用のために、窒素を満たしたグローブボックス中でＮＭＲ溶液（ＴＨＦ−ｄ８）をバイアルに移し、ＴＨＦ（６ｍＬ）および基質（６．０９５ｍｍｏｌ）を加えた。溶液を１２インチの針を備えたシリンジに移し、ストッパーで塞いだ。第２のバイアルにＫＯｔＢｕ（１０ｍｇ、０．０８９ｍｍｏｌ）および３ｍＬのＴＨＦを加えた。この溶液を１２インチの針を備えた第２のシリンジに移し、同様にストッパーで塞いだ。両方のシリンジをグローブボックスから取り出し、水素ガスの流れとは逆向きに、準備済みのＰａｒｒ反応器中に注入した。少量の一定分量の反応混合物をシリンジおよび針で水素ガス流下、設定時間間隔で素早く取り出した。あるいは、少量の一定分量の反応混合物を改造Ｐａｒｒ反応器に取り付けたステンレス鋼サンプリングディップチューブからサンプリングした。ディップチューブは３０ｃｍの長さで０．０１インチの内径で、スイングバルブをサンプリングチューブの端部に取り付けた。ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）分析用の全ての試料を、酸素化エタノールを使って約１ｍＬの合計体積に希釈した。全ての転換率を２回の実験の平均値として報告した。報告された転換率は再現可能であった。水素化ケトンの転換率および鏡像体過剰率を、キラルカラム（ＣＰ ｃｈｉｒａｓｉｌ−Ｄｅｘ ＣＢ ２５ｍｘ２．５ｍｍ）および自動サンプリング機能を備えたＰｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ Ｃｌａｒｕｓ ４００クロマトグラフにより分析した。５０ｍＬ／分のスプリットフロー、５ｐｓｉのカラム圧で移動相として水素を使用したインジェクター温度は２５０℃、ＦＩＤ温度は２７５℃であった。基質に対するオーブン温度と保持時間（ｔＳＭ、ｔＲ、ｔＳ／分）は、以下の通りａ：
考察
水素化に対するプレ触媒４ａ−ｄ活性の発見は、鉄ジカルボニル錯体を種々の水素化物試薬で処理して、Ｃ＝ＯおよびＣ＝Ｎ結合を還元することが知られている二官能性ＨＮ−ＦｅＨ基を有する鉄水素化物アミン錯体を生成する間になされた［Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｒｅｖ．２００９，３８，２２８２−２２９１；Ｍｉｋｈａｉｌｉｎｅ，Ａ．Ａ．；Ｍａｉｓｈａｎ，Ｍ．Ｉ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１２２６６−１２２８０；Ｚｕｏ，Ｗ．；Ｌｉ，Ｙ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｓｃｉｅｎｃｅ ２０１３，３４２，１０８０−１０８３］。ＮａＨＢＥｔ３またはＮａＢＨ４との反応は制御困難な混合物を生成した。ＬｉＡｌＨ４がより有望であった。鉄水素化物を生成するために、多くの場合、前駆物質をわずかに過剰のＴＨＦ中のＬｉＡｌＨ４と反応させた［Ａｎｔｂｅｒｇ，Ｍ．；Ｆｒｏｓｉｎ，Ｋ．Ｍ．；Ｄａｈｌｅｎｂｕｒｇ，Ｌ．Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．１９８８，３３８，３１９−３２７；Ａｎｔｂｅｒｇ，Ｍ．；Ｄａｈｌｅｎｂｕｒｇ，Ｌ．Ｚ．Ｎａｔｕｒｆｏｒｓｃｈ．，Ｂ：Ｃｈｅｍ．Ｓｃｉ．１９８５，４０，１４８５−１４８９；Ｒｏｇｅｒ，Ｃ．；Ｍａｒｓｅｉｌｌｅ，Ｐ．；Ｓａｌｕｓ，Ｃ．；Ｈａｍｏｎ，Ｊ．−Ｒ．；Ｌａｐｉｎｔｅ，Ｃ．Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．１９８７，３３６，Ｃ１３−Ｃ１６；Ｆｉｅｌｄ，Ｌ．Ｄ．；Ｍｅｓｓｅｒｌｅ，Ｂ．Ａ．；Ｓｍｅｒｎｉｋ，Ｒ．Ｊ．；Ｈａｍｂｌｅｙ，Ｔ．Ｗ．；Ｔｕｒｎｅｒ，Ｐ．Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９９７，３６，２８８４−２８９２；Ｌｉｕ，Ｔ．；Ｃｈｅｎ，Ｓ．；Ｏ’Ｈａｇａｎ，Ｍ．Ｊ．；Ｒａｋｏｗｓｋｉ ＤｕＢｏｉｓ，Ｍ．；Ｂｕｌｌｏｃｋ，Ｒ．Ｍ．；ＤｕＢｏｉｓ，Ｄ．Ｌ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，６２５７−６２７２］；時には、プロトン性溶媒を添加した［Ｇａｏ，Ｙ．；Ｈｏｌａｈ，Ｄ．Ｇ．；Ｈｕｇｈｅｓ，Ａ．Ｎ．；Ｓｐｉｖａｋ，Ｇ．Ｊ．；Ｈａｖｉｇｈｕｒｓｔ，Ｍ．Ｄ．；Ｍａｇｎｕｓｏｎ，Ｖ．Ｒ．；Ｐｏｌｙａｋｏｖ，Ｖ．Ｐｏｌｙｈｅｄｒｏｎ １９９７，１６，２７９７−２８０７；Ｏｈｋｉ，Ｙ．；Ｓｕｚｕｋｉ，Ｈ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２０００，３９，３１２０−３１２２；Ａｒｇｏｕａｒｃｈ，Ｇ．；Ｈａｍｏｎ，Ｐ．；Ｔｏｕｐｅｔ，Ｌ．；Ｈａｍｏｎ，Ｊ．−Ｒ．；Ｌａｐｉｎｔｅ，Ｃ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００２，２１，１３４１−１３４８；Ｓｅｌｌｍａｎｎ，Ｄ．；Ｗｅｂｅｒ，Ｗ．Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．１９８６，３０４，１９５−２０１；Ｊｉａ，Ｇ．；Ｄｒｏｕｉｎ，Ｓ．Ｄ．；Ｊｅｓｓｏｐ，Ｐ．Ｇ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ １９９３，１２，９０６−９１６］。少なくともいくつかの本明細書で記載の錯体に対しては、鉄水素化物錯体の溶液を再現性よく生成するには、少なくとも６当量のＬｉＡｌＨ４の添加が必要であることが明らかになった（段落００８９を参照されたい）。その後、ガス放出が止まるまで混合物をアルコールで処理した。メタノール、エタノールおよびｔｅｒｔアミルアルコール（２−メチル−２−ブタノール、ｔＡｍｙｌＯＨ）が活性触媒調製物を与えることが分かった。その後、ケトンまたはイミン基質および追加のＴＨＦを加え、全溶液を準備が整った圧力反応器中に注入した。この手順により、容易で効果的な触媒作用のための最適条件の選別が可能となる（下表１を参照されたい）。
２５気圧のＨ２は触媒作用にとっては効果的圧力であったが、５気圧Ｈ２でもアセトフェノンの１−フェニルエタノールへの１０分以内の完全転換が得られた。より速い転換は、２５℃より５０℃で観察された（表１、エントリ２対３）。ＬｉＡｌＨ４のＮａＡｌＨ４による置換は反応速度に影響を与えなかった（エントリ４）。塩基の存在しない場合は、触媒作用は観察されず（エントリ７）、塩基感受性基質の試験を行わなかった。触媒活性化プロセスにおける３級アルコール、ｔＡｍｙｌＯＨの使用は、一級アルコール、ＭｅＯＨまたはエタノールを使った場合より活性な系を生成した（エントリ２対５対６）。理論に束縛されることを意図するものではないが、アルコールの効果に対する２つの可能な説明が考えられる：触媒活性化時期が、リガンドとしてのメトキシドまたはエトキシドでより遅い；または一級アルコキシドでより顕著に発生するその他の失活プロセスが存在する［Ｆｉｅｄｌｅｒ，Ａ．；Ｓｃｈｒｏｄｅｒ，Ｄ．；Ｓｃｈｗａｒｚ，Ｈ．；Ｔｊｅｌｔａ，Ｂ．Ｌ．；Ａｒｍｅｎｔｒｏｕｔ，Ｐ．Ｂ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９９６，１１８，５０４７−５０５５］。３級アルコールの使用はまた、Ａｌ（ＯＲ）３により媒介される非選択的移動水素化を妨げた。少なくとも１つの大きなアルキル置換を含むリン原子に対するＰ−Ｎ−Ｐ’リガンドは、活性触媒を生成するために有益であるように見えた（表１、エントリ１および２対９）。４ａプレ触媒を使ったアセトフェノン水素化に対するＴＯＦ値（エントリ８、５０℃、５気圧Ｈ２で、ＴＯＮ２０００、ＴＯＦ１９８０ｈ−１）は、Ｍｉｌｓｔｅｉｎの錯体Ｍ２に対し報告された値、４０℃、４気圧Ｈ２で４３０ｈ−１に匹敵した。本明細書で記載の錯体で観察された１つの差異は、Ｍ２またはＭ３（図１）を使った触媒作用に必要なアルコール溶媒の代わりにＴＨＦが使用可能であることであった。
ベンズアルデヒド水素化に対しては、５気圧Ｈ２ガスでは１０ｈに対して、１０気圧Ｈ２ガス圧力では、２．５ｈで９０％転化率を達成するのを容易にしたことが明らかになった：
不斉ケトン水素化反応の基質の範囲を、５０℃、５気圧Ｈ２下で、（Ｓ，Ｓ）−４ｄ（下表２を参照されたい）から調製した０．１ｍｏｌ％の活性化混合物を使って調査した。多くのアリールケトンが、良好な鏡像異性選択性、典型的には８０％（Ｓ）で、アルコールに転換された。この系は、エナンチオ選択的ケトン水素化に対して、この系がＨ２ガスを用いたことを考慮すると、他の鉄系触媒（図１）より高い活性を示すように見えた。（Ｓ，Ｓ）キラル触媒系が、（Ｓ）アルコール鏡像異性体を生成し、（Ｓ，Ｓ）−ジアミン由来のリガンドを使うと、通常、アルコールの（Ｒ）鏡像異性体が予測されることは興味深い［Ｎｏｙｏｒｉ，Ｒ．；Ｏｈｋｕｍａ，Ｔ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００１，４０，４０−７３；Ａｂｄｕｒ−Ｒａｓｈｉｄ，Ｋ．；Ｆａａｔｚ，Ｍ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００１，１２３，７４７３−７４７４；Ｃｌａｐｈａｍ，Ｓ．Ｅ．；Ｈａｄｚｏｖｉｃ，Ａ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｃｏｏｒｄ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．２００４，２４８，２２０１−２２３７］。
（Ｓ，Ｓ）−４ｄから出発する触媒混合物のアセトフェノン水素化に関する試験を、５０℃と２５℃の両方で行った。反応の鏡像異性選択性は８０％から８９％（Ｓ）に増加し、一方、完全な転換の時間は、それぞれ３０分から９０分に延びた。５０℃での触媒混合物はまた、基質の追加添加に適応した：４つの追加のアセトフェノンのバッチ（１０００当量）を、触媒作用を減速することなく、または生成物（Ｓ）−１−フェニルエタノールのｅｅに影響を与えることなく、３０分間隔で添加した。第５のバッチは触媒反応が遅くなったが、それでも完結した。ケトン基質上の嵩高い置換基による立体障害が増加するので、（Ｓ，Ｓ）−４ｄ系の鏡像異性選択性は活性と共に減少した（表２、エントリ７対８対９）。反応を定期的にモニターし、ｅｅは反応完了まで一定のままであったので、低鏡像異性選択性は、ラセミ化が原因ではない。より少ない嵩高さの基質、例えば、ベンジルアセトン（エントリ１５）に対しては、（Ｓ，Ｓ）−４ｄ系による触媒還元は急速であったが、エナンチオ選択性は低かった（ｅｅ＝５％）。ベンジルアセトンより立体障害の大きい、基質１−フェニル−２−ブタノン（エントリ１６）に対しては、ｅｅは３０％増加したが、触媒活性の実質的な低下があった（ＴＯＦ＝９０ｈ−１）。この低い触媒活性は、塩基の存在に起因するエノレート形成の結果であると考えられた。幸いにも、エノレートの阻害効果は触媒を完全には毒さなかった。プレ触媒（Ｓ，Ｓ）−４ｄは芳香族ケトン（エントリ１７）の適度に効果的な水素化をもたらすが、鏡像異性選択性に劣る（ｅｅ＝４６％）ことが明らかになった。この系はまた、２−アセチルチオフェン（エントリ１８）および２−アセチルフラン（エントリ１９）の還元をほぼ完結まで触媒することも明らかになった。しかし、触媒作用はアセトフェノン（ＴＯＦ＝９９０ｈ−１）より遅かった（２−アセチルチオフェンに対しＴＯＦ＝２４０ｈ−１および２−アセチルフランに対し２２０ｈ−１）。差異は、ヘテロ環の鉄に結合したヘテロ原子によると考えられた。しかし、触媒作用は完結したので、キレート化効果が可逆的の可能性があることが想定された。キレート化効果は、基質２−アセチルピリジン（エントリ２０）に対しより顕著で、それにより、触媒作用は一時間後、２０％転換（または２００ＴＯＮ）で停止したように思われた。基質、そのアルコール生成物、または両方が、触媒を不活性化することが考えられた。Ｈ２圧の１０気圧への増加は、２−アセチルピリジンの水素化を２時間で６０％転換（または６００ＴＯＮ）まで可能とし、水素化生成物の７４％ｅｅを維持した。
（Ｓ，Ｓ）−４ｄ系は、トランス−４−フェニル−３−ブテン−２−オン、不飽和ケトンを、５または１０気圧Ｈ２圧で水素化しなかった（表２、エントリ２１）。オレフィン基は、触媒を毒さなかった。理由は、（Ｓ，Ｓ）−４ｄ系は５−ヘキセン−２−オン（エントリ２２）を、ＮＭＲ分光法で測定してオレフィンに影響を与えることなく、５−ヘキセン−２−オールに完全に水素化することができたためである。しかし、触媒水素化が１時間で完結したベンジルアセトン（エントリ１５）と比較して、５−ヘキセン−２−オンの水素化は、４時間で完結した。さらに、１−ヘキセン（５００当量）のアセトフェノン（１０００当量）の水素化反応への添加を行うと、触媒作用は３０分ではなく９０分で完結した。これらの結果は、ヘテロ環式基質での状況に類似の、ある程度の可逆的オレフィン配位が存在する可能性を示唆する（エントリ１８〜２０）。鉄のエノンおよびジエン化合物は、既知であり、よく研究されている［Ｂｒｏｏｋｈａｒｔ，Ｍ．；Ｎｅｌｓｏｎ，Ｇ．Ｏ．Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．１９７９，１６４，１９３−２０２；Ｍｏｕｌｔｏｎ，Ｂ．Ｅ．；Ｄｕｈｍｅ−Ｋｌａｉｒ，Ａ．Ｋ．；Ｆａｉｒｌａｍｂ，Ｉ．Ｊ．Ｓ．；Ｌｙｎａｍ，Ｊ．Ｍ．；Ｗｈｉｔｗｏｏｄ，Ａ．Ｃ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００７，２６，６３５４−６３６５；Ｋｎｏｌｋｅｒ，Ｈ．−Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．２０００，１００，２９４１−２９６２；Ｒｕｓｓｅｌｌ，Ｓ．Ｋ．；Ｍｉｌｓｍａｎｎ，Ｃ．；Ｌｏｂｋｏｖｓｋｙ，Ｅ．；Ｗｅｙｈｅｒｍｕｌｌｅｒ，Ｔ．；Ｃｈｉｒｉｋ，Ｐ．Ｊ．Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２０１１，５０，３１５９−３１６９］。現在請求している鉄触媒の場合と同様に、エノンおよびジエンとのある程度の可逆的配位が存在すると考えられた。理由は、トランス−４−フェニル−３−ブテン−２−オン（５００当量）の、アセトフェノン（１０００当量）の水素化反応への添加により、触媒作用は９０分で完結し、エノン添加物は転換されなかったためである。
追加のキラル錯体のアセトフェノン水素化に関し５０℃で試験し、それぞれの反応に対する鏡像異性選択性を評価した。結果の概略を下に示した（表２ａ）。
活性化（Ｓ，Ｓ）−４ｄを使って、１ｍｏｌ％（（Ｓ，Ｓ）−４ｄを基準にして）の基質添加量および１０ｍｏｌ％塩基で、２０気圧Ｈ２ガス、５０℃のより過酷な条件下、イミンの水素化を同様に調査した。この系は、イミン基質、Ｎ−（１−フェニルエチリデン）アニリン、またはフェニル−Ｎ−（１−フェニルエチリデン）メタンアミン、またはニトリル基質、ベンジルニトリル、の水素化に対し不活性であることが明らかになった。しかし、活性化イミン、Ｎ−（ジフェニルホスホニル）プロピオフェノンイミンの水素化は２２ｈで観察され、５ｈ−１のＴＯＦであった：
この系の活性は、Ｂｅｌｌｅｒおよび共同研究者らの共同系Ｂ２よりも高いことが観察された。Ｂ２はより過酷な条件下で約１ｈ−１のＴＯＦであった［Ｚｈｏｕ，Ｓ．；Ｆｌｅｉｓｃｈｅｒ，Ｓ．；Ｊｕｎｇｅ，Ｋ．；Ｂｅｌｌｅｒ，Ｍ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２０１１，５０，５１２０−５１２４］。活性化（Ｓ，Ｓ）−４ｄの鏡像異性選択性は高かった（ｅｅ＝９０％（Ｓ））。
