JP2021509684A - マンガン触媒によるエステルの水素化 - Google Patents

マンガン触媒によるエステルの水素化 Download PDF

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Abstract

本発明は、接触水素化の分野、より詳細には、マンガン触媒による、エステルのアルコールへの水素化の方法に関する。有利には、エステルがキラルな場合、この水素化は、高いまたは完全な立体化学完全性で進行する。

Description

本発明は、接触水素化の分野、より詳細には、マンガン触媒による、エステルのアルコールへの水素化方法に関する。有利には、エステルがキラルな場合、この水素化は、高いまたは完璧な立体化学完全性で進行する。
共同発明者による事前開示に関する記述
M B Widegren、G J Harkness、A M Z Slawin、D B CordesおよびM L Clarke(Angew. Chem. Int. Ed., 56, 5825-5828 (2017))は、エステルの水素化およびプロキラルなケトンのエナンチオ選択的水素化において、キラルなP,N,N配位子のマンガン錯体に基づく水素化触媒の使用を記載している。
カルボニル基含有化合物のアルコールへの還元、例えば、ケトンおよびエステルのアルコールへの還元は、有機化学における基礎的な変換であり、フレグランス、医薬品および精密化学製品を含めた、いくつかの工業製品の合成の不可欠な部分である。エステル還元の従来の方法には、通常、少なくとも2当量の金属水素化物または半金属水素化物を用いるエステルの反応が含まれる。水素化物源の例には、水素化アルミニウムリチウム、水素化ジイソブチルアルミニウム、および一部の場合、水素化ホウ素ナトリウムが含まれる。このような試薬は、本質的に、安全でなく、原子経済が低く、コストが高い。
分子状水素を使用するエステルの接触水素化の実施は、魅力のある選択肢であり、例えば、少なくとも100%の原子経済となる可能性により、潜在的なコスト削減、および環境的な利点をもたらす。しかし、特に立体化学制御を伴うケトンのアルコールへの還元のためのルテニウム触媒の開発(この開発に対して、2001年にノーベル化学賞を受賞)は、成熟した技術であるが、触媒的なエステルの接触水素化は、ケトンおよびアルデヒド中のカルボニル基とべて、カルボニル基の極性が比較的低いために、より難易度が高い。
典型的な不均一水素化プレ触媒は、ラネーニッケルおよび亜クロム酸銅を含み、これらは過酷な反応条件を必要とする。対照的に、S Werkmeisterら(Org. Process Res. Dev., 18, 289-302 (2014))によって概説されている均一触媒作用の使用は、より低い反応温度および水素圧の使用を可能にし、一層大きな選択性をもたらすと一般に考えられている。
均一な触媒によるエステルの水素化では、ルテニウム錯体は、通常、様々な配位子により安定化されたプレ触媒として使用される。例えば、ルテニウム触媒は、特許公開WO2006/106484(A1)およびWO2006/106484(A1)(いずれもFirmenich SA)およびWO2013/171302(A1)(Givaudan SA)において、エステルの対応するアルコールへの還元を触媒することが報告されており、それらの各々は、触媒の再形成のために、触媒量のナトリウムメトキシド塩基またはカリウムメトキシド塩基を使用する。実際に、エステルの接触水素化に関連する文献の大部分は、還元を促進する影響を受けやすい金属水素化物へとプレ触媒を活性化させるよう、上記のメトキシドなどの塩基性の強力なアルコキシドの使用を教示している。
次に、その後の水素化が、塩基性の強力なアルコキシドの使用なしに働くことができるよう、金属水素化物を調製するさらなる工程を行う、触媒の合成および使用に関する報告がいくつか存在する。このような戦略の例は、J Zhangら(Angew. Chem. Int. Ed., 118, 1131-1133 (2006))によって記載されている。ここでは、ルテニウムヒドリド錯体は、添加物を必要としないで、比較的温和な中性条件下で、効果的なエステル水素化触媒となることが報告されている。
M Itoら(J. Am. Chem. Soc., 133, 4240-4242 (2011))は、ルテニウム含有触媒による、ステレオジェン中心を有するキラルなエステルの水素化において、準化学量論量のカリウムtert−ブトキシド塩基の使用を記載している。特に、この著者らは、このことは、比較的酸性なC−H結合を有する基質における可逆的な脱プロトン化を引き起こすことがあり、これにより、アルファ炭素原子に三級ステレオジェン中心を有するキラルな非ラセミ基質のラセミ化がもたらされる可能性があることを示唆している。このような立体中心のエピメリ化は、動的速度論的分割によるエナンチオ選択的水素化を可能にするものとして記載されている。
報告によれば非常に活性なルテニウム触媒(RuCl2(アミノビスホスフィン)2)の使用方法に関するW.Kuriyamaら(Adv. Synth. Catal., 352, 92-96 (2010))の報告は、キラルなエステルの還元を触媒することができるが、鏡像異性体過剰率の著しい低下と望ましくない副反応の両方を伴う。その結果、エステル還元の成功には、一層中性な条件が必要であると判断された。RuH(η1−BH4)(ビスホスフィン)(ジアミン)およびRuH(η1−BH4)(アミノビスホスフィン)2錯体による、塩基を添加しないケトンの接触水素化の初期の報告を見ると、RuCl2(ビスホスフィン)(ジアミン)は、25当量の水素化ホウ素ナトリウムの処理によって、対応するRuH(η1−BH4)(ビスホスフィン)(ジアミン)へと変換された。次に、この錯体は、比較的高い触媒充填量で使用された(1mol%など)。
続いて、特定のルテニウム触媒を用いる、高い光学純度を有する(R)−1,2−プロパンジオールを与える(R)−乳酸メチルの水素化に関連して、同じ著者ら(W.Kuriyamaら(Org. Process Res. Devel., 16, 166-171 (2012)))の一部によって、代替的な化学が報告されている。この発表論文では、この方法は、ここでもやはり、強力な塩基(ナトリウムメトキシド)を使用することを含む。光学的純度の著しい低下を避けるため(これは、反応が80℃で行われると起こった)、30℃および40℃の温度の使用が報告されている。
W.Kuriyamaら(上記)による2010年の発表論文と同様に、S Werkmeisterら(Angew. Chem. Int. Ed., 53, 8722-8726 (2014))は、アキラルなエステルの対応するアルコールへの還元に関して、ピンサー型PNP配位子を含む、事前活性化されたFeH(η1−BH4)錯体の使用を記載している。対応するルテニウム錯体と同様に、このような活性化された錯体は、合成中に過剰の水素化物試薬を使用することを含む傾向がある。
エステルの接触水素化に関連して記載された他の金属には、第3列の遷移金属イリジウムおよびオスミウムが含まれる。D Spasyukら(J. Am. Chem. Soc., 137, 3743-3746 (2015))は、不飽和エステルの水素化において、様々な塩基と組み合わせた、特定のオスミウム触媒の使用を記載している。この反応は、化学選択性を示す(すなわち、水素化されるエステル中に存在する炭素−炭素二重結合よりも、エステル官能基に対する)と記載されている。
X Yangら(Chem. Sci., 8, 1811-1814 (2017))は、ラセミのα−置換ラクトンのキラルジオールへの不斉水素化に関する、カリウムtert−ブトキシドまたはナトリウムtert−ブトキシドと組み合わせた、三座スピロピリジン−アミノホスフィン配位子を含むイリジウムヒドリド錯体の使用を報告している。M Itoら(上記)により記載されている化学と同様に、この水素化の不斉は、ラセミ出発原料であることを考慮すると、動的速度論的分割に起因した。この著者らは、カリウムtert−ブトキシドまたはナトリウムtert−ブトキシドの使用を含む反応とは対照的に、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムまたは炭酸カリウムを使用すると、収率が低下した。
上記の通り、MB Widegrenら(上記)は、エステルの水素化およびプロキラルなケトンのエナンチオ選択的な水素化において、キラルなP,N,N配位子のマンガン錯体に基づいた水素化触媒の使用を記載している。ケトンの還元に関して、リン酸カリウムおよび炭酸カリウムを使用することが記載されているが、エステルの水素化の報告された例はすべて、塩基としてカリウムtert−ブトキシドの使用を含む。