実施例３：触媒活性化ステップの調査
実験
錯体５ａ−ｄおよび６ａ−ｄの合成のための一般的手順：バイアルに、ＴＨＦ（５ｍＬ）中の［Ｆｅ（ＣＯ）２（Ｂｒ）（Ｐ−ＣＨ＝Ｎ−Ｐ’）］［ＢＦ４］（約２０ｍｇ）を加え、明紫色溶液を得て、これにＬｉＡｌＨ４を溶液が暗黄褐色になるまで加えた（約２０ｍｇ）。１０分間撹拌後、溶媒を除去し、残留物をエーテル（５〜１０ｍＬ）に取り込み、灰黒色沈殿物を除去した。１２−クラウン−４（約４〜５滴）を加えて、オフホワイト固形物の沈殿を生じさせた（［Ｌｉ（１２−クラウン−４）］ＢＨ４］）。得られた溶液を濾過し、減圧下乾燥して、黄色残留物を得た。
錯体７および８の合成のための一般的手順：５ａ−ｄおよび６ａ−ｄに対し概要を述べた手順にしたがって、過剰なアルコール（ＭｅＯＨまたはｔＡｍｙｌＯＨ）を、ガス放出がなくなるまで最終のＥｔ２Ｏ溶液に滴下した（約１０滴）。元は黄色であった溶液がオレンジ色に変わった。溶媒を除去し、残留物をペンタンに取り込み、濾過した。溶液を減圧下乾燥して、オレンジ色の残留物を得た。
５および６のモデルによる密度汎関数理論計算：ＤＦＴ計算をＧａｕｓｓｉａｎ０９［Ｆｒｉｓｃｈ，Ｍ．Ｊ．ｅｔ ａｌ．，２００９，Ｇａｕｓｓｉａｎ ２００９ Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ｂ．２００１］を使って行った。全計算にＭ０６ハイブリッド汎関数を使った［Ｚｈａｏ，Ｙ．；Ｔｒｕｈｌａｒ，Ｄ．Ｔｈｅｏｒ．Ｃｈｅｍ．Ａｃｃ ２００８，１２０，２１５−２４１；Ｚｈａｏ，Ｙ．；Ｔｒｕｈｌａｒ，Ｄ．Ｇ．Ａｃｃ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．２００８，４１，１５７−１６７］。全ての原子を６−３１＋＋Ｇ（ｄ，ｐ）基底関数セットで処理した。全体を通してｐｕｒｕｎｅｄ（９９，５９０）積分グリッドを使用する（Ｇｒｉｄ＝ＵｌｔｆａＦｉｎｅを指定）。ＳＭＤ溶媒和モデル由来の半径および非静電項を用いたｉｎｔｅｇｒａｌ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｆｏｒｍａｌｉｓｍ ｐｏｌａｒｉｚａｂｌｅ ｃｏｎｔｉｎｕｕｍ ｍｏｄｅｌ（ＩＥＦ−ＰＣＭ）を使って、テトラヒドロフランで最適化を行った［Ｍａｒｅｎｉｃｈ，Ａ．Ｖ．；Ｃｒａｍｅｒ，Ｃ．Ｊ．；Ｔｒｕｈｌａｒ，Ｄ．Ｇ．Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｂ ２００９，１１３，６３７８−６３９６］。完全振動および熱化学解析（１気圧、２９８Ｋ）を最適化構造に対して行い、溶媒補正自由エネルギー（Ｇｏ）およびエンタルピー（Ｈｏ）を得た。最適化基底状態は、ゼロ虚数周波数を有することが分かった。
錯体９の合成のための一般的手順：触媒作用には塩基が必要であることが分かった（段落００８０を参照）が、基質および水素が存在しない場合、メトキシド水素化物錯体７ｂは塩基中で不安定であった。ＫＯｔＢｕを調製されたプレ触媒７ｂのＣ６Ｈ６溶液に加えると、１０分の撹拌後、オレンジ色溶液が赤色に変わった。白色沈殿物を除去後、単離赤色残留物の３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（Ｃ６Ｄ６）スペクトルは、微量化合物および遊離Ｐ−ＣＨ２ＮＨ−Ｐ’リガンドに加えて、７９．７および１０１ｐｐｍ（ＪＰＰ＝７３．０Ｈｚ）の位置の２つのダブレットとして１つの主要化合物を示した。ペンタンのＣ６Ｄ６溶液中へのゆっくりした拡散によりＸ線回折に適した結晶が単離されると、主要化合物を中性Ｆｅ（０）錯体：Ｆｅ（Ｐｈ２ＰＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＰｉＰｒ２）（ＣＯ）２、９であると特定した：
図９Ｂは、９のＯＲＴＥＰプロット（３０％の確率の熱振動楕円体）を示す。フェニルおよびイソプロピル置換基の水素原子は分かりやすくするために省いた。選択結合長さ（Å）および角度（度）は、次の通り。Ｆｅ（１）−Ｃ（６）：１．７２３（２）；Ｆｅ（１）−Ｃ（５）：１．７９７（２）；Ｆｅ（１）−Ｎ（１）：２．０８８（２）；Ｆｅ（１）−Ｐ（２）：２．１７３５（６）；Ｆｅ（１）−Ｐ（１）：２．２０３８（６）；Ｃ（６）−Ｆｅ（１）−Ｃ（５）：９３．９４（９）；Ｃ（６）−Ｆｅ（１）−Ｎ（１）：１７２．４１（９）；Ｃ（５）−Ｆｅ（１）−Ｎ（１）：９３．０７（８）；Ｃ（６）−Ｆｅ（１）−Ｐ（２）：８９．６２（７）；Ｃ（５）−Ｆｅ（１）−Ｐ（２）：１２０．３４（６）；Ｃ（５）−Ｆｅ（１）−Ｐ（１）：１１９．３７（６）；Ｐ（２）−Ｆｅ（１）−Ｐ（１）：１１９．５５（２）；Ｎ（１）−Ｆｅ（１）−Ｐ（２）：８４．３４（５）；Ｃ（６）−Ｆｅ（１）−Ｐ（１）：９５．００（７）。
考察
水素化物−アルミニウム水素化物鉄錯体５ａ−ｄ、６ａ−ｄおよび一水素化物錯体７ｂ（Ｒ’’’ Ｍｅ）および８ｂおよび（Ｓ，Ｓ）−８ｄ（Ｒ’’’ ｔＡｍｙｌ）の合成では、４ａ−ｄの紫色のＴＨＦ溶液から開始し、ＬｉＡｌＨ４活性化剤を添加時すると、すぐに暗褐色に変化し、ガスを放出した：
ＴＨＦの除去と、その後の黒色沈殿物のＥｔ２Ｏによる除去により、暗褐色−黄色溶液を得た。単離残留物をＮＭＲ分光法により調べ、上記に示すように、トランス水素と鉄上にメル−Ｐ−Ｎ−Ｐ’リガンドを有する（５ａ−ｄ）か、またはシス水素と鉄上にファク−Ｐ−Ｎ−Ｐ’リガンドを有する（６ａ−ｄ）２種の鉄水素化物−アルミニウム水素化物種を含むことが明らかになった。例えば、１０５Ｈｚの大きなＪＰＰを有するので、５ｂはメル配置を有すると考えられたが、６ｂは２０Ｈｚの小さいＪＰＰのためにファク配置であると考えられた。プロトン源は反応に加えられなかったので、ＡｌはまだＡｌＨ３としてアミドに結合していると仮定された。２７Ａｌ ＮＭＲ分光法では、１００ｐｐｍに大きなブロード信号を示したので、この仮定が支持された。ＩＲ分光法も同様で、１７８３および１６８４ｃｍ−１にνＡＬ−Ｈ吸収が認められた［Ａｒｅｓ，Ｊ．Ｒ．；Ａｇｕｅｙ−Ｚｉｎｓｏｕ，Ｋ．Ｆ．；Ｐｏｒｃｕ，Ｍ．；Ｓｙｋｅｓ，Ｊ．Ｍ．；Ｄｏｒｎｈｅｉｍ，Ｍ．；Ｋｌａｓｓｅｎ，Ｔ．；Ｂｏｒｍａｎｎ，Ｒ．Ｍａｔｅｒ．Ｒｅｓ．Ｂｕｌｌ．２００８，４３，１２６３−１２７５］。化合物Ｈ２Ａｌ［Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２ＮＭｅ２）２］ＡｌＨ３は、このようなアラニン−アミド付加物の先例となった［Ｌｕｏ，Ｂ．；Ｋｕｃｅｒａ，Ｂ．Ｅ．；Ｇｌａｄｆｅｌｔｅｒ，Ｗ．Ｌ．Ｄａｌｔｏｎ Ｔｒａｎｓ．２００６，０，４４９１−４４９８］。構造５の２つまでの配置（Ｈに対しトランスのＨ、およびＮに対しトランスのＨ）が存在したが、図示したように、トランスのみが主要構造である。構造６では、６ａおよび６ｂに対し１種のみの配置とその鏡像異性体、６ｃに対して１種のみ（鏡像異性体なし）が存在したが、（Ｓ，Ｓ）−６ｄに対しては窒素がＲまたはＳ配置の２種のジアステレオマーが存在した。化学シフト、結合定数、ならびにＤＦＴ計算（上記参照）を使って、上記で示すように、鉄水素化物種５および６の仮の構造を立証した。
構造５および６のＤＦＴ分析に関しては、簡略化構造を採用し、図８（水素化物−アルミニウム水素化物５に対し）および図９（６に対し）に示すように、リン上の置換基を水素で置き換えた。トランス水素化物−アルミニウム水素化物は、１．５４および１．６６ÅのＦｅ−Ｈ距離であり、後者はアルミニウムとの相互作用に起因する。Ａｌ−Ｈ １．７３Åの距離での水素化物と四極子アルミニウムとの相互作用により、５ｂの１Ｈ ＮＭＲスペクトルにおける−１０．９ｐｐｍの位置の対応する水素化物共鳴のブロードニングが説明される。錯体６のシス−水素化物−アルミニウム水素化物は、１．５７ÅのＦｅ−Ｈ距離を有し、これらの水素はアルミニウムから長い距離（Ａｌ−Ｈ １．９２、１．９４Å）であった。これにより、これらの共鳴が、鉄の八面体の周りにほぼ正方平面状の類似した水素化物環境およびリン環境の配置に起因する領域−１１〜−１２ｐｐｍ中の疑似ＡＡ’ＸＸ’パターンほどブロードでなく、また、それらのように見えないのかの理由の説明がなされた。Ｌｉ＋はＡｌＨ３ユニットへのイオンペアとして計算されたが、ＴＨＦ溶液中では、それは配位ＴＨＦも有した。上記のように、Ｌｉ＋はＮＭＲにより検出された。
１つの観察では、錯体４ｃから出発して形成された錯体５ｃおよび６ｃは、対称性ＰＰｈ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＰＰｈ２リガンドを含んでいた。これは３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲスペクトルからも明らかで、５ｃおよび６ｃは、等価リン核に起因してシングレットを与えた（図１１参照）。これはイミン基が錯体４ａ−ｄ中で触媒活性化の間、還元されていたという証拠であると考えられた。
触媒水素化活性は使用したアルコールの性質に依存したので、従って、鉄水素化物アルミニウム水素化物錯体のＭｅＯＨおよびｔＡｍｙｌＯＨによる処理をＮＭＲにより別々に調査した。錯体５および６のＣ６Ｈ６またはＴＨＦ溶液への過剰のアルコールの添加時に、鉄プレ触媒のメル−Ｆｅ（Ｈ）（ＯＲ’’’）（ＣＯ）（Ｐ−ＣＨ２ＮＨ−Ｐ’）（７はＲ’’’＝Ｍｅ；８はｔＡｍｙｌ）を形成した（段落０１３９参照）。溶液の色は黄色からオレンジ色に変化し、ガスが放出された。単離残留物のＮＭＲスペクトルは、類似のパターンを有する複数の鉄水素化物錯体を示したが、それらは鉄一水素化物物錯体であった。錯体７ｂ、７ｂ−１３ＣＯ、８ｂおよび（Ｓ，Ｓ）−８ｄの１Ｈ、３１Ｐおよび１３Ｃ ＮＭＲスペクトルを詳細に調べて、ＭｅＯＨとの反応間の差異を、ｔＡｍｙｌＯＨとの反応と比較して識別した（段落０１２９参照）。３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲスペクトルは、Ｐ−Ｎ−Ｐ’リガンドの解離がなかったこと、および７の溶液に対する８の溶液のリン共鳴の低磁場シフトがなかったことを示し、したがって、アルコキシドリガンドの証拠を提供した。２ＪＰＰが１２０〜１５０Ｈｚの範囲であったので、主要鉄一水素化物化合物をＰ−Ｎ−Ｐ’リガンドのトランスリン基を有するメル構造を有すると仮定した。１Ｈ ＮＭＲスペクトル水素化物共鳴の２ＪＨＰ値は、５０Ｈｚより大きく、これもまた、リンに対しシスの水素化物を有する構造に一致した（段落０１２９参照）。１Ｈ−３１Ｐ ＨＭＢＣ ＮＭＲスペクトルは、７ｂ、７ｂ−１３ＣＯおよび（Ｓ，Ｓ）−８ｄに対する水素化物共鳴と適切なリン共鳴との相関を可能とした。７ｂ−１３ＣＯの１Ｈ−１３Ｃ ＨＭＢＣ ＮＭＲスペクトルは、それぞれの水素化物と１つのＣＯリガンドとの独特の相関を示した。
したがって、それぞれの異性体は１つのＰ−ＮＨ−Ｐ’、水素化物、アルコキシドおよびカルボニルリガンドを有するメル配置であると考えられた。ＮＨ基の位置のために、一座配位リガンドに対するトランス位置は非等価であった。従って、可能なメトキシド異性体の合計数は：７ａおよび７ｂで６つ（および６つの鏡像異性体）、７ｃで３つ、ならびに（Ｓ，Ｓ）−７ｄで６つであることが確定した。８のｔＡｍｙｌ誘導体は、同じ数の異性体を有した（下記のＤＦＴ分析参照）。
さらに、種々の水素化物種７ｂの相対比率は、正確な反応条件に応じて極めてわずかに変わるように見えた：わずかに少ないアルコールの使用は、−１８．６ｐｐｍに１Ｈ ＮＭＲ信号を有する水素化物種の形成に有利であるように見え（００９２参照）、一方、過剰アルコールの使用の場合、−１８．６ｐｐｍの水素化物種の生成は遥かに少なく、−２２．７ｐｐｍに１Ｈ ＮＭＲ水素化物信号を有する新しい種が得られた。いずれの水素化物とも相関しない別の種の存在も検出され、原子価０の１０１．０および７９．７ｐｐｍの位置に３１Ｐ｛１Ｈ｝ダブレット（ＪＰＰ＝７３Ｈｚ）を有するＦｅ（ＣＯ）２（Ｐ−ＣＨ２ＮＨ−Ｐ’）錯体９に帰属された。この錯体の形成は、塩基の存在（段落００９８）、この場合はＬｉＯＨ、に関連し、この塩基は溶媒中の微量の水と反応する水素化物により生成されると思われた。この錯体の存在は、リガンドの再分配反応が可能であることを示した。２４〜４８時間の間に、−１８．６ｐｐｍの水素化物信号、および全ての微量水素化物種の信号が消滅し、１：１の比率の、−２１．６および−２２．７の地位の２つの水素化物種のスペクトルのみが残った。１Ｈ−３１Ｐ ＨＭＢＣおよび１Ｈ−１３Ｃ ＨＭＢＣは、それぞれの異性体の水素化物とその他の核との相関を可能とした。−２１．６ｐｐｍ水素化物はＪＨＰ＝５２および５７Ｈｚのダブレットのダブレットであり、９４．８および７５．３ｐｐｍ（ＪＰＨ＝３０およびＪＰＰ＝１３７Ｈｚ）の３１Ｐダブレットのダブレットと相関付けられた。この水素化物はまた、ＣＯの２２２．８ｐｐｍ、Ｐ−Ｃ（Ｐｈ）の１３９．７ｐｐｍおよびＰＣ（ｉＰＲ）の２４．５ｐｐｍ位置の１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ信号と相関付けられた。同様に、−２２．７ｐｐｍ水素化物はＪＨＰ＝５２および５６Ｈｚのダブレットのダブレットであり、９５．７および７５．０ｐｐｍ（ＪＰＨ＝２１およびＪＰＰ＝１３６Ｈｚ）の３１Ｐダブレットのダブレットと相関付けられ、また、ＣＯの２２２．４ｐｐｍ、Ｐ−Ｃ（Ｐｈ）の１３９．５ｐｐｍおよびＰ−Ｃ（ｉＰｒ）の２４．６ｐｐｍの位置の１３Ｃ｛１Ｈ｝ＮＭＲ信号と相関付けられた。これらの種は全く類似しており、一水素化物、モノカルボニル、鉄ＰＮＰ種であることが既知であった。したがって、各異性体に対しそれぞれＮ−Ｈが水素化物に対し上下に存在する、メル−Ｆｅ（Ｈ）（ＯＭｅ）（ＣＯ）（Ｐ−ＣＨ２ＮＨ−Ｐ’）であることが提案された。したがって、−２１．６ｐｐｍの水素化物は、動力学的生成物であり、−２２．７ｐｐｍの水素化物は熱力学的生成物であると考えられた。
メトキシドリガンドの存在を確認するために、標識アルコール、１３ＣＨ３ＯＨ、を用いて７ｂを調製した。しかし、遊離１３ＣＨ３ＯＨのみの共鳴が検出された。アルコキシドリガンドは通常、水素結合アニオン［ＲＯＨ・・ＯＲ］−としてアルコールに水素結合しているために、これはメトキシドの動的平均化およびメタノール共鳴に起因するのであろう思われた［Ｃｌａｐｈａｍ，Ｓ．Ｅ．；Ｇｕｏ，Ｒ．；Ｚｉｍｍｅｒ−Ｄｅ Ｉｕｌｉｉｓ，Ｍ．；Ｒａｓｏｏｌ，Ｎ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００６，２５，５４７７ − ５４８６８１；Ｂａｒａｔｔａ，Ｗ．；Ｂａｌｌｉｃｏ，Ｍ．；Ｅｓｐｏｓｉｔｏ，Ｇ．；Ｒｉｇｏ，Ｐ．Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２００８，１４，５５８８−５５９５］。Ｆｅ−１３ＣＯ信号の強化は検出されなかった。このことから、７ｂおよびいずれかの存在する９の異性体がアルコール由来のカルボニルリガンドを含まないことが示されたした［Ｚｈａｎｇ，Ｊ．；Ｇａｎｄｅｌｍａｎ，Ｍ．；Ｓｈｉｍｏｎ，Ｌ．Ｊ．Ｗ．；Ｒｏｚｅｎｂｅｒｇ，Ｈ．；Ｍｉｌｓｔｅｉｎ，Ｄ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００４，２３，４０２６−４０３３；Ｋｌｏｅｋ，Ｓ．Ｍ．；Ｈｅｉｎｅｋｅｙ，Ｄ．Ｍ．；Ｇｏｌｄｂｅｒｇ，Ｋ．Ｉ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００６，２５，３００７−３０１１］。
−２１．６および−２２．７ｐｐｍの２つの水素化物異性体のみを含む７ｂの、予め形成された溶液の、アセトフェノンの１−フェニルエタノールへの水素化に関し、最適化された５気圧Ｈ２圧および５０℃下で試験した。これらの溶液は活性で、１０００当量の基質を１５分未満で転換したが、塩基の存在下でのみであった。
錯体９による混入物を含まない水素化物錯体８ｂの混合物についても、ＴＨＦ中、５０℃、２５気圧Ｈ２、塩基（ＫＯｔＢｕ）の存在下でアセトフェノン水素化の試験を同様に行った。アセトフェノンの１−フェニルエタノールへの完全転換は、８ｂの合成に使用した４ｂの初期量を基準に、０．２ｍｏｌ％の触媒添加で１０分で起こった。
アルコキシド種７および８（段落００９２参照）の１Ｈ ＮＭＲ水素化物共鳴は、化学シフトおよび結合定数が、Ｍｉｌｓｔｅｉｎらにより報告されているように、Ｆｅ｛２，６−（ＰｉＰｒ２ＣＨ２）２Ｃ５Ｈ３Ｎ｝（Ｈ）（ＣＯ）（ＯｉＰｒ）の値に類似であることが分かった［Ｌａｎｇｅｒ，Ｒ．；Ｌｅｉｔｕｓ，Ｇ．；Ｂｅｎ−Ｄａｖｉｄ，Ｙ．；Ｍｉｌｓｔｅｉｎ，Ｄ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２０１１，５０，２１２０−２１２４］。後者は、−１９．５ｐｐｍにＪＨＰ＝５３．５のトリプレット水素化物共鳴を示したが、プレ触媒Ｍ２（図１）の触媒的活性型であると考えられた。
キラル錯体（Ｓ，Ｓ）−８ｄもまた、２つの主要異性体を含む鉄一水素化物化合物の混合物として存在した（段落０１２９参照）。この場合も、大きな２ＪＰＰがＰ−ＣＨ２Ｎ−Ｐ’リガンドのトランスホスフィン配位を示し、一方、大きな２ＪＨＰがシス−水素化物およびホスフィンリガンドを示した。しかし、これらの微量化合物のリン化学シフトは、１Ｈ−３１Ｐ ＨＭＢＣスペクトルを介してのみ特定され、それらが（Ｓ，Ｓ）−８ｄの２つの主要異性体（段落０１３１参照）に比べて低濃度であったことを示唆している。異性体の混合物として存在するこれらの錯体にもかかわらず、それらはケトン水素化に対し活性であり、（Ｓ，Ｓ）−８ｄに代わる良好な鏡像異性選択性を有していた。例えば、水素化物の混合物は１−フェニルエタノールへのアセトフェノン水素化を、インサイツ活性化プレ触媒（Ｓ，Ｓ）−４ｄと同じｅ．ｅ．および活性で触媒した。
実施例４： ＤＦＴ分析により決定した異性体アルコキシド水素化物（Ｓ，Ｓ）−７ｄの特性
実験
（Ｓ，Ｓ）−７ｄの簡略化モデルによる密度汎関数理論計算：ＤＦＴ計算をＧａｕｓｓｉａｎ０９［Ｆｒｉｓｃｈ，Ｍ．Ｊ．ｅｔ ａｌ．，２００９，Ｇａｕｓｓｉａｎ ２００９ Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ｂ．２００１］を使って行った。全計算にＭ０６ハイブリッド汎関数を使った［Ｚｈａｏ，Ｙ．；Ｔｒｕｈｌａｒ，Ｄ．Ｔｈｅｏｒ．Ｃｈｅｍ．Ａｃｃ ２００８，１２０，２１５−２４１；Ｚｈａｏ，Ｙ．；Ｔｒｕｈｌａｒ，Ｄ．Ｇ．Ａｃｃ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．２００８，４１，１５７−１６７］。全ての原子を６−３１＋＋Ｇ（ｄ，ｐ）基底関数セットで処理した。全体を通してｐｕｒｕｎｅｄ（９９，５９０）積分グリッドを使用する（Ｇｒｉｄ＝ＵｌｔｆａＦｉｎｅを指定）。ＳＭＤ溶媒和モデル由来の半径および非静電項を用いたｉｎｔｅｇｒａｌ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｆｏｒｍａｌｉｓｍ ｐｏｌａｒｉｚａｂｌｅ ｃｏｎｔｉｎｕｕｍ ｍｏｄｅｌ（ＩＥＦ−ＰＣＭ）を使って、テトラヒドロフランで最適化を行った［Ｍａｒｅｎｉｃｈ，Ａ．Ｖ．；Ｃｒａｍｅｒ，Ｃ．Ｊ．；Ｔｒｕｈｌａｒ，Ｄ．Ｇ．Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｂ ２００９，１１３，６３７８−６３９６］。完全振動および熱化学解析（１気圧、２９８Ｋ）を最適化構造に対して行い、溶媒補正自由エネルギー（Ｇｏ）およびエンタルピー（Ｈｏ）を得た。最適化基底状態は、ゼロ虚数周波数を有することが分かった。（Ｓ，Ｓ）−７ｄ異性体の全構造のＤＦＴ気相計算をＧＡＭＥＳＳを使って行った［ＧＡＭＥＳＳ，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｓｇ．ｃｈｅｍ．ｉａｓｔａｔｅ．ｅｄｕ／ＧＡＭＥＳＳ／ＧＡＭＥＳＳ．ｈｔｍｌ；Ｓｃｈｍｉｄｔ，Ｍ．Ｗ．；Ｂａｌｄｒｉｄｇｅ，Ｋ．Ｋ．；Ｂｏａｔｚ，Ｊ．Ａ．；Ｅｌｂｅｒｔ，Ｓ．Ｔ．；Ｇｏｒｄｏｎ，Ｍ．Ｓ．；Ｊｅｎｓｅｎ，Ｊ．Ｈ．；Ｓ．Ｋｏｓｅｋｉ；Ｍａｔｓｕｎａｇａ，Ｎ．；Ｎｇｕｙｅｎ，Ｋ．Ａ．；Ｓｕ，Ｓ．Ｊ．；Ｗｉｎｄｕｓ，Ｔ．Ｌ．；Ｄｕｐｕｉｓ，Ｍ．；Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙ，Ｊ．Ａ．Ｊ．Ｃｏｍｐｕｔ．Ｃｈｅｍ．，１９９３，１４，１３４７］。Ｍ０６汎関数を使用した。鉄を効率的コアポテンシャルを有するＬＡＮＬ２ＤＺ基底関数セットで処理した［Ｈａｙ，Ｐ．Ｊ．；Ｗａｄｔ，Ｗ．Ｒ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．１９８５，８２，２７０；ｉｂｉｄ ２８４；ｉｂｉｄ ２９９］。原子Ｃ、Ｈ、Ｎ、ＯおよびＰを、６−３１Ｇ基底関数セットで処理した（図１０Ａ参照）。
考察
調査された全てのアルコキシドの構造帰属を支援するために、前記可能な異性体の相対的安定性をＤＦＴ調査により解析した。初期の調査では、大きな基底関数セットを用いてメトキシド異性体の簡略化構造を処理した。この簡略化構造では、リン上のフェニルを水素で置き換え、シクロヘキシル基および主鎖フェニルをメチル基で置き換えた。この調査は、ＮＭＲ調査で確立されたメル−Ｐ−ＮＨ−Ｐ’リガンド立体化学を有する電子的に好ましい異性体を明らかにするように設計された。６つの可能なジアステレオマーの内で、カルボニルに対しトランスの水素化物を有する２つの異性体がエネルギーが高く、したがって、形成するには不安定過ぎることが分かった（段落０１５１参照）。メトキシドに対しトランスの水素化物を有し、ＮＨに隣接するメトキシドを有する異性体が最も安定であった。
異性体の相対的安定性に与える立体効果を、より小さい基底関数セットで処理した全構造の気相計算を使って調査した（図１０参照）。エネルギーが低い４つのジアステレオマーがあり、異性体Ｆが最も安定であった。メトキシド酸素はＮ−Ｈ基の水素結合距離以内であった（Ｏ・・・Ｈ：１．７５Å）。
実施例５：二水素化物錯体を介した活性化機構の調査
以下に記載するのは、ＮＭＲ分光法およびＤＦＴ計算を使って、触媒活性化の間に存在する活性水素化物種の構造および／または特徴ならびに錯体７ｂ、または（Ｓ，Ｓ）−７ｄを使ったケトン水素化のための触媒作用を決定する調査である。これらの調査の初期には、既知のトランス−二水素化物錯体に類似の１Ｈ ＮＭＲスペクトルによる水素化物共鳴が観察され［Ｌａｎｇｅｒ，Ｒ．；Ｉｒｏｎ，Ｍ．Ａ．；Ｋｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｖｓｋｉ，Ｌ．；Ｄｉｓｋｉｎ−Ｐｏｓｎｅｒ，Ｙ．；Ｌｅｉｔｕｓ，Ｇ．；Ｂｅｎ−Ｄａｖｉｄ，Ｙ．；Ｍｉｌｓｔｅｉｎ，Ｄ．Ｃｈｅｍ．− Ｅｕｒ．Ｊ．２０１２，１８，７１９６−７２０９］、そのため、活性化および触媒作用の機構のより詳細な調査を行った。
一般実験
特に断りのない限り、全ての手順および操作は、アルゴンまたは窒素雰囲気下で標準的シュレンク技術およびグローブボックスを使って行った。特に断りのない限り、全ての操作および反応の前に、全ての溶媒を脱気し、標準的な手順で乾燥した。重水素化溶媒をＣａｍｂｒｉｄｇｅ Ｉｓｏｔｏｐｅ ＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓまたはＳｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈから購入し、使用前に、活性化モレキュラーシーブ上で脱気および乾燥した。その他の全ての試薬は市販品入手源から購入し、さらに精製することなく使用した。特に断りのない限り、ＮＭＲスペクトルを周囲温度および圧力で、Ｖａｒｉａｎ Ｇｅｍｉｎｉ ４００ＭＨｚ分光装置（１Ｈは４００ＭＨｚ、１３Ｃは１００ＭＨｚ、１９Ｆは３７６ＭＨｚおよび３１Ｐは１６１ＭＨｚ）、またはＡｇｉｌｅｎｔ ＤＤ２−６００ＭＨｚ分光装置（１Ｈは６００ＭＨｚ、１３Ｃは１５１ＭＨｚ、１９Ｆは５６４ＭＨｚおよび３１Ｐは２４３ＭＨｚ）を使って記録した。部分的重水素化溶媒ピークに対して、１Ｈおよび１３Ｃ ＮＭＲを測定したが、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）に対する値を報告した。全ての３１Ｐ化学シフトを、外部基準としての８５％リン酸に対して測定した。ガスクロマトグラフィーをキラルカラム（ＣＰ ｃｈｉｒａｓｉｌ−Ｄｅｘ ＣＢ ２５ｍｘ２．５ｍｍ）を備えたＰｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ Ｃｌａｒｕｓ ４００クロマトグラフにより行い、基質転換率およびエナンチオ純度を決定した。移動相として水素ガスを使用し、オーブン温度を１３０℃に設定した。フェニルエタノールに対する保持時間は７．５８分および８．０３分で、アセトフェノンに対する保持時間は４．５６分であった。全ての水素化反応を、５０ｍＬのステンレス鋼製Ｐａｒｒ水素化反応器を使って一定温度と圧力下で行った。恒温水浴を使って、温度を５０℃に維持し、５気圧のＨ２（ｇ）で反応器を数回フラッシングすることにより酸素をパージした。
プレ触媒の合成：前述の手順（例えば、段落００８３，００８４参照）にしたがって、鉄プレ触媒メル−トランス−［Ｆｅ（Ｂｒ）（ＣＯ）２（Ｐ−ＣＨ＝Ｎ−Ｐ’）］［ＢＦ４］を生成した。同様に、アルコキシド一水素化物錯体ＦｅＨ（ＯＲ’）（ＣＯ）（Ｐ−ＣＨ２ＮＨ−Ｐ’）（７ｂおよび（Ｓ，Ｓ）−７ｄ：上記参照）を生成した。
トランス−二水素化物錯体（１１ａ−ｂ／１２ａ−ｂ）の合成：アルコキシド一水素化物錯体ＦｅＨ（ＯＲ’）（ＣＯ）（Ｐ−ＣＨ２ＮＨ−Ｐ’）（７ｂおよび（Ｓ，Ｓ）−７ｄ）を調製した後、それぞれのアルコキシド一水素化物錯体のＴＨＦ−ｄ８溶液（０．６ｍＬ）をシュレンクフラスコに移し、１気圧水素で反応させた。Ｈ２（ｇ）下で５分間撹拌後、ＴＨＦ−ｄ８（０．３ｍＬ）中の塩基（約８ｍｇ）をＨ２（ｇ）下添加した。使用される塩基には、ＫＯｔＢｕ、ＮａＯｔＢｕ、Ｐｈ−ＣＨ（ＯＫ）ＣＨ３、およびＮａＯＭｅが含まれるが、ＮａＯＭｅは効果的塩基ではないことが分かり、試験全体を通して、ＫＯｔＢｕを主として使用した。塩基の添加時には、明るいオレンジ色溶液が急速に明るいピンク色になり、その後、３０分かけて暗緑／暗褐色に変わった。次に、この溶液をＨ２（ｇ）を満たしたＮＭＲチューブに注入し、二水素化物による共鳴を３１Ｐおよび１Ｈ ＮＭＲ分光法を使って観察した。
トランス−二水素化物１１ａおよびシス−二水素化物１２ａの９：１比率混合物のＮＭＲデータ。１１ａ：３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（ＴＨＦ−ｄ８）１１８．０（ｄ）および９５．８ｐｐｍ（ｄ，ＪＰＰ（トランス）１１８Ｈｚ）。１Ｈ ＮＭＲ（ＴＨＦ−ｄ８）−９．０５および−９．１６ｐｐｍ（ＡＢＸＹパターンのＡＢ部分、２ＪＨＨ＝ＪＡＢ＝９．８Ｈｚ，２ＪＰＰ（トランス）＝ＪＸＹ＝１１８．０Ｈｚ、および２ＪＨＰ（シス）（ＪＡＸ、ＪＡＹ、ＪＢＸ、ＪＢＹ）＝４２．０、４２．０、４３．０、および４３．０Ｈｚ。１２ａ：３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（ＴＨＦ−ｄ８）１１４．５（ｄ）および９３．０ｐｐｍ（ｄ，ＪＰＰ９０Ｈｚ）１Ｈ ＮＭＲ（ＴＨＦ−ｄ８）−８．１ｐｐｍ（ｍ）および−２０．６ｐｐｍ（ｍ）。
トランス−二水素化物１１ｂおよびシス−二水素化物１２ｂの１：１比率混合物のＮＭＲデータ。１１ｂ：３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（ＴＨＦ−ｄ８）１１０．２（ｄ）および１０６．５ｐｐｍ（ｄ，ＪＰＰ１１３．６Ｈｚ）。１Ｈ ＮＭＲ（ＴＨＦ−ｄ８）−８．５６および−８．９４ｐｐｍ（ｍ、ＡＢＸＹパターンのＡＢ部分）。１２ｂ：３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲ（ＴＨＦ−ｄ８）１０２．５（ｄ）および１０９．７ｐｐｍ（ｄ，ＪＰＰ（トランス）１１６．４Ｈｚ）。１Ｈ ＮＭＲ（ＴＨＦ−ｄ８）−７．３１ｐｐｍ（ｍ）および−２１．００ｐｐｍ（ｍ）。
過剰の塩基をさらに除くために、窒素を満たしたグローブボックス中でベンゼン（３ｍＬ）をバイアル中の溶液に加えた。その後、溶液をセライトを通して濾過し、乾燥した。乾燥した溶液に、ＴＨＦ−ｄ８（０．７ｍＬ）を加え、Ｈ２（ｇ）下でさらに１０分間撹拌し、上記報告分析と一致する分離された１Ｈ ＮＭＲスペクトルを得た。
予め形成された二水素化物触媒系による水素化調査：ＴＨＦ中（７ｍＬ）中のアセトフェノン（０．３ｍＬ、２．６ｍｍｏｌ）の貯蔵溶液を、５０℃に加熱したＰａｒｒ反応器中に注入し、水素ガス流に対して５気圧Ｈ２（ｇ）まで加圧した。１ｍＬのシリンジを備えた１２インチ針を使って、前述で概略を述べたように調製されたゴムセプタムでキャッピングされたＮＭＲチューブから二水素化物１１ａ−ｂ／１２ａ−ｂのＴＨＦ−ｄ８溶液を取り出し、反応器中の水素ガス流の逆向きに注入した。設定した時間に、針およびシリンジを使って少量の試料を水素ガス流の下で反応器から取り出してガスクロマトグラフに注入し、分析した。
インサイツ生成系を使った水素化調査：アルゴンを満たしたグローブボックス中で、バイアルに［Ｆｅ（ＣＯ）２（Ｂｒ）（ＰＮＰ’）］［ＢＦ４］（４ｂ、（（Ｓ，Ｓ）−４ｄ）（５ｍｇ、０．００６ｍｍｏｌ））および３ｍＬのＴＨＦを入れた。この溶液に、ＴＨＦ中のＬｉＡｌＨ４（０．０５ｍＬの１．０Ｍ溶液）を加え、その後、溶液の色がすぐにピンクから暗褐色に変化した。５分間撹拌後、アルコール（例えば、２−メチル−２−ブタノール）（０．５ｍＬ）を加え、溶液をさらに１０分間撹拌した。その後、溶液を１２インチの針を備えたシリンジに移した。その後、同じバイアルにアセトフェノン（０．３５ｍＬ、３．０ｍｍｏｌ）および３ｍＬのＴＨＦを加えた。溶液を既にプレ触媒溶液を含む同じシリンジに取り込み、ストッパーで塞いだ。１２インチ針を備えた第２のシリンジ中に、塩基（０．００８ｍｍｏｌのＫＯｔＢｕ、ＮａＯｔＢｕ、またはＮａＯＭｅ）の３ｍＬのＴＨＦ中溶液を加え、ストッパーで塞いだ。両方のシリンジをグローブボックスから取り出して、５０℃に加熱したＰａｒｒ反応器中に注入し、水素ガス流に対して５気圧Ｈ２（ｇ）まで加圧した。設定した時間に、針およびシリンジを使って少量の試料を水素ガス流下で反応器から取り出してガスクロマトグラフに注入し、分析した。以下で考察するように、ＫＯｔＢｕまたはＮａＯｔＢｕを使って、１５分で完全な転換が観察された。ＮａＯＭｅを使った場合、３時間後に、生成物アルコールへの転換は観察されなかった。
クリプタンドが触媒系に加えられた実験に対しては、１２インチの針を備えた第３のシリンジに、０．８ｍＬのＴＨＦ中の２，２，２−クリプタンド（３６ｍｇ、０．０９５ｍｍｏｌ）を加え、ストッパーで塞いだ。触媒／アセトフェノンおよび塩基溶液の添加の２分後、この溶液をＰａｒｒ反応器に注入した。以下で考察するように、アルコールへの転換は、クリプタンドのない系と同様に、１５分で完結した。これは、触媒作用の間、カチオンとの相互作用がないことを示唆した。