S.Elangovanら(Angew. Chem. Int. Ed., 55, 15364-15368 (2016))は、アキラルなエステルの対応するアルコールへの水素化に関して、触媒量のカリウムtert−ブトキシドと組み合わせた、ピンサー型のPNP配位子により安定化されたマンガン錯体の使用を報告している。
PN配位子により安定化された非ピンサー型マンガン錯体は、R.van Puttenら(Angew. Chem. Int. Ed., 56, 7531-7534 (2017))によって報告されている。ここでもまた、報告されている水素化は、触媒量のカリウムtert−ブトキシドの存在下で行われる。他の試験された塩基は、変換率はかなり低いか、または全く変換しない。
ルテニウム、イリジウムおよびオスミウムは、稀で高価な潜在的に毒性のある金属であり、したがって、地球上に多量に存在し、それほど高価ではなく、一層環境に優しい金属、例えば鉄またはマンガンに基づく触媒を使用することが一般に、好ましいと思われる。しかし、ちょうど記載した通り、このような触媒は、塩基を使用しないでエステルの水素化を行うことが可能となるために、事前活性化を必要とするか(このような触媒は、通常、それほど活性でもなく、それほど安定でもなく、作製は一層複雑である)、または非常に強力な塩基と共に(通常、高価であり、ある種の基質と適合しない、カリウムtert−ブトキシドなどの金属アルコキシド塩と共に)使用される(当分野において慣用的な通り)かのいずれかである。しかし、エステル(ケトンとは反対に)の水素化に関する新規触媒の開発は、エステル中のカルボニル基の炭素原子の求電子性が低いために、簡単ではない。
本明細書において含まれる、書類、作用、物質、装置、物品などのいかなる議論も、これらの事項のいずれも、またはすべてが、先行技術の基礎の一部を形成すること、または本出願の各請求項の優先日よりも前に存在したものとして、本開示に関連する分野における共通する一般の認識であることを認めるものとして捉えられるべきではない。
驚くべきことに、本発明者らは、本明細書に記載されている特定のマンガンをベースとする触媒を使用すると、様々な温度において、および様々な溶媒を用いるエステルの水素化が、特にルテニウムに基づく触媒に決して限定されないが、他の触媒と共に使用される非常に強力な塩基(特に、ナトリウムメトキシド、ナトリウムtert−ブトキシドおよびカリウムナトリウムtert−ブトキシドなどの金属アルコキシド)を使用する必要がなく行うことが可能になることを見いだした。さらに、これらの水素化において、強力な塩基の使用を回避できるという驚くべきことは、比較的酸性のC−H結合、例えば、カルボニル部分に対してアルファ位の脱プロトンを介してラセミ化しやすい光学活性な基質は、強力な塩基がこれまで使用されてきた対応する反応ほど、少なくとも光学純度の低下を少なくして、その中のエステル官能基の水素化を受けることができることを意味する。したがって、本発明は、当技術に対する利益となる。
したがって、第1の態様から鑑みると、本発明は、(i)塩基であって、その共役酸がpKa6.4〜14を有する塩基、(ii)水素ガス、および(iii)式(I):
Figure 2021509684
(I)
(式中、
Mnは、マンガン原子、または酸化状態(I)〜(VII)のマンガンイオンであり、
1およびR2は、それぞれ独立して、ハロ、脂肪族C1-6ヒドロカルビル、トリハロメチル、アリール、ヘテロアリール、ヒドロキシ、ニトロ、アミノ、アルコキシ、アルキルチオ、カルボキシレート、スルホネート、ホスフェート、シアノ、チオ、ホルミル、エステル、アシル、チオアシル、カルバミドおよびスルホンアミドからなる群から選択される置換基により、1回または複数回置換されていてもよい、C1-20ヒドロカルビル部分またはヘテロシクリル部分であり、
−Fc−は、2つのシクロペンタジエニル部分の1つの隣接炭素原子を介して共有結合しているフェロセン(ビス(η5−シクロペンタジエニル)鉄)部分であって、いずれか一方のシクロペンタジエニル環において、ハロ、脂肪族C1-6ヒドロカルビル、トリハロメチル、アリール、ヘテロアリール、ヒドロキシ、ニトロ、アミノ、アルコキシ、アルキルチオ、カルボキシレート、スルホネート、ホスフェート、シアノ、チオ、ホルミル、エステル、アシル、チオアシル、カルバミドおよびスルホンアミドからなる群から選択される置換基により、1回または複数回、さらに置換されていてもよい、フェロセン(ビス(η5−シクロペンタジエニル)鉄)部分を意味し、