計算の詳細：密度汎関数理論計算をＧａｕｓｓｉａｎ０９パッケージ［Ｆｒｉｓｃｈ，Ｍ．Ｊ．２０１０；Ｖｏｌ．Ｇａｕｓｓｉａｎ ０９ Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ｂ．０１］およびＭ１１−Ｌハイブリッド汎関数［Ｐｅｖｅｒａｔｉ，Ｒ．；Ｔｒｕｈｌａｒ，Ｄ．Ｇ．Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．２０１１，３，１１７−１２４；Ｋｕｌｋａｒｎｉ，Ａ．Ｄ．；Ｔｒｕｈｌａｒ，Ｄ．Ｇ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｔｈｅｏｒｙ Ｃｏｍｐｕｔ．２０１１，７，２３２５；Ｚｈａｏ，Ｙ．；Ｔｒｕｈｌａｒ，Ｄ．Ｔｈｅｏｒ．Ｃｈｅｍ．Ａｃｃ．２００８，１２０，２１５；ｄ）Ｚｈａｏ，Ｙ．；Ｔｒｕｈｌａｒ，Ｄ．Ｇ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．２００６，１２５，１９４１０１］を使って行った。ＥＤＳ計算に使った汎関数を表３に示す。全ての原子を６−３１＋＋Ｇ（ｄ，ｐ）基底関数セットで処理した。この処理には、６−３１Ｇ基底関数セットを使用したＥＤＳ計算を除いて、拡散基底関数を含めた［Ｃｌａｒｋ，Ｔ．；Ｃｈａｎｄｒａｓｅｋｈａｒ，Ｊ．；Ｓｐｉｔｚｎａｇｅｌ，Ｇ．Ｗ．；Ｓｃｈｌｅｙｅｒ，Ｐ．Ｖ．Ｒ．Ｊ．Ｃｏｍｐｕｔ．Ｃｈｅｍ．１９８３，４，２９４；Ｌｙｎｃｈ，Ｂ．Ｊ．；Ｚｈａｏ，Ｙ．；Ｔｒｕｈｌａｒ，Ｄ．Ｇ．Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ａ ２００３，１０７，１３８４；Ｆｒｉｓｃｈ，Ｍ．Ｊ．；Ｐｏｐｌｅ，Ｊ．Ａ．；Ｂｉｎｋｌｅｙ，Ｊ．Ｓ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．１９８４，８０，３２６５］。全体を通してｐｕｒｕｎｅｄ（９９，５９０）積分グリッドを使用する（Ｇｒｉｄ＝ＵｌｔｆａＦｉｎｅを指定）。ＴＨＦ中でのＳＭＤ溶媒和モデル［Ｍａｒｅｎｉｃｈ，Ａ．Ｖ．；Ｃｒａｍｅｒ，Ｃ．Ｊ．；Ｔｒｕｈｌａｒ，Ｄ．Ｇ．Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｂ ２００９，１１３，６３７８］由来の半径および非静電項を用いたｉｎｔｅｇｒａｌ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｆｏｒｍａｌｉｓｍ ｐｏｌａｒｉｚａｂｌｅ ｃｏｎｔｉｎｕｕｍ ｍｏｄｅｌ（ＩＥＦ−ＰＣＭ）［Ｔｏｍａｓｉ，Ｊ．；Ｍｅｎｎｕｃｃｉ，Ｂ．；Ｃａｍｍｉ，Ｒ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．２００５，１０５，２９９９；Ｔｏｍａｓｉ，Ｊ．；Ｍｅｎｎｕｃｃｉ，Ｂ．；Ｃａｎｃｅｓ，Ｅ．Ｊ．Ｍｏｌ．Ｓｔｒｕｃｔ．（ＴＨＥＯＣＨＥＭ）１９９９，４６４，２１１］を使って最適化を行った。固有反応座標（ＩＲＣ）を使って基底状態をそれらの遷移状態に繋げた［Ｆｕｋｕｉ，Ｋ．Ａｃｃ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．１９８１，１４，３６３］。比較のために、錯体１３ａおよび１６ａを、それらのシングレットおよびトリプレット状態で計算した（図１３）。定留点はノーマルモード解析により特定される。完全振動および熱化学解析（１気圧、２９８Ｋ）を最適化構造に対して行い、溶媒補正自由エネルギー（Ｇｏ）およびエンタルピー（Ｈｏ）を得た。最適化基底状態は、ゼロ虚数周波数を有することが分かり、他方で、遷移状態は１つの虚数周波数を有することが分かった。計算構造の３次元可視化は、ＣｈｅｍＣｒａｆｔにより生成された。
ＮＭＲ分光法による二水素化物種の特定
前述の実施例から考えると、目的は、前駆物質アルコキシド錯体が塩基で活性化されてケトン水素化（例えば、上記スキームを参照されたい）用の触媒溶液を生成する場合に、どのような鉄含有種が形成されるかを特定することであった。ＴＨＦ−ｄ８中での錯体７ｂの水素との反応は、塩基がない場合には、２４時間後、変化が生じなかった。水素の存在下で、塩基（ＫＯｔＢｕまたはＮａＯＭｅ）の７ｂへの添加により、出発材料の消費が起こり、１１８．０および９５．８ｐｐｍ（ＪＰＰ＝１１８Ｈｚ）の位置に３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲダブレット、ならびに−９．１０ｐｐｍを中心とする１Ｈ ＮＭＲ水素化物信号を伴って、新規トランス−二水素化物種１１ａが生成した。さらに、より小量（１０％）の、３１Ｐ｛１Ｈ｝ＮＭＲスペクトルの１１４．５および９３．０ｐｐｍ（ＪＰＰ＝９０Ｈｚ）の位置のダブレット、ならびに１Ｈ ＮＭＲスペクトル１Ｈ ＮＭＲスペクトルの−８．１および−２０．６ｐｐｍの位置（３１Ｐ−１Ｈ ＨＭＢＣにより相関付けられた（下記スキーム参照））錯体トリプレットを伴ったシス−二水素化物異性体１２ａが存在した。
１１ａのトランス−二水素化物信号は、Ｍｉｌｓｔｅｉｎと共同研究者らにより報告された二水素化物Ｊ［図１４；Ｌａｎｇｅｒ，Ｒ．；Ｉｒｏｎ，Ｍ．Ａ．；Ｋｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｖｓｋｉ，Ｌ．；Ｄｉｓｋｉｎ−Ｐｏｓｎｅｒ，Ｙ．；Ｌｅｉｔｕｓ，Ｇ．；Ｂｅｎ−Ｄａｖｉｄ，Ｙ．；Ｍｉｌｓｔｅｉｎ，Ｄ．Ｃｈｅｍ．−Ｅｕｒ．Ｊ．２０１２，１８，７１９６−７２０９を参照されたい］の対応する異性体の信号に類似していた。異なる点は、本明細書で記載のトランス錯体が非等価水素化物を有していることであった。１１ａに関連する１１８．０および９５．８ｐｐｍの３１Ｐ信号の選択的デカップリングにより、これらの信号が−９．０５および−９．１６ｐｐｍ（ＪＨＨ＝９．８Ｈｚ）の２つの水素化物ダブレットに分離された。トランス−水素化物は、アミン基の存在のために、ジアステレオトピックであった。非等価トランス−二水素化物を有する錯体はまれであると考えられる：トランス−ＦｅＨ２（メソテトラホス）は１８ＨｚのＪＨＨであり［Ｂａｕｔｉｓｔａ，Ｍ．Ｔ．；Ｅａｒｌ，Ｋ．Ａ．；Ｍａｌｔｂｙ，Ｐ．Ａ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９８８，１１０，４０５６−４０５７；Ｂａｕｔｉｓｔａ，Ｍ．Ｔ．；Ｅａｒｌ，Ｋ．Ａ．；Ｍａｌｔｂｙ，Ｐ．Ａ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．；Ｓｃｈｗｅｉｔｚｅｒ，Ｃ．Ｔ．Ｃａｎ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．１９９４，７２，５４７−５６０］、一方、シス−二水素化物は通常、１３〜２１Ｈｚの範囲のＪＨＨである［Ｌａｇａｄｉｔｉｓ，Ｐ．Ｏ．；Ｓｕｅｓ，Ｐ．Ｅ．；Ｓｏｎｎｅｎｂｅｒｇ，Ｊ．Ｆ．；Ｗａｎ，Ｋ．Ｙ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１４，１３６，１３６７−１３８０；Ｌａｎｇｅｒ，Ｒ．；Ｉｒｏｎ，Ｍ．Ａ．；Ｋｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｖｓｋｉ，Ｌ．；Ｄｉｓｋｉｎ−Ｐｏｓｎｅｒ，Ｙ．；Ｌｅｉｔｕｓ，Ｇ．；Ｂｅｎ−Ｄａｖｉｄ，Ｙ．；Ｍｉｌｓｔｅｉｎ，Ｄ．Ｃｈｅｍ．−Ｅｕｒ．Ｊ．２０１２，１８，７１９６−７２０９；Ｔｒｏｖｉｔｃｈ，Ｒ．Ｊ．；Ｌｏｂｋｏｖｓｋｙ，Ｅ．；Ｃｈｉｒｉｋ，Ｐ．Ｊ．Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２００６，４５，７２５２−７２６０；Ｇｕｓｅｖ，Ｄ．Ｇ．；Ｈｕｂｅｎｅｒ，Ｒ．；Ｂｕｒｇｅｒ，Ｐ．；Ｏｒａｍａ，Ｏ．；Ｂｅｒｋｅ，Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９９７，１１９，３７１６−３７３１；Ｓｃｈｏｔｔ，Ｄ．；Ｃａｌｌａｇｈａｎ，Ｐ．；Ｄｕｎｎｅ，Ｊ．；Ｄｕｃｋｅｔｔ，Ｓ．Ｂ．；Ｇｏｄａｒｄ，Ｃ．；Ｇｏｉｃｏｅｃｈｅａ，Ｊ．Ｍ．；Ｈａｒｖｅｙ，Ｊ．Ｎ．；Ｌｏｗｅ，Ｊ．Ｐ．；Ｍａｗｂｙ，Ｒ．Ｊ．；Ｍｕｌｌｅｒ，Ｇ．；Ｐｅｒｕｔｚ，Ｒ．Ｎ．；Ｐｏｌｉ，Ｒ．；Ｗｈｉｔｔｌｅｓｅｙ，Ｍ．Ｋ．Ｄａｌｔｏｎ Ｔｒａｎｓ．２００４，３２１８−３２２４］；また、Ｃ６Ｄ６中の錯体Ｍ（図１４）は９．６のＪＨＨであった［Ｂｏｒｎｓｃｈｅｉｎ，Ｃ．；Ｗｅｒｋｍｅｉｓｔｅｒ，Ｓ．；Ｗｅｎｄｔ，Ｂ．；Ｊｉａｏ，Ｈ．；Ａｌｂｅｒｉｃｏ，Ｅ．；Ｂａｕｍａｎｎ，Ｗ．；Ｊｕｎｇｅ，Ｈ．；Ｊｕｎｇｅ，Ｋ．；Ｂｅｌｌｅｒ，Ｍ．Ｎａｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．２０１４，５，ｄｏｉ １０．１０３８／ｎｃｏｍｍｓ５１１１；Ｃｈａｋｒａｂｏｒｔｙ，Ｓ．；Ｂｒｅｎｎｅｓｓｅｌ，Ｗ．Ｗ．；Ｊｏｎｅｓ，Ｗ．Ｄ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１４，１３６，８５６４−８５６７］。１１ａの１１８ＨｚのＪＰＰは、７ｂのＪＰＰ（１３６Ｈｚ）と類似の大きさで、これは金属中心上にメル−Ｐ−Ｎ−Ｐ’配置のトランスリン核を有しており［Ｌａｇａｄｉｔｉｓ，Ｐ．Ｏ．；Ｓｕｅｓ，Ｐ．Ｅ．；Ｓｏｎｎｅｎｂｅｒｇ，Ｊ．Ｆ．；Ｗａｎ，Ｋ．Ｙ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１４，１３６，１３６７−１３８０］、したがって、上記スキームで示すように、１１ａのリガンドも同様にメル配置であることを示唆する。予測ソフトウェアＭｅｓｔＲｅＮｏｖａ８を使った水素化物の共鳴パターンのシミュレーションにより、ＰｉＰｒ２およびＰＰｈ２基へのＪＰＨカップリングは４２Ｈｚであることが示された。この値は錯体７ｂおよび（Ｓ，Ｓ）−７ｄで観察された５０〜６０Ｈｚのスプリッティングより幾分低いが、二水素化物Ｊで観察された４０．３Ｈｚには類似していた［Ｌａｎｇｅｒ，Ｒ．；Ｉｒｏｎ，Ｍ．Ａ．；Ｋｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｖｓｋｉ，Ｌ．；Ｄｉｓｋｉｎ−Ｐｏｓｎｅｒ，Ｙ．；Ｌｅｉｔｕｓ，Ｇ．；Ｂｅｎ−Ｄａｖｉｄ，Ｙ．；Ｍｉｌｓｔｅｉｎ，Ｄ．Ｃｈｅｍ．−Ｅｕｒ．Ｊ．２０１２，１８，７１９６−７２０９］。
ＴＨＦ−ｄ８中の、二水素存在下でのキラル系（Ｓ，Ｓ）−７ｄとＫＯｔＢｕとの反応により、トランスおよびシス−二水素化物異性体のそれぞれ（Ｓ，Ｓ）−１１ｂおよび（Ｓ，Ｓ）−１２ｂが約１：１の比率で生成された。二水素化物（Ｓ，Ｓ）−１１ｂは、３１Ｐ ＮＭＲスペクトル中に、メル−（Ｐ−Ｎ−Ｐ’）リガンド中のトランスリン核に対する２つのダブレット、１１０．２および１０６．５ｐｐｍ（２ＪＰＰ＝１１３．６Ｈｚ）を有した。２セットの多重線共鳴は、−８．５６および−８．９４ｐｐｍ（２ＪＨＨ＝９．３Ｈｚ）の位置での１Ｈ ＮＭＲスペクトルで明らかであった。これらは１Ｈ−３１Ｐ ＨＭＢＣによる１１０．２および１０６．５ｐｐｍの３１Ｐ信号と相関した。シス−（Ｓ，Ｓ）−１２ｂの３１Ｐ ＮＭＲスペクトルは、１０２．５および１０９．７ｐｐｍ（２ＪＰＰ＝１１６．４Ｈｚ）に２つのダブレットを有し、水素化物多重線は１Ｈ ＮＭＲスペクトル中で−７．３１および−２１．００ｐｐｍ（２ＪＨＨ＝１５．５Ｈｚ）に現れ、シス−二水素化物異性体のＭに類似していた［図１４、Ｂｏｒｎｓｃｈｅｉｎ，Ｃ．；Ｗｅｒｋｍｅｉｓｔｅｒ，Ｓ．；Ｗｅｎｄｔ，Ｂ．；Ｊｉａｏ，Ｈ．；Ａｌｂｅｒｉｃｏ，Ｅ．；Ｂａｕｍａｎｎ，Ｗ．；Ｊｕｎｇｅ，Ｈ．；Ｊｕｎｇｅ，Ｋ．；Ｂｅｌｌｅｒ，Ｍ．Ｎａｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．２０１４，５，ｄｏｉ １０．１０３８／ｎｃｏｍｍｓ５１１１；Ｃｈａｋｒａｂｏｒｔｙ，Ｓ．；Ｂｒｅｎｎｅｓｓｅｌ，Ｗ．Ｗ．；Ｊｏｎｅｓ，Ｗ．Ｄ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１４，１３６，８５６４−８５６７］。
図１４のトランス−二水素化物Ｊ［Ｌａｎｇｅｒ，Ｒ．；Ｌｅｉｔｕｓ，Ｇ．；Ｂｅｎ−Ｄａｖｉｄ，Ｙ．；Ｍｉｌｓｔｅｉｎ，Ｄ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２０１１，５０，２１２０−２１２４］およびＭ［Ｂｉｅｌｉｎｓｋｉ，Ｅ．Ａ．；Ｌａｇａｄｉｔｉｓ，Ｐ．Ｏ．；Ｚｈａｎｇ，Ｙ．Ｙ．；Ｍｅｒｃａｄｏ，Ｂ．Ｑ．；Ｗｕｒｔｅｌｅ，Ｃ．；Ｂｅｒｎｓｋｏｅｔｔｅｒ，Ｗ．Ｈ．；Ｈａｚａｒｉ，Ｎ．；Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ，Ｓ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１４，１３６，１０２３４−１０２３７］は室温のＮＭＲの時間尺度でシス−二水素化物と相互変換することが報告されている。１１ａと１２ｂとの間の交換はＮＯＥＳＹスペクトルでは検出されなかった。しかし、二水素化物は常に同じ比率の濃度を維持していることが観察され、それらがよりゆっくりした時間尺度で相互変換可能であることを示唆している。その他の剛直でない６配位鉄二水素化物錯体も動的異性化を受けることが分かっている［Ｌａｎｇｅｒ，Ｒ．；Ｉｒｏｎ，Ｍ．Ａ．；Ｋｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｖｓｋｉ，Ｌ．；Ｄｉｓｋｉｎ−Ｐｏｓｎｅｒ，Ｙ．；Ｌｅｉｔｕｓ，Ｇ．；Ｂｅｎ−Ｄａｖｉｄ，Ｙ．；Ｍｉｌｓｔｅｉｎ，Ｄ．Ｃｈｅｍ．−Ｅｕｒ．Ｊ．２０１２，１８，７１９６−７２０９；Ｇｅｒｌａｃｈ，Ｄ．Ｈ．；Ｐｅｅｔ，Ｗ．Ｇ．；Ｍｕｅｔｔｅｒｔｉｅｓ，Ｅ．Ｌ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９７２，９４，４５４５−４５４９；Ｍｅａｋｉｎ，Ｐ．；Ｍｕｅｔｔｅｒｔｉｅｓ，Ｅ．Ｌ．；Ｊｅｓｓｏｎ，Ｊ．Ｐ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９７３，９５，７５−８８．］。
アルゴン下でＴＨＦ−ｄ８中での７ｂとＫＯｔＢｕとの反応では、ジカルボニル錯体９およびその他の種が急速に生成された（図１５参照）。これは、ＫＯｔＢｕと反応してアミドヒドリド錯体Ｎを生ずるブロモヒドリド錯体Ｋ、またはボロヒドリド錯体Ｌ（図１４）の反応とは対照的であった［Ｂｏｒｎｓｃｈｅｉｎ，Ｃ．；Ｗｅｒｋｍｅｉｓｔｅｒ，Ｓ．；Ｗｅｎｄｔ，Ｂ．；Ｊｉａｏ，Ｈ．；Ａｌｂｅｒｉｃｏ，Ｅ．；Ｂａｕｍａｎｎ，Ｗ．；Ｊｕｎｇｅ，Ｈ．；Ｊｕｎｇｅ，Ｋ．；Ｂｅｌｌｅｒ，Ｍ．Ｎａｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．２０１４，５，ｄｏｉ １０．１０３８／ｎｃｏｍｍｓ５１１１；Ｃｈａｋｒａｂｏｒｔｙ，Ｓ．；Ｂｒｅｎｎｅｓｓｅｌ，Ｗ．Ｗ．；Ｊｏｎｅｓ，Ｗ．Ｄ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１４，１３６，８５６４−８５６７；Ｂｉｅｌｉｎｓｋｉ，Ｅ．Ａ．；Ｌａｇａｄｉｔｉｓ，Ｐ．Ｏ．；Ｚｈａｎｇ，Ｙ．Ｙ．；Ｍｅｒｃａｄｏ，Ｂ．Ｑ．；Ｗｕｒｔｅｌｅ，Ｃ．；Ｂｅｒｎｓｋｏｅｔｔｅｒ，Ｗ．Ｈ．；Ｈａｚａｒｉ，Ｎ．；Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ，Ｓ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１４，１３６，１０２３４−１０２３７］。Ｎの構造は、単結晶Ｘ線回折により明らかにされた［Ｃｈａｋｒａｂｏｒｔｙ，Ｓ．；Ｂｒｅｎｎｅｓｓｅｌ，Ｗ．Ｗ．；Ｊｏｎｅｓ，Ｗ．Ｄ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１４，１３６，８５６４−８５６７］。Ｎのリガンド上の２つのＰｉＰｒ２基は、鉄（０）種の形成に関して、観察されないアミド種１３ａ（図１６）上のＰｉＰｒ２とＰＰｈ２の組み合わせより、このタイプのアミド錯体を安定化させるのにより効果的であるように見えた。より小さいＰＰｈ２基は、分子間カルボニル交換が起こるのを可能とし、還元的脱離プロセスまたは１３ａ中のヒドリドおよびアミドドナーの直接還元的脱離（以下で考察）により最終的に鉄（０）ジカルボニル９およびその他の種を生成することが考えられた。
触媒試験
二水素化物錯体１１ａ／１２ａが本明細書で記載の触媒作用の活性種であったか否かを判定するために、錯体をアセトフェノンを使ってＨ２下で試験して１−フェニルエタノールへの転換を計測した。従って、二水素化物１１ａ／１２ａのＴＨＦ−ｄ８溶液を、０．３ｍＬのアセトフェノン（触媒：基質＝約１：５００）と共に、５０℃、５バールＨ２に設定した加圧型Ｐａｒｒ反応器に注入した。１５分未満で、１−フェニルエタノールへの完全な転換が観察された。４ｂ（上述）由来のインサイツ生成触媒も同様に、１５分での完全な転換を実現した。理論に束縛されることを意図するものではないが、これは、二水素化物種１１ａ／１２ａが活性触媒である、または触媒サイクルへの入口点であることを示唆すると考えられた。インサイツ生成系で報告されたように、キラル二水素化物（Ｓ，Ｓ）− （Ｓ，Ｓ）−１１ｂ／１２ｂに対しても同一条件下で同じ転換が８３％（Ｓ）−１−フェニルエタノールのｅ．ｅ．で観察された。したがって、ＮＭＲにより観察された二水素化物は、エナンチオ選択的触媒系としては同じである。換言すれば、ＮＭＲで観察可能な二水素化物（Ｓ，Ｓ）−１１ｂ／１２ｂは、（Ｓ，Ｓ）−４ｄから生成されたインサイツ系と同じ活性と選択性を示し、触媒作用の点で活性種であった、または活性種に直接変化したことを示す。０．０５ｍＬのアセトフェノンを、二水素化物１１ａ／１２ａを含むＪ−Ｙｏｕｎｇ ＮＭＲチューブに注入し、３０℃で１気圧Ｈ２の圧力に維持した場合には、二水素化物共鳴が消滅し、ＧＣで低濃度の１−フェニルエタノール（ｐｈｅｎｙｅｔｈａｎｏｌ）が検出されることが観察された。触媒系は３０℃で活性であったが、触媒のターンオーバーには１気圧を超える圧力が必要であった。
上述の二水素化物の生成は、塩基が必要であるように見えた。この点をさらに試験するために、二水素化物種１１ａ／１２ａを含む溶液を乾燥し、すべての残留物をベンゼンに再溶解し、全ての過剰塩基を濾別し、その後、二水素化物溶液を５気圧Ｈ２に加圧した反応器中に直接注入した。しかし、極小限の触媒作用が観察され、このことにより、二水素化物錯体を生成し、触媒ターンオーバーのためには塩基が必要であることが示唆された。観察された塩基の必要性は、触媒作用中にアルコールが過剰（これにより、鉄錯体が７ｂのようなアルコキシド錯体に逆転換を容易にできる）に存在する結果であると想定された。理論に束縛されることを意図するものではないが、これは、下記でさらに考察されるように、過剰な塩基はアルコキシド錯体を触媒サイクルに戻すのに必要であると考えられた。この提案は、錯体８（Ｒ’’’＝ｔＡｍｙｌ）を含む系が、より少ない立体障害を含むより安定なアルコキシドを形成する錯体７（Ｒ’’’＝Ｍｅ）を含む系より活性な触媒系を生成することと一致した。
理論に束縛されることを意図するものではないが、触媒作用の間に観察された塩基の存在の必要性に対し、カリウムにより安定化されたアニオン性アミド種が触媒サイクルに関与しているという別の説明が考えられた。このような種の存在は、ケトン水素化の間のＮｏｙｏｒｉルテニウムジアミン触媒系に対し提案されている［Ｈａｒｔｍａｎｎ，Ｒ．；Ｃｈｅｎ，Ｐ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００１，４０，３５８１−３５８５；Ｊｏｈｎ，Ｊ．Ｍ．；Ｔａｋｅｂａｙａｓｈｉ，Ｓ．；Ｄａｂｒａｌ，Ｎ．；Ｍｉｓｋｏｌｚｉｅ，Ｍ．；Ｂｅｒｇｅｎｓ，Ｓ．Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１３，１３５，８５７８−８５８４；Ｄｕｂ，Ｐ．Ａ．；Ｈｅｎｓｏｎ，Ｎ．Ｊ．；Ｍａｒｔｉｎ，Ｒ．Ｌ．；Ｇｏｒｄｏｎ，Ｊ．Ｃ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１４，１３６，３５０５−３５２１］。７ｂ／ＫＯｔＢｕ／アセトフェノン／Ｈ２（５気圧）の活性化触媒混合物への、カリウム当たり１．１当量の２，２，２−クリプタンドの添加は触媒作用速度に影響を与えないことが分かった。安定な［Ｋ（２，２，２−クリプタンド）］＋錯体の形成が、カリウムのアミドリガンド、アルコキシド塩基またはケトン基質との結合への関与を妨害するはずであったので、これにより、Ｎｏｙｏｒｉ系に対して提案されたカリウム特異的機構は除外された。
ケトン水素化のために想定された機構
図１６に示すように、触媒的に活性な溶液中のトランス−ジヒドリドアミン錯体１１ａおよび（Ｓ，Ｓ）−１１ｂの観察により、水素化経路が提案された［Ａｌｂｅｒｉｃｏ，Ｅ．；Ｓｐｏｎｈｏｌｚ，Ｐ．；Ｃｏｒｄｅｓ，Ｃ．；Ｎｉｅｌｓｅｎ，Ｍ．；Ｄｒｅｘｌｅｒ，Ｈ．−Ｊ．；Ｂａｕｍａｎｎ，Ｗ．；Ｊｕｎｇｅ，Ｈ．；Ｂｅｌｌｅｒ，Ｍ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２０１３，１２５，１４４１２−１４４１６；Ｃｈａｋｒａｂｏｒｔｙ，Ｓ．；Ｄａｉ，Ｈ．；Ｂｈａｔｔａｃｈａｒｙａ，Ｐ．；Ｆａｉｒｗｅａｔｈｅｒ，Ｎ．Ｔ．；Ｇｉｂｓｏｎ，Ｍ．Ｓ．；Ｋｒａｕｓｅ，Ｊ．Ａ．；Ｇｕａｎ，Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１４，１３６，７８６９−７８７２；Ｃｈａｋｒａｂｏｒｔｙ，Ｓ．；Ｂｒｅｎｎｅｓｓｅｌ，Ｗ．Ｗ．；Ｊｏｎｅｓ，Ｗ．Ｄ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１４，１３６，８５６４−８５６７；Ａｂｄｕｒ−Ｒａｓｈｉｄ，Ｋ．；Ｃｌａｐｈａｍ，Ｓ．Ｅ．；Ｈａｄｚｏｖｉｃ，Ａ．；Ｈａｒｖｅｙ，Ｊ．Ｎ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００２，１２４，１５１０４−１５１１８；Ａｂｄｕｒ−Ｒａｓｈｉｄ，Ｋ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２０００，１９，２６５５−２６５７；Ｃｌａｐｈａｍ，Ｓ．Ｅ．；Ｈａｄｚｏｖｉｃ，Ａ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｃｏｏｒｄ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．２００４，２４８，２２０１−２２３７；Ｈａｄｚｏｖｉｃ，Ａ．；Ｓｏｎｇ，Ｄ．；ＭａｃＬａｕｇｈｌｉｎ，Ｃ．Ｍ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００７，２６，５９８７−５９９９；ｅ）Ｎｏｙｏｒｉ，Ｒ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００２，４１，２００８−２０２２；Ｂｅｒｔｏｌｉ，Ｍ．；Ｃｈｏｕａｌｅｂ，Ａ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｏｒｅ，Ｂ．；Ｓｐａｓｙｕｋ，Ｄ．；Ｇｕｓｅｖ，Ｄ．Ｇ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２０１１，３０，３４７９−３４８２］。この機構は、以下で考察するＤＦＴ計算によっても裏付けされた。
塩基は、ＤＦＴ計算により決定された構造Ｎ（図１４）に類似のヒドリドアミド錯体１３ａであると考えられる、二水素と反応する中間体を生成するために必要とされた。類似の錯体、ＦｅＨ（ＣＯ）（ＰｉＰｒ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＰｉＰｒ２）の構造は、単結晶Ｘ線回折により最近決定された［Ｃｈａｋｒａｂｏｒｔｙ，Ｓ．；Ｂｒｅｎｎｅｓｓｅｌ，Ｗ．Ｗ．；Ｊｏｎｅｓ，Ｗ．Ｄ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１４，１３６，８５６４−８５６７］。塩基は、放出されたアルコールに結合し、低誘電率溶媒（ＴＨＦ）中でＫ［ＲＯ−ＨＯＲ’］の形の水素結合アルコキシド付加物を形成することが提案された。ＤＦＴ計算によると、出発物質のアルコキシド錯体７ｂは、塩基の添加がない場合には、あまりにも安定であった。１６電子ルテニウムヒドリドアミド錯体ＲｕＨ（ＮＨ−Ｌ）（ＰＲ３）２［Ａｂｄｕｒ−Ｒａｓｈｉｄ，Ｋ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２０００，１９，２６５５−２６５７；Ｃｌａｐｈａｍ，Ｓ．Ｅ．；Ｈａｄｚｏｖｉｃ，Ａ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｃｏｏｒｄ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．２００４，２４８，２２０１−２２３７；Ｈａｄｚｏｖｉｃ，Ａ．；Ｓｏｎｇ，Ｄ．；ＭａｃＬａｕｇｈｌｉｎ，Ｃ．Ｍ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００７，２６，５９８７−５９９９］と同様の、錯体１３ａ中の水素化物に対しトランス−二水素の付加が、トランス二水素化物錯体１１ａをもたらすことが明らかになった。ルテニウム系とは異なり、二水素はまた、１３ａ中のカルボニルに対してもトランスに付加して、シス−二水素化物１２ａを生成することができることも明らかになった。
次に、トランス−二水素化物錯体はプロトンをリガンドの窒素から、および水素化物を鉄から、ケトンのカルボニル基に移動させて、アルコール生成物を生じ、したがって、アミド錯体１３ａを再生することが提案された。ルテニウム上のトランス−二水素化物［Ａｂｄｕｒ−Ｒａｓｈｉｄ，Ｋ．；Ｃｌａｐｈａｍ，Ｓ．Ｅ．；Ｈａｄｚｏｖｉｃ，Ａ．；Ｈａｒｖｅｙ，Ｊ．Ｎ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００２，１２４，１５１０４−１５１１８；Ａｂｄｕｒ−Ｒａｓｈｉｄ，Ｋ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２０００，１９，２６５５−２６５７；Ｃｌａｐｈａｍ，Ｓ．Ｅ．；Ｈａｄｚｏｖｉｃ，Ａ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｃｏｏｒｄ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．２００４，２４８，２２０１−２２３７；Ｈａｄｚｏｖｉｃ，Ａ．；Ｓｏｎｇ，Ｄ．；ＭａｃＬａｕｇｈｌｉｎ，Ｃ．Ｍ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００７，２６，５９８７−５９９９；Ａｂｂｅｌ，Ｒ．；Ａｂｄｕｒ−Ｒａｓｈｉｄ，Ｋ．；Ｆａａｔｚ，Ｍ．；Ｈａｄｚｏｖｉｃ，Ａ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００５，１２７，１８７０−１８８２；Ｈａｍｉｌｔｏｎ，Ｒ．Ｊ．；Ｂｅｒｇｅｎｓ，Ｓ．Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００８，１３０，１１９７９−１１９８７；Ｔａｋｅｂａｙａｓｈｉ，Ｓ．；Ｂｅｒｇｅｎｓ，Ｓ．Ｈ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００９，２８，２３４９−２３５１；Ｔａｋｅｂａｙａｓｈｉ，Ｓ．；Ｊｏｈｎ，Ｊ．Ｍ．；Ｂｅｒｇｅｎｓ，Ｓ．Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１０，１３２，１２８３２−１２８３４］およびオスミウム［Ｂｅｒｔｏｌｉ，Ｍ．；Ｃｈｏｕａｌｅｂ，Ａ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｏｒｅ，Ｂ．；Ｓｐａｓｙｕｋ，Ｄ．；Ｇｕｓｅｖ，Ｄ．Ｇ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２０１１，３０，３４７９−３４８２］は、それらの外側配位球中にあるケトン、エステルおよびイミドを急速に攻撃することが知られており、この場合、金属−リガンド二官能性プロセスにより、時には段階的に、金属は水素化物をカルボニル炭素に移動させ、アミンはプロトンをカルボニル酸素に移動させた［Ｎｏｙｏｒｉ，Ｒ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００２，４１，２００８−２０２２；Ｂｅｒｔｏｌｉ，Ｍ．；Ｃｈｏｕａｌｅｂ，Ａ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｏｒｅ，Ｂ．；Ｓｐａｓｙｕｋ，Ｄ．；Ｇｕｓｅｖ，Ｄ．Ｇ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２０１１，３０，３４７９−３４８２］。鉄水素化物錯体は、同じ二官能性移動を行うことが提案されている［Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｒｅｖ．２００９，３８，２２８２−２２９１；Ｓｕｅｓ，Ｐ．Ｅ．；Ｄｅｍｍａｎｓ，Ｋ．Ｚ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｄａｌｔｏｎ Ｔｒａｎｓ．２０１４，４３，７６５０−７６６７；Ｓｕｉ−Ｓｅｎｇ，Ｃ．；Ｆｒｅｕｔｅｌ，Ｆ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００８，４７，９４０−９４３；Ｐｒｏｋｏｐｃｈｕｋ，Ｄ．Ｅ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２０１２，３１，７３７５−７３８５；Ｚｕｏ，Ｗ．；Ｔａｕｅｒ，Ｓ．；Ｐｒｏｋｏｐｃｈｕｋ，Ｄ．Ｅ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２０１４，ｄｏｉ：１０．１０２１／ｏｍ５００４７９ｑ］。
生成物アルコールはまた、図１６に示すように、メタノールに類似の方式で、アミド錯体１３ａとも反応する可能性があることがさらに想定された。したがって、二水素またはアルコールによるアミド錯体１３ａのトラップは、ジカルボニル９およびその他の種への触媒性分解に繋がる可能性のある還元的脱離経路、または二分子カルボニル交換経路からそれを保護することができることが考えられた。
ＤＦＴ調査