−Z−は、式−(CH21-6−であるアルキレンリンカーであり、アルキレンの水素原子のうちの1個または複数が、アルキル、アリール、ヘテロアリール、ヒドロキシ、ニトロ、アミノ、アルコキシ、アルキルチオまたはチオール置換基により独立して置換されていてもよく、
−Nxは、窒素含有アミノ、イミノまたはヘテロアリール部分であり、
1〜L3は、1つ、2つまたは3つの配位子を構成し、L1〜L3のそれぞれが単座の中性配位子もしくは陰イオン性配位子を独立して表すか、またはL1〜L3のうちの1つが単座の中性配位子もしくは陰イオン性配位子を表し、L1〜L3のうちの他の2つが一緒になって二座の中性配位子もしくは陰イオン性配位子を表すか、またはL1〜L3が一緒になって、三座の中性配位子もしくは陰イオン性配位子を表す)
の荷電または中性錯体を含む触媒の存在下で、エステルを水素化するステップを含む方法であって、
式(I)の錯体が、荷電錯体である場合、触媒が、錯体の電荷のバランスをとる、1つまたは複数のさらなる対イオンを含む、方法を提供する。
本発明のさらなる態様および実施形態は、以下に続く本発明の詳細な議論から明白となろう。
本明細書の全体を通じて、語「含む(comprise)」、または「含む(comprise)」もしくは「含むこと(comprising)」などの派生語は、明記した要素、整数もしくは工程、または要素、整数もしくは工程の群を含むことを意味するが、他のいかなる要素、整数もしくは工程、または要素、整数もしくは工程の群を除外することを意味するものではないことが理解されよう。
特に所与の量を参照する、用語「約」は、±5%の偏差を包含することが意図されている。例えば、0.95と105の両方が、約1〜約100と明記される範囲内に収まることが意図されている。
本発明の方法によれば、弱塩基の存在下で、特定の触媒が、エステルの水素化を触媒するために使用される。表現「触媒するための使用する」は、本明細書では、触媒が、準化学量論量(水素化されるエステル基質に対する)で、分子状水素(H2)の使用と共に使用されて、水素化反応を促進すること、すなわち、触媒が、エステルに対して1モル当量(100mol%)未満の量で存在することを示す。
表現「触媒するために使用する」は、エステルに接触させる触媒が実際の触媒種であることを必要とするのではなく、単に、水素化反応を促進するためにその触媒を使用することを必要とする。したがって、本発明の実施に関連してこのようなものとして定義されている触媒は、いわゆるプレ触媒とすることができ、このプレ触媒は、水素化反応の過程中に、実際の触媒種へと変換され得る。
本発明の方法に関連して使用され得る触媒は、本発明の水素化が行われるのと同じ反応容器中で、例えば、マンガン塩と式(I)の錯体を構成する触媒を形成するのに好適な追加の配位子とを混合することにより調製され得る。これは、in situ調製法の例である。代替的に、触媒は、単離可能な錯体を最初に形成させることにより、ex situ調製されてもよく、この単離可能な錯体を単離して、次に、本発明の方法において触媒として使用されてもよい。したがって、そのようなex situ調製された触媒は、十分に規定されたものとして、すなわち、特性決定(すなわち、規定)および分析(例えば、その構造および純度を決定するため)がしやすいよう単離された化合物であることを本明細書において表す、十分に規定された用語(この用語は、当分野において慣用的に使用されるので)として見なすことができる。対照的に、十分に規定されていない触媒は、調製される媒体(例えば、反応媒体)から単離することなく調製されるもの、例えば、in situ調製された触媒である。
本発明により使用され得る触媒の典型的な準化学量論量は、エステル基質のモル量に対して、約0.001〜約10mol%、例えば約0.01〜約5mol%、通常、約0.05〜約2mol%の範囲にあろう。より多くの量の触媒は、一般に、水素化反応を加速すること(すなわち、一層大きな程度に促進する)、およびしたがって、水素化反応は、当業者の通常の能力に従い、使用される触媒量を調節することによって(および、本明細書に記載されている水素化反応の他の特徴、例えば、反応媒体中のエステルの濃度)、型通りの最適化を受けることができることが理解されよう。