６−３１＋＋Ｇ（ｄ，ｐ）基底関数セットを含む汎関数Ｍ１１−Ｌを使ってＴＨＦ溶媒和モデルを用い、７ｂを使って触媒サイクルに関与するそれぞれの中間体および遷移状態の構造的最適化を行った。重要な構造および遷移状態を図１７に示す。触媒プロセスの反応座標図を図１８に示す。全てのエネルギーは二水素化物１１ａのエネルギーを基準にした。二水素化物は歪んだ８面体構造で、１．５５ÅのＦｅ−Ｈ距離（Ｈに対するトランスのＨ）は、１２ａに対し計算された１．５４Å（Ｈに対しトランスのＣ）および１．５３Å（Ｈに対しトランスのＮ）の結合長さより長く、これは、それぞれカルボニルおよびアミンリガンドに比べて、水素化物リガンドのより高いトランス効果が原因である［Ａｂｄｕｒ−Ｒａｓｈｉｄ，Ｋ．；Ｃｌａｐｈａｍ，Ｓ．Ｅ．；Ｈａｄｚｏｖｉｃ，Ａ．；Ｈａｒｖｅｙ，Ｊ．Ｎ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００２，１２４，１５１０４−１５１１８；Ａｂｂｅｌ，Ｒ．；Ａｂｄｕｒ−Ｒａｓｈｉｄ，Ｋ．；Ｆａａｔｚ，Ｍ．；Ｈａｄｚｏｖｉｃ，Ａ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００５，１２７，１８７０−１８８２；Ｂａｕ，Ｒ．；Ｃｈｉａｎｇ，Ｍ．Ｙ．；Ｈｏ，Ｄ．Ｍ．；Ｇｉｂｂｉｎｓ，Ｓ．Ｇ．；Ｅｍｇｅ，Ｔ．Ｊ．；Ｋｏｅｔｚｌｅ，Ｔ．Ｆ．Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９８４，２３，２８２３；Ｒｙｂｔｃｈｉｎｓｋｉ，Ｂ．；Ｂｅｎ−Ｄａｖｉｄ，Ｙ．；Ｍｉｌｓｔｅｉｎ，Ｄ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ １９９７，１６，３７８６−３７９３；Ｌｉｎ，Ｚ．；Ｈａｌｌ，Ｍ．Ｂ．Ｃｏｏｒｄ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．１９９４，１３５／１３６，８４５−８７９］。これらの値は、その他の鉄水素化物構造で単結晶中性子回折を使って決定された値と一致した［Ｂａｕ，Ｒ．；Ｃｈｉａｎｇ，Ｍ．Ｙ．；Ｈｏ，Ｄ．Ｍ．；Ｇｉｂｂｉｎｓ，Ｓ．Ｇ．；Ｅｍｇｅ，Ｔ．Ｊ．；Ｋｏｅｔｚｌｅ，Ｔ．Ｆ．Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９８４，２３，２８２３；Ｈｏ，Ｎ．Ｎ．；Ｂａｕ，Ｒ．；Ｍａｓｏｎ，Ｓ．Ａ．Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．２００３，６７６，８５；Ｒｉｃｃｉ，Ｊ．Ｓ．；Ｋｏｅｔｚｌｅ，Ｔ．Ｆ．；Ｂａｕｔｉｓｔａ，Ｍ．Ｔ．；Ｈｏｆｓｔｅｄｅ，Ｔ．Ｍ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．；Ｓａｗｙｅｒ，Ｊ．Ｆ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９８９，１１１，８８２３；Ｓｌｕｙｓ，Ｌ．Ｓ．Ｖ．Ｄ．；Ｅｃｋｅｒｔ，Ｊ．；Ｅｉｓｅｎｓｔｅｉｎ，Ｏ．；Ｈａｌｌ，Ｊ．Ｈ．；Ｈｕｆｆｍａｎ，Ｊ．Ｃ．；Ｊａｃｋｓｏｎ，Ｓ．Ａ．；Ｋｏｅｔｚｌｅ，Ｔ．Ｆ．；Ｋｕｂａｓ，Ｇ．Ｊ．；Ｖｅｒｇａｍｉｎｉ，Ｐ．Ｊ．；Ｃａｕｌｔｏｎ，Ｋ．Ｇ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９９０，１１２，４８３１］。図１８に示した反応に続いて、二水素化物はＮＨ−Ｏ水素結合を介してアセトフェノン（１７ａ）と弱い付加物を形成し、エネルギーがＧｏ＝５．１ｋｃａｌ／ｍｏｌへわずかに増加した。
遷移状態構造ＴＳ１７ａ、１８ａ（図１７および１８、全構造計算）における金属水素化物のケトンへの移動は、２０．９ｋｃａｌ／ｍｏｌの活性化自由エネルギーを有し、２５〜５０℃の温度範囲で起こるプロセスと一致した。前記エネルギーバリアは、立体構造に起因して、簡略化系（フェニル基を水素で置き換え、イソプロピル基をメチルで置き換えた：図１９参照）のＴＳＰ、Ｑに対し計算された１３．５ｋｃａｌ／ｍｏｌより大きかった。計算された２０．９ｋｃａｌ／ｍｏｌバリアは二水素スプリッティングステップ（図１８のＴＳ２１ａ、１１ａ）の値に類似し、より嵩高いケトン基質に対する律速であると予測された。この移動により、アルコキシド付加物（図１９の簡略化系のＱ、まだ全系に対しては位置づけられていない）を生成し、これはＮＨ基からプロトンを受け取り、フェニルエタノール付加物１９ａを生成した（図２０の類似の簡略化構造ＱおよびＲを参照されたい）。簡略化リガンド構造（図２０）を使ってプロトン移動遷移状態の位置を特定したが、全体構造に対してではない。ケトンへの遅い水素化物の移動に続く、速いプロトン移動ステップ［Ｐｒｏｋｏｐｃｈｕｋ，Ｄ．Ｅ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２０１２，３１，７３７５−７３８５；Ｚｗｅｉｆｅｌ，Ｔ．；Ｎａｕｂｒｏｎ，Ｊ．−Ｖ．；Ｂｕｔｔｎｅｒ，Ｔ．；Ｏｔｔ，Ｔ．；Ｇｒｕｔｚｍａｃｈｅｒ，Ｈ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００８，４７，３２４５−３２４９；Ｚｗｅｉｆｅｌ，Ｔ．；Ｎａｕｂｒｏｎ，Ｊ．−Ｖ．；Ｇｒｕｔｚｍａｃｈｅｒ，Ｈ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００９，４８，５５９−５６３；Ｂｅｒｔｏｌｉ，Ｍ．；Ｃｈｏｕａｌｅｂ，Ａ．；Ｇｕｓｅｖ，Ｄ．Ｇ．；Ｌｏｕｇｈ，Ａ．Ｊ．；Ｍａｊｏｒ，Ｑ．；Ｍｏｏｒｅ，Ｂ．Ｄａｌｔｏｎ Ｔｒａｎｓ．２０１１，４０，８９４１−８９４９］、または非同期性水素化物−プロトン移動［Ｇｕｏ，Ｘ．；Ｔａｎｇ，Ｙ．；Ｚｈａｎｇ，Ｘ．；Ｌｅｉ，Ｍ．Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ａ．２０１１，１１５，１２３２１−１２３３０；ｂ）Ｃｈｅｎ，Ｙ．；Ｌｉｕ，Ｓ．；Ｌｅｉ，Ｍ．Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｃ ２００８，１１２，１３５２４−１３５２７］が類似の金属−アミドのケトン水素化触媒（Ｆｅ、ＲｕまたはＯｓ）に対し、一般的であると考えられた。
１９Ａからのアルコール生成物の放出により、反磁性鉄ヒドリドアミド錯体１３ａ（アセトフェノンおよびＨ２を加えて、Ｇ’’＝−０．３ｋｃａｌ／ｍｏｌ）が生成された。このアミド錯体は、頂点の位置に水素化物、および平面アミド窒素を有するほぼ正方形角錘（図１７）で、１６８°のＣ−Ｆｅ−Ｎ角度、９０°のＣ−Ｆｅ−Ｈ角度、１０３°のＮ−Ｆｅ−Ｈ角度を有する。窒素の周りの角度の合計は３５８°であった。対照的に、ヒドリドアミド錯体Ｎ（図１４）の結晶構造は、三角形両錐の方向に歪みを有し、対応する角度は、１５６°、８３°および９０°で、Ｎの周りの角度の合計は３５８°であった。二水素化物１１ａの場合の２．０８ÅのＦｅ−Ｎ（アミン）距離に比べて、１３ａは、遥かに短い１．８７ÅのＦｅ−Ｎ（アミド）距離であり、これはＮの１．８６ÅのＦｅ−Ｎ（アミド）結合に相当する。トリプレット状態における歪んだ１３ａ（Ｓ＝１）三角形両錐ヒドリドアミド構造も最適化され、２０．６ｋｃａｌ／ｍｏｌで、反磁性１３ａ（図１３）より高いエネルギーであることが分かった。ジカルボニル分解生成物９への可能な経路は、１３ａの鉄（０）モノカルボニルアミン錯体Ｆｅ（ＣＯ）（Ｐ−ＮＨ−Ｐ’）１６ａへの還元的脱離を経由している可能性があることが考えられた。しかし、得られた鉄（０）錯体１６ａは歪んだ４面体Ｓ＝１構造として、歪んだ正方形平面Ｓ＝０構造（図１３）よりも８ｋｃａｌ／ｍｏｌだけ安定であることが計算されたので、これには、スピン状態の変更を必要とすることになるであろう。
ヒドリドアミド錯体１３ａと二水素との反応により、エネルギーＧｏ＝４．５ｋｃａｌ／ｍｏｌを有する二水素のアミド錯体２０ａとのエンドオン付加物、およびその後、より高いエネルギーのη２−Ｈ２構造、２１ａ（Ｇｏ＝１１．０ｋｃａｌ／ｍｏｌ）が得られた。金属とアミド窒素の間での配位水素のスプリッティング、ＴＳ２１ａ、１１ａ（図１７、１９、Ｇｏ†＝２０．３ｋｃａｌ／ｍｏｌ）は、ケトンへの水素化物攻撃と同じエネルギー的要求の大きさであると計算され、したがって、それは特定の条件下での律速であろうと考えられた。また、これにより、圧力の増加が２−アセチルピリジンなどの特定の基質の水素化速度を高めるという実験上の知見を説明可能であろうと考えられた。しかし、系は多くの平衡、例えば、アルコールとの平衡により複雑になり、不活性アルコキシド錯体を生じ、およびエノール化可能なケトンとの平衡では、不活性エノレート錯体を生じ、これらは活性触媒の量、したがって速度に影響を与えた。さらに、生成物フェニルエタノールおよびアルコールを介した二水素からアミド窒素への二水素スプリッティングステップにおけるプロトンのシャットリングにおけるその役割を調査した［Ｈａｄｚｏｖｉｃ，Ａ．；Ｓｏｎｇ，Ｄ．；ＭａｃＬａｕｇｈｌｉｎ，Ｃ．Ｍ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００７，２６，５９８７−５９９９；Ｉｔｏ，Ｍ．；Ｈｉｒａｋａｗａ，Ｍ．；Ｍｕｒａｔａ，Ｋ．；Ｉｋａｒｉｙａ，Ｔ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００１，２０，３７９−３８１；Ｈａｓａｎａｙｎ，Ｆ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２０１２，５１，１０８０８−１０８１８］；しかし、二水素からアミド窒素へのプロトンシャトルとして機能するアルコールがなければ、遷移状態（ＴＳ２２ａ、２３ａ、２０．３ｋｃａｌ／ｍｏｌ、図２１）はエネルギー的に、二水素スプリッティング機構の遷移状態（ＴＳ２１ａ、１１ａ、２０．３ｋｃａｌ／ｍｏｌ、図１８）と類似であった。
アルコキシド錯体７ｂは、塩基の存在しない場合の、ＴＨＦ中のヒドリドアミド錯体１３ａ（図１６）より低いエネルギーの９．６ｋｃａｌ／ｍｏｌであると計算された。７ｂにＫＯｔＢｕを添加した場合は、系は、ＴＨＦ中のヒドリドアミド錯体１３ａ＋強力に水素結合した塩Ｋ［ｔＢｕＯＨ−ＯＲ’］（図１７）よりも安定な５．５ｋｃａｌ／ｍｏｌであると計算された。したがって、前述したことを考慮すると、上記で提案されたように、塩基の存在により、アルコキシドが約４ｋｃａｌ／ｍｏｌだけ不安定化したと想定された。この観察された効果は、ＫＯｔＢｕがＴＨＦなどの低誘電率の溶媒中で凝集体として存在するために、より大きい可能性があり［Ｃｈｉｓｈｏｌｍ，Ｍ．Ｈ．；Ｄｒａｋｅ，Ｓ．Ｒ．；Ｎａｉｉｎｉ，Ａ．Ａ．；Ｓｔｒｅｉｂ，Ｗ．Ｅ．Ｐｏｌｙｈｅｄｒｏｎ １９９１，１０，３３７−３４５；Ｓｏｎｇ，Ｄ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｒ．Ｈ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ２００４，２３，４４０６−４４１３；Ｅｖａｎｓ，Ｗ．Ｊ．；Ｓｏｌｌｂｅｒｇｅｒ，Ｍ．Ｓ．；Ｚｉｌｌｅｒ，Ｊ．Ｗ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９９３，１１５，４１２０−４１２７］、また、これらの凝集体を、アルコキシドへのアルコール水素結合により分解することは、エントロピー的に好ましいであろうと考えられた。同様に、触媒反応の１−フェニルエタノール生成物はアルコキシドＦｅ（ＣＯ）（Ｐ−ＮＨ−Ｐ’）（ＯＣＨＭｅＰｈ）（図１６，１４ａ）を形成することができ、これは、塩基なしで、−７．１ｋｃａｌ／ｍｏｌの相対的エネルギー、およびＫＯｔＢｕを加えて、−２．５ｋｃａｌ／ｍｏｌの相対的エネルギーを有すると計算された。これは、触媒サイクルの間に、いくつかの活性種がアルコキシド錯体に逆戻りすることができ、一方、添加したカリウムまたはナトリウムアルコキシドはこのプロセスを反転させるのを助けることができる。
また、調査されたのは、シス−二水素化物中間体１２ａの形成で、これは、上述したＮＭＲ調査で微量濃度で観察された。図１８に示すように、１２ａに到達する二水素種１５ａは、対応する１１ａに到達する二水素種の２１ａより高いエネルギーである３．５ｋｃａｌ／ｍｏｌと計算された。同様に、１５ａは、ＴＳ２１ａ，１１ａ（Ｇ’’†＝２０．３ｋｃａｌ／ｍｏｌ）と類似のエネルギーを有し、１１ａより高いエネルギーを有する１２ａ（Ｇ’’†＝３．７ｋｃａｌ／ｍｏｌ）を生成するヘテロリシス水素分裂遷移状態ＴＳ１５ａ、１２ａに到達した。このことは、シス−二水素化物化合物１２ａが、トランス−二水素化物化合物１１ａに比べて少量であったという実験観察と一致した。
上記の理論的触媒機構調査に加えて、試験基質としてアセトフェノンを用いて、錯体（Ｓ，Ｓ）−１１ｂのエナンチオ決定段階（ＥＤＳ）に対し、より小さい基底関数セット（６−３１Ｇ）を使って全構造ＤＦＴ計算を行った。この手法は外圏ケトン不斉水素化の他のＤＦＴ調査で成功している［Ｄｕｂ，Ｐ．Ａ．；Ｈｅｎｓｏｎ，Ｎ．Ｊ．；Ｍａｒｔｉｎ，Ｒ．Ｌ．；Ｇｏｒｄｏｎ，Ｊ．Ｃ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１４，１３６，３５０５−３５２１；Ｃｈｅｎ，Ｈ．−Ｙ．Ｔ．；Ｄｉ Ｔｏｍｍａｓｏ，Ｄ．；Ｈｏｇａｒｔｈ，Ｇ．；Ｃａｔｌｏｗ，Ｃ．Ｒ．Ａ．Ｄａｌｔｏｎ Ｔｒａｎｓ．２０１２，４１，１８６７−１８７７；Ｆｅｎｇ，Ｒ．；Ｘｉａｏ，Ａ．；Ｚｈａｎｇ，Ｘ．；Ｔａｎｇ，Ｙ．；Ｌｅｉ，Ｍ．Ｄａｌｔｏｎ Ｔｒａｎｓ．２０１３，４２，２１３０−２１４５］。鉄からケトンカルボニルへの水素化物移動ステップをＥＤＳとして特定し（図２２）、Ｓ−およびＲ−異性体に対する活性化バリアをそれぞれ１９．７ｋｃａｌ／ｍｏｌ、および２２．１ｋｃａｌ／ｍｏｌと計算した（図２４）。この２．４ｋｃａｌ／ｍｏｌの差異は、遷移状態理論を使って計算して、Ｓ−異性体における９７％の鏡像体過剰率を表し、これは、未補正の基底関数セットを使用したことを考えれば、実験によるエビデンスの２５℃で８９％ｅｅ（上記参照）とかなり一致すると考えられた。その他の汎関数を採用した場合には、Ｓアルコール生成物に対する一貫性のある片寄りが観察されが、予測ｅｅ値は９３〜９９％変動した（表３を参照）。水素化物移動後、プロトン移動およびアルコール放出により、プロキラルアセトフェノンの（Ｓ）−１−フェニルエタノールへの転換が完結した。
３つの因子が、触媒の鏡像異性選択性に寄与することが特定された。第１は、ホスフィンリガンド上の、より大きなシクロヘキシル置換基とより小さいフェニル置換基とのサイズ差であった。図２２に示すように、よりエネルギー的に好ましいＥＤＳＳは、基質のより小さいメチル基をより嵩高いシクロヘキシル基上に配向させた。よりエネルギー的に要求が過酷なＥＤＳＲは、そこに配置されたケトンのフェニル基を有していた。第２に、両方のシナリオで、ホスフィン由来のフェニルおよびシクロヘキシル置換基は、ケトンから明らかに圧縮されており、圧縮の程度は、ケトン上のフェニル基よりメチル基で小さかった。リガンド上のフェニル基は、それらが相互に対し積層可能と思われるので、より圧縮性であるように見えた。第３に、同様にＥＤＳＳとＥＤＳＲとの全体エネルギーギャップに寄与していると考えられる水素結合強度である。ＥＤＳＳにおける、ケト基質の酸素と、リガンドのＮＨ部分のプロトン計算されたＯ−−Ｈ結合距離は、１．８６Åで、一方、ＥＤＳＲにおける値は２．１２Åであり、これは、前者の構造におけるより強い水素結合を示した。
結論
ホスホニウムダイマーから生成された、ホスフィン−アミンとホスフィン−アルデヒドとの縮合による非対称性Ｐ−Ｎ−Ｐ’リガンドを作製するための鉄（ＩＩ）によりテンプレート化された効率的合成法が開発された。最初に、トランスおよびシス−鉄錯体、Ｆｅ（ＣＯ）（Ｂｒ）２（Ｐ−ＣＨ−Ｐ’）、２および３の混合物を、ＴＨＦ中、ＣＯ（ｇ）雰囲気下で、ホスホニウムダイマー（１ａ−ｃ）、ＫＯｔＢｕ、ＦｅＢｒ２およびＰｈＰ２Ｃ２Ｈ４ＮＨ２を用いたワンポット反応により合成した。ＣＯ雰囲気下でＡｇＢＦ４の前記錯体への添加により、新規錯体トランス−［Ｆｅ（ＣＯ）２（Ｂｒ）（Ｐ−ＣＨＮＰ’）］［ＢＦ４］（４ａ−ｄ）を高収率で合成した。錯体４ａ−ｄをＬｉＡｌＨ４、続けてアルコールと反応させて、提案したメル−Ｆｅ（Ｈ）（ＣＯ）（ＯＲ）（Ｐ−ＣＨ２ＮＨ−Ｐ’）（式中、Ｒ＝ＭｅまたはｔＡｍｙｌ）の構造を有する鉄水素化物錯体の混合物を生成した。Ｐ−ＣＨ２ＮＨ−Ｐ’リガンドのリン原子の１つにアルキル置換基を有する一水素化物鉄プレ触媒７ａ、７ｂまたは（Ｓ，Ｓ）−８ｄの混合物は、弱塩基条件（Ｔ＝５０℃、ｐ（Ｈ２）＝５気圧）下で、ケトン水素化およびアルデヒドに対して活性であった。触媒性能は、２０００ｈ−１までのＴＯＦ、２０００までのＴＯＮおよび８５％（Ｓ）までのエナンチオ選択性に到達した。従って、種々のこのような鉄水素化物化合物を、Ｆｅ（ＩＩ）上のアルデヒドおよびアミン構成成分から数ステップで調製することができる。
さらに、トランス−ジヒドリド鉄錯体１１ａおよび（Ｓ，Ｓ）−１１ｂ、ならびにそれらのシス−二水素化物異性体１２ａおよび（Ｓ，Ｓ）−１２ｂを実験により特定した。ＮＨ基を含まないＭｉｌｓｔｅｉｎのトランス−二水素化物ＦｅＨ２（ＣＯ）（ＰＮＰ）とは異なり、錯体１１ａおよび（Ｓ，Ｓ）−１１ｂは、非等価水素化物を有し、３０℃でアセトフェノンと反応した。したがって、ＮＨ基はケトン水素化のための触媒設計に有用である可能性があることが想定された。過剰塩基の存在はまた、触媒活性を促進すると考えられたが、カリウム−２，２，２−クリプタンドはうまく機能したので、カリウムカウンターカチオンの特定の使用は重要ではなかった。従って、塩基は、別のより安定なアルコキシド錯体の存在下で、未検出のヒドリドアミド錯体、１３ａの形成に必要とされる可能性があることが提案された。これらの実験観察を使用して、ＤＦＴ計算で補足し、ケトン水素化に対する触媒サイクルを提案した。ヒドリドアミド錯体１３ａは、二水素と反応し、反応性トランス−二水素化物錯体を形成し、これは、関連ルテニウム金属−リガンド二官能性系と酷似して、外側配位球中のケトンを攻撃する。水素化物およびその後のプロトンは段階的に移動して、生成物アルコールおよびヒドリドアミド中間体１３ａまたは（Ｓ，Ｓ）−１３ｂを生成する。（Ｓ，Ｓ）−１１ｂ系のプロ−Ｓおよびプロ−Ｒ遷移状態の相対的エネルギーを、ＤＦＴを使って計算し、観察された（Ｓ）アルコールを選択する傾向のある鏡像異性選択性と一致した。計算により、水素化物のケトンへの攻撃に対するエネルギーバリア、およびアミド錯体の二水素スプリッティングは類似していること、およびいずれのステップも条件に応じてターンオーバー制限ステップとなり得ることが示唆された。二水素が無い場合は、ヒドリドアミド中間体（１３ａまたは（Ｓ，Ｓ）−１３ｂ）は、鉄（０）種に分解した。
本明細書で言及した全ての出版物、特許および特許出願は、本発明が属する当業者の技術のレベルを示し、あたかもそれぞれの全ての出版物、特許または特許出願が具体的かつ個別に参照により組み込まれると示されているのと同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は前述のように記載されているが、同内容は様々な方法で変更可能であることは明らかであろう。このような変更は、本発明の趣旨および範囲からの乖離であると見なされるべきものではなく、また、全てのこのような修正は、当業者には明らかであるように、次の請求項の範囲内に含まれることが意図されている。

Claims (37)

  1. 錯体であって、式（Ｉ）
    ［式中、
    点線は、結合が存在しても、または存在しなくてもよいことを示し、
    それぞれＲ１は、独立にＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、Ｃ１−Ｃ８アルコキシ、Ｃ３−Ｃ１０シクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、または前記２個のジェミナルＲ１置換基を組み合わせてＣ２−Ｃ４直鎖アルキルジラジカルまたはＣ３−Ｃ１０分岐アルキルジラジカルを形成し、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、それにより、前記２個のＲ１置換基は、それらが結合しているリン原子と一緒に環を形成し、
    それぞれＲ２は、独立に、アリール、ヘテロアリール、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ、アリールオキシ、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、または前記２個のジェミナルＲ２置換基を組み合わせてＣ２−Ｃ４直鎖アルキルジラジカルまたはＣ３−Ｃ１０分岐アルキルジラジカルを形成し、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、それにより、前記２個のＲ２置換基は、それらが結合しているリン原子と一緒に環を形成し、
    Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は、それぞれ独立にＨ、またはＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、アリール、ヘテロアリール、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、またはＲ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、および／またはＲ１０およびＲ１１は、それらが結合している炭素原子と一緒に置換Ｃ５−Ｃ１０シクロアルキル環を形成し、
    Ｒ７は、存在しない、Ｈ、ＡｌＨ３、またはＡｌＨ５であり、
    それぞれＬ１は、独立にＨ、ＢＨ４、ＡｌＨ４、ハライド、ＣＯ、Ｎ−ヘテロ環式カルベン、ＯＲ１２、またはＮＣＲ１３であり、式中、Ｒ１２およびＲ１３は、独立にＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、アリール、ヘテロアリール、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは置換されてもよく、またはＬ１の内の１個は存在しなくてもよく、
    Ｒ７がＡｌＨ３またはＡｌＨ５である場合、少なくとも１個の前記Ｈは、Ｆｅと架橋して、それらが結合している原子と一緒に環を形成してもよく、
    ｎは、０、＋１、または−１であり、ｎが＋１の場合、前記錯体は少なくとも１個の非配位アニオン、Ｙをさらに含み、および、ｎが−１の場合、前記錯体は少なくとも１個の非配位カチオン、Ｚをさらに含み、それにより、前記錯体の合計電荷は０であり、
    但し、前期窒素がＲ９に結合している前期炭素に単結合しており、それぞれのＲ３〜Ｒ１１がＨであり、１個のＬ１がＣＯであり、その他の２個のＬ１がＢｒ、またはＢｒおよびＨ、またはＢＨ４およびＨである場合、前記Ｒ１およびＲ２置換基の全てがイソプロピルではなく、また、
    但し、前期窒素がＲ９に結合している前期炭素に単結合しており、それぞれのＲ３〜Ｒ１１がＨであり、Ｒ７が存在せず、１個のＬ１が存在せず、１個のＬ１がＣＯであり、１個のＬ１がＨである場合、前記Ｒ１およびＲ２置換基の全てがイソプロピルではない］の錯体。
  2. 式（Ｉａ）
    ［式中、
    それぞれＲ１は、独立にＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、Ｃ１−Ｃ８アルコキシ、Ｃ３−Ｃ１０シクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、または前記２個のジェミナルＲ１置換基を組み合わせてＣ２−Ｃ４直鎖アルキルジラジカルまたはＣ３−Ｃ１０分岐アルキルジラジカルを形成し、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、それにより、前記２個のＲ１置換基は、それらが結合しているリン原子と一緒に環を形成し、
    それぞれＲ２は、独立に、アリール、ヘテロアリール、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ、アリールオキシ、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、または前記２個のジェミナルＲ２置換基を組み合わせてＣ２−Ｃ４直鎖アルキルジラジカルまたはＣ３−Ｃ１０分岐アルキルジラジカルを形成し、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、それにより、前記２個のＲ２置換基は、それらが結合しているリン原子と一緒に環を形成し、
    Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は、それぞれ独立にＨ、またはＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、アリール、ヘテロアリール、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、またはＲ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、および／またはＲ１０およびＲ１１は、それらが結合している炭素原子と一緒に置換Ｃ５−Ｃ１０シクロアルキル環を形成し、
    Ｒ７はＨであり、
    Ｒ１２は、独立にＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、アリール、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは置換されてもよく、
    Ｌ１は、ＣＯ、Ｎ−ヘテロ環式カルベン、またはＮＣＲ１３であり、式中、Ｒ１３は、独立にＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、アリール、ヘテロアリール、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは置換されてもよい］の構造を有する、請求項１に記載の錯体。
  3. 式（Ｉｂ）または（Ｉｃ）
    ［式中、
    それぞれＲ１は、独立にＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、Ｃ１−Ｃ８アルコキシ、Ｃ３−Ｃ１０シクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、または前記２個のジェミナルＲ１置換基を組み合わせてＣ２−Ｃ４直鎖アルキルジラジカルまたはＣ３−Ｃ１０分岐アルキルジラジカルを形成し、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、それにより、前記２個のＲ１置換基は、それらが結合しているリン原子と一緒に環を形成し、
    それぞれＲ２は、独立に、アリール、ヘテロアリール、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ、アリールオキシ、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、または前記２個のジェミナルＲ２置換基を組み合わせてＣ２−Ｃ４直鎖アルキルジラジカルまたはＣ３−Ｃ１０分岐アルキルジラジカルを形成し、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、それにより、前記２個のＲ２置換基は、それらが結合しているリン原子と一緒に環を形成し、
    Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は、それぞれ独立にＨ、またはＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、アリール、ヘテロアリール、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、またはＲ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、および／またはＲ１０およびＲ１１は、それらが結合している炭素原子と一緒に置換Ｃ５−Ｃ１０シクロアルキル環を形成し、
    Ｌ１は、ＣＯ、Ｎ−ヘテロ環式カルベン、またはＮＣＲ１３であり、式中、Ｒ１３は、独立にＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、アリール、ヘテロアリール、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは置換されてもよく、さらに
    ｎは−１であり、前記錯体は少なくとも１個の非配位カチオン、Ｚをさらに含み、前記錯体の合計電荷は０である］の構造を有する、請求項１に記載の錯体。
  4. 式（Ｉｄ）
    ［式中、
    それぞれＲ１は、独立にＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、Ｃ１−Ｃ８アルコキシ、Ｃ３−Ｃ１０シクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、または前記２個のジェミナルＲ１置換基を組み合わせてＣ２−Ｃ４直鎖アルキルジラジカルまたはＣ３−Ｃ１０分岐アルキルジラジカルを形成し、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、それにより、前記２個のＲ１置換基は、それらが結合しているリン原子と一緒に環を形成し、
    それぞれＲ２は、独立に、アリール、ヘテロアリール、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ、アリールオキシ、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、または前記２個のジェミナルＲ２置換基を組み合わせてＣ２−Ｃ４直鎖アルキルジラジカルまたはＣ３−Ｃ１０分岐アルキルジラジカルを形成し、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、それにより、前記２個のＲ２置換基は、それらが結合しているリン原子と一緒に環を形成し、
    Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ８、Ｒ１０およびＲ１１は、それぞれ独立にＨ、またはＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、アリール、ヘテロアリール、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、またはＲ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、および／またはＲ１０およびＲ１１は、それらが結合している炭素原子と一緒に置換Ｃ５−Ｃ１０シクロアルキル環を形成し、
    Ｘはハライドであり、
    Ｌ１はＣＯであり、さらに
    ｎは＋１であり、前記錯体は非配位アニオン、Ｙをさらに含み、前記錯体の合計電荷は０である］の構造を有する請求項１に記載の錯体。
  5. 式（Ｉｅ）または（Ｉｆ）
    ［式中、