本発明に関連して、特に文脈が明確に反対のことを示唆していない限り、以下の定義が適用され、これは、当業者の一般的な理解を確認するものと見なされる。本明細書において使用される特定の官能基の意味が、明示的に定義されていない場合、このような用語は、国際純正・応用化学連合の有機化学部門の"Glossary of class names of organic compounds and reactive intermediates based on structure" (Pure & Appl. Chem., 67(8/9), 1307-1375 (1995))と題する出版物により、通常、明示されている通り、当業者によって同様に理解されると意図されている。
1-20ヒドロカルビルとは、水素原子、および1〜20個の炭素原子を含む脂肪族または芳香族ラジカルを意味する。脂肪族の場合、ヒドロカルビルは、直鎖または分岐状であってもよく、かつ/または1つもしくは複数の不飽和部位(例えば、1つもしくは複数の炭素−炭素二重結合または三重結合)を含んでもよい。例えば、C1-6ヒドロカルビル部分は、C1-6アルキル部分、C2-6アルケニル部分、C2-6アルキニル部分またはC3-6シクロアルキル部分とすることができる。代替としてまたはさらに、ヒドロカルビル部分は、環式であってもよく、またはその構造の一部が、環式であってもよい。例えば、シクロヘキシルメチルおよびシクロヘキセニルメチルは、脂肪族C7ヒドロカルビルの両方の例である。
しかし、必ずしもではないが、本明細書に記載されているヒドロカルビル部分は、飽和脂肪族である、すなわち、直鎖および/もしくは分岐状の環式であるか、または直鎖もしくは分岐状構造内に1つまたは複数の環式部分を含む。
ヘテロシクリルとは、複素芳香族であってもよい複素環式化合物の任意の環原子から水素原子を引き抜くことにより形式的に形成される一価の基を意味する。通常、本明細書におけるヘテロシクリル部分は、単環式、二環式または三環式複素環、一般に、単環式複素環に基づく。
「ハライド」とは、フッ化物、塩化物、臭化物またはヨウ化物、通常、塩化物、臭化物またはヨウ化物を言う。同様に、ハロは、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨード、通常、クロロ、ブロモまたはヨードを意味する。
多くの場合、必ずしもではないが、トリハロメチルは、トリフルオロメチルを意味する。
アリールは、芳香族部分から1個の水素原子を引き抜くことにより形式的に形成される一価の基を意味する(本明細書において、単環式または多環式芳香族炭化水素を意味する用語アレーンと同義で使用されている)。同様に、ヘテロアリールは、ヘテロアリール部分から1個の水素原子を引き抜くことにより形式的に形成される一価の基を意味する(本明細書において、単環式または多環式ヘテロ芳香族炭化水素を意味する用語ヘテロアレーンと同義で使用されている)。
アリール基は、文脈が具体的に反対のことを指示しない限り、通常、単環式基、例えばフェニルであるが、ナフチルなどの二環式アリール基、ならびにフェナントリルおよびアントラシルなどの三環式アリール基もまた、用語アリールにより包含される。本明細書において、芳香族基を言う場合、すなわち、反対のことを支持する表現が存在しない場合、単環式芳香族基を意味するものとして同様に解釈されるべきである。
当業者に公知の通り、複素芳香族部分は、そこに結合している水素原子のいずれかと共に1個または複数の炭素原子の代わりに、1個または複数(一般に、1個または2個)のヘテロ原子、通常、O、NまたはSが置換することにより、芳香族部分から形式的に誘導される。例示的な複素芳香族部分には、ピリジン、フラン、ピロールおよびピリミジンが含まれる。複素芳香族環のさらなる例には、ピリダジン(この場合、2個の窒素原子が、芳香族6員環に隣接している);ピラジン(この場合、2個の窒素が、6員の芳香族環の1,4位に位置する);ピリミジン(この場合、2個の窒素原子が、6員の芳香族環の1,3位に位置する);または1,3,5−トリアジン(この場合、3個の窒素原子が、6員の芳香族環の1,3,5位に位置する)が含まれる。
ヘテロアリール基は、文脈が具体的に反対のことを指示しない限り、通常、単環式基、例えばピリジルであるが、例えばインドリルなどの二環式ヘテロアリール基もまた、用語ヘテロアリールにより包含される。本明細書において、複素芳香族基を言う場合、すなわち、反対のことを指示する表現が存在しない場合、単環式複素芳香族基を意味するものとして同様に解釈されるべきである。
アミノとは、本明細書において、式−N(R42の基を意味し、R4はそれぞれ、水素、またはC1-6ヒドロカルビルまたはヘテロアリールを独立して意味するか、または2つのR4部分が一緒になって、アルカンから形式的に誘導されるアルキレンジラジカルであって、アルキレンジラジカルから、通常、末端炭素原子から2個の水素原子が引き抜かれて、これにより、アミンの窒素原子と一緒になって環を形成する、アルキレンジラジカルを形成する。R4が、水素以外である場合(2つのR4部分が一緒になって、アルキレンジラジカルを形成するそのような実施形態を含む)、その炭素原子の1個または複数は、ハロ、C1-6ヒドロカルビル、トリハロメチル、アリール、ヘテロアリール、ヒドロキシ、ニトロ、アミノ、アルコキシ、アルキルチオ、カルボキシレート、スルホネート、ホスフェート、シアノ、チオ、ホルミル、エステル、アシル、チオアシル、カルバミドおよびスルホンアミドからなる群から独立して選択される1つまたは複数の置換基により、1回または複数回置換されてもよく、より典型的には、任意選択の置換基は、ハロ、C1-6ヒドロカルビル、トリハロメチル、アリールおよびヘテロアリールからなる群から選択される。
通常、−Nxがアミノである場合を除いて、アミノは、本明細書において、−N(R42を意味し、R4はそれぞれ、水素またはC1-6ヒドロカルビルを独立して意味する。多くの場合、−Nxがアミノである場合を除き、アミノは、−NH2または単純なモノアルキルアミノ部分またはジアルキルアミノ部分(例えば、ジアルキルアミノ部分はジメチルアミノ(−N(CH32))を意味する。
本明細書においてアミノを言う場合、このようなアミノ基を含む化合物から得られたアミンのこの部分での四級化またはプロトン化誘導体の範囲内に包含されるものとしてやはり理解される。後者の例は、塩酸塩などの塩と理解され得る。
アルコキシ(アルキルオキシと同義)部分およびアルキルチオ部分は、それぞれ、式−OR5および−SR5であり、R5は、飽和脂肪族ヒドロカルビル基、通常、ハロ、アリールおよびヘテロアリールからなる群から選択される1つまたは複数の置換基により置換されていてもよい、C1-6アルキルまたはC3-6シクロアルキル基である。
カルボキシレート、スルホネートおよびホスフェートとは、本明細書において、それぞれ、官能基−CO2 -、−SO3 -および−PO4 2-を意味し、これらは、そのプロトン化形態にあってもよい。
ホルミルとは、式−C(H)Oの基を意味する。
エステルとは、部分−OC−(=O)−を含む官能基を意味する。
アシルとは、式−C(O)R5である官能基を意味し、R5は、本明細書の上で定義されている通りである。同様に、チオアシルとは、式−C(O)R5である官能基を意味し、やはり、R5は、本明細書の上で定義されている通りである。
カルバミドとは、本明細書において、式−NHCOR5または式−CONHR5のいずれか一方である官能基を意味し、R5は、本明細書の上で定義した通りである。同様に、スルホンアミドとは、式−NHSO25または式−SO2NHR5のいずれか一方である官能基を意味し、R5は、本明細書の上で定義した通りである。
配位子は、単座であると明記されている場合、この配位子は、1つの供与部位を介して配位する(すなわち、マンガン中心に)ことができる。配位子が二座である場合、この配位子は、2つの個別の供与部位を介して配位することができる。
本発明により使用される触媒は、本明細書に記載されている式(I)の錯体を含むことを特徴とする。錯体の性質は、以下に詳細に議論する。
(理論によって拘束されることを望むものではないが)接触水素化反応の開始時点を構成する触媒種は、酸化状態(I)のマンガンイオンを含むものとすることができるが、様々な酸化状態にある遷移金属中心を有する最初のプレ触媒が提供され得ることが、遷移金属触媒作用の分野において周知である。これらは、遷移金属(ここでは、マンガン)原子またはイオンの適切な酸化または還元により、すなわち、マンガン中心の任意の必要な酸化または還元により、触媒