    それぞれＲ１は、独立にＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、Ｃ１−Ｃ８アルコキシ、Ｃ３−Ｃ１０シクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、または前記２個のジェミナルＲ１置換基を組み合わせてＣ２−Ｃ４直鎖アルキルジラジカルまたはＣ３−Ｃ１０分岐アルキルジラジカルを形成し、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、それにより、前記２個のＲ１置換基は、それらが結合しているリン原子と一緒に環を形成し、
    それぞれＲ２は、独立に、アリール、ヘテロアリール、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ、アリールオキシ、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、または前記２個のジェミナルＲ２置換基を組み合わせてＣ２−Ｃ４直鎖アルキルジラジカルまたはＣ３−Ｃ１０分岐アルキルジラジカルを形成し、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、それにより、前記２個のＲ２置換基は、それらが結合しているリン原子と一緒に環を形成し、
    Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ８、Ｒ１０およびＲ１１は、それぞれ独立にＨ、またはＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、アリール、ヘテロアリール、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、またはＲ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、および／またはＲ１０およびＲ１１は、それらが結合している炭素原子と一緒に置換Ｃ５−Ｃ１０シクロアルキル環を形成し、
    Ｘはハライドであり、さらに
    Ｌ１は、ＣＯ、Ｎ−ヘテロ環式カルベン、またはＮＣＲ１３であり、式中、Ｒ１３は、独立にＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、アリール、ヘテロアリール、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは置換されてもよい］の構造を有する、請求項１に記載の錯体。
  6. 式（Ｉｇ）または（Ｉｈ）
    ［式中、
    それぞれＲ１は、独立にＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、Ｃ１−Ｃ８アルコキシ、Ｃ３−Ｃ１０シクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、または前記２個のジェミナルＲ１置換基を組み合わせてＣ２−Ｃ４直鎖アルキルジラジカルまたはＣ３−Ｃ１０分岐アルキルジラジカルを形成し、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、それにより、前記２個のＲ１置換基は、それらが結合しているリン原子と一緒に環を形成し、
    それぞれＲ２は、独立に、アリール、ヘテロアリール、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ、アリールオキシ、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、または前記２個のジェミナルＲ２置換基を組み合わせてＣ２−Ｃ４直鎖アルキルジラジカルまたはＣ３−Ｃ１０分岐アルキルジラジカルを形成し、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、それにより、前記２個のＲ２置換基は、それらが結合しているリン原子と一緒に環を形成し、
    Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は、それぞれ独立にＨ、またはＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、アリール、ヘテロアリール、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、またはＲ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、および／またはＲ１０およびＲ１１は、それらが結合している炭素原子と一緒に置換Ｃ５−Ｃ１０シクロアルキル環を形成し、
    Ｒ７はＨであり、さらに、
    Ｌ１は、ＣＯ、Ｎ−ヘテロ環式カルベン、またはＮＣＲ１３であり、式中、Ｒ１３は、独立にＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、アリール、ヘテロアリール、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは置換されてもよい］の構造を有する、請求項１に記載の錯体。
  7. 式（Ｉｉ）
    ［式中、
    それぞれＲ１は、独立にＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、Ｃ１−Ｃ８アルコキシ、Ｃ３−Ｃ１０シクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、または前記２個のジェミナルＲ１置換基を組み合わせてＣ２−Ｃ４直鎖アルキルジラジカルまたはＣ３−Ｃ１０分岐アルキルジラジカルを形成し、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、それにより、前記２個のＲ１置換基は、それらが結合しているリン原子と一緒に環を形成し、
    それぞれＲ２は、独立に、アリール、ヘテロアリール、Ｃ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ、アリールオキシ、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、または前記２個のジェミナルＲ２置換基を組み合わせてＣ２−Ｃ４直鎖アルキルジラジカルまたはＣ３−Ｃ１０分岐アルキルジラジカルを形成し、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、それにより、前記２個のＲ２置換基は、それらが結合しているリン原子と一緒に環を形成し、
    Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は、それぞれ独立にＨ、またはＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、アリール、ヘテロアリール、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは任意に置換されてもよく、またはＲ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、および／またはＲ１０およびＲ１１は、それらが結合している炭素原子と一緒に置換Ｃ５−Ｃ１０シクロアルキル環を形成し、
    Ｒ７はＨであり、さらに、
    Ｌ１は、ＣＯ、Ｎ−ヘテロ環式カルベン、またはＮＣＲ１３であり、式中、Ｒ１３は、独立にＣ１−Ｃ１０アルキル、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル、アリール、ヘテロアリール、またはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルであり、これらのそれぞれは置換されてもよい］の構造を有する、請求項１に記載の錯体。
  8. それぞれのＲ１は独立にＣ１−Ｃ８アルキルまたはＣ３−Ｃ８シクロアルキルであるか、あるいは、Ｃ１−Ｃ４アルキルまたはＣ３−Ｃ６シクロアルキルであり、それぞれのＲ２は独立にアリール、またはヘテロアリールである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の錯体。
  9. それぞれのＲ１は独立にイソプロピルまたはシクロヘキシルであり、それぞれのＲ２はフェニルである、請求項８に記載の錯体。
  10. Ｒ３およびＲ６は、それぞれそれぞれ独立にＨ、Ｃ１−Ｃ８アルキル、アリール、またはヘテロアリールであるか、あるいは、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、アリール、またはヘテロアリールであり、それぞれのＲ４、Ｒ５、Ｒ８、Ｒ１０およびＲ１１はＨである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の錯体。
  11. Ｒ３およびＲ６は、それぞれ独立にＨ、メチル、イソプロピル、フェニルまたはベンジルである、請求項１０に記載の錯体。
  12. Ｒ１２は、Ｃ１−Ｃ８アルキル、Ｃ２−Ｃ８アルケニル、Ｃ３−Ｃ１０シクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールであるか、あるいは、Ｒ１２はＣ１−Ｃ４アルキル、Ｃ２−Ｃ４アルケニル、Ｃ３−Ｃ６シクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールである、請求項１または２に記載の錯体。
  13. Ｒ１２はメチル、エチル、ｔ−ブチル、またはｔ−アミルである、請求項１２に記載の錯体。
  14. Ｚはアルカリ金属カチオンである、請求項１または３に記載の錯体。
  15. Ｚは、Ｋ＋、Ｎａ＋、またはＬｉ＋である、請求項１４に記載の錯体。
  16. Ｙは、強酸の共役塩基である、請求項１または４に記載の錯体。
  17. Ｙは、ハライド、ＢＦ４ −、ＰＦ６ −、ＳｂＦ６ −、ＮＯ３ −、ＣｌＯ４ −、ＣＦ３ＣＯＯ−、Ｒ１４ＳＯ３ −、ＣＦ３ＳＯ３ −、Ｃ６Ｈ５ＳＯ３ −、ｐ−ＣＨ３Ｃ６Ｈ４ＳＯ３ −、ホスフェート、ＴＲＩＳＰＨＡＴ（Δ−またはΛ−Ｐ（ＯＣ６Ｃｌ４Ｏ）３ −）、カルボラン、Ｂ（Ｒ１４）４ −またはＡｌ（Ｒ１４）４ −であり、これらのそれぞれは置換されてもよく、式中、それぞれのＲ１４は独立に、任意に置換されてもよいＣ１−Ｃ６アルキル、アリール、ヘテロアリール、Ｃ６Ｈ３（ＣＦ３）２およびＣ６Ｆ５、ハロゲン、擬ハロゲン、Ｃ１−Ｃ８アルコキシド、またはアリールオキシドである、請求項１６に記載の錯体。
  18. 炭素Ｃ１、Ｃ２もしくはＣ３、またはこれらの任意の組み合わせはキラルであり、前記錯体は鏡像異性的に富化されているか、またはラセミ体である、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の錯体。
  19. 式：
    の構造を有する、請求項１８に記載の錯体。
  20. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の錯体を調製するプロセスであって、式（ＩＩ）
    ［式中、Ｒ１、Ｒ８、Ｒ１０、およびＲ１１は上記で定義されている通りである］のホスフィン−アルデヒド前駆物質を、
    式（ＩＩＩ）
    ［式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６は、上記で定義した通りである］のホスフィン−アミンと、
    鉄（ＩＩ）化合物、
    ＣＯ雰囲気、および
    強塩基の存在下で反応させて、式（Ｉｅ）の錯体、または式（Ｉｅ）および式（Ｉｆ）の錯体の混合物
    ［式中、Ｘはハライドであり、Ｌ１はＣＯである］を形成し、式（Ｉｅ）の錯体、または式（Ｉｅ）および式（Ｉｆ）の錯体の混合物を、
    銀塩、および
    ＣＯ雰囲気の存在下でさらに反応させて、式（Ｉｄ）
    の錯体を形成し、これを還元剤の存在下でさらに反応させて、式（Ｉｂ）および／または式（Ｉｃ）
    ［式中、Ｒ９はＨである］の錯体を形成し、これを過剰の一級、二級、または三級アルコールとさらに反応させて、式（Ｉａ）
    ［式中、Ｒ７およびＲ１２は上記で定義されている通りである］の錯体を形成することを含むプロセス。
  21. 式（ＩＩＩ）の前記ホスフィン−アミンの炭素Ｃ１および／またはＣ２はキラルであり、および／または式（ＩＩ）の前記ホスフィン−アルデヒド前駆物質の炭素Ｃ３はキラルであり、さらに、それらが一部をなす前記化合物は鏡像異性的に富化されているか、またはラセミ体である、請求項２０に記載のプロセス。
  22. 前記鉄（ＩＩ）化合物が鉄（ＩＩ）塩であるか、または鉄（ＩＩ）錯体である、請求項２０または２１に記載のプロセス。
  23. 前記鉄（ＩＩ）塩はＦｅＢｒ２またはＦｅＣｌ２であり、前記鉄（ＩＩ）錯体はＦｅ（ＣＯ）４Ｂｒ２である、請求項２２に記載のプロセス。
  24. Ｆｅ（ＣＯ）４Ｂｒ２はＵＶ照射の存在下でさらに反応して式（Ｉｅ）の錯体の形成を助けるか、または式（Ｉｅ）および式（Ｉｆ）の錯体の混合物を形成する、請求項２３に記載のプロセス。
  25. 前記強塩基はＫＯｔＢｕである、請求項２０〜２４のいずれか１項に記載のプロセス。
  26. 前記銀塩はＡｇＢＦ４であり、ＢＦ４ −アニオンは、式（Ｉｄ）の錯体に対する非配位対イオンとして機能する、請求項２０〜２５のいずれか１項に記載のプロセス。
  27. 前記還元剤はＬｉＡｌＨ４またはＮａＡｌＨ４である、請求項２０〜２６のいずれか１項に記載のプロセス。
  28. 前記アルコールはＭｅＯＨ、ＥｔＯＨ、ｔＢｕＯＨまたはｔＡｍｙｌＯＨである、請求項２０〜２７のいずれか１項に記載のプロセス。
  29. 式（Ｉａ）
    ［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２およびＬ１は、上記で定義した通りである］の錯体を、
    塩基、および
    Ｈ２雰囲気の存在下で反応させて、式（Ｉｇ）および／または式（Ｉｈ）
    を形成することを含む、請求項６に記載の錯体の調製プロセス。
  30. 式（Ｉａ）、（１ｇ）、または（１ｈ）の錯体の炭素Ｃ１、Ｃ２もしくはＣ３、またはこれらの任意の組み合わせはキラルであり、前記錯体が鏡像異性的に富化されているか、またはラセミ体である、請求項２９に記載のプロセス。
  31. 前記塩基はＫＯｔＢｕ、ＮａＯｔＢｕ、Ｐｈ−ＣＨ（ＯＫ）ＣＨ３、またはＮａＯＭｅである、請求項２９または３０に記載のプロセス。
  32. 基質を水素化するための水素化プレ触媒または水素化触媒として、請求項２０〜３１のいずれか１項に記載のプロセスにより調製された、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の錯体の使用。
  33. 前記錯体はキラルであり、前記水素化は不斉水素化である、請求項３２に記載の使用。
  34. 前記基質はケトン、アルデヒド、またはイミンである、請求項３２または３３に記載の使用。
  35. 基質の水素化方法であって、水素化に適する条件下で、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の錯体の存在下、前記基質を水素源と接触させることを含む方法。
  36. 前記基質はケトン、アルデヒド、またはイミンである、請求項３５に記載の方法。
  37. 前記水素源は、０気圧を超え、７０気圧未満の圧力の水素ガスである、請求項３５または３６に記載の方法。
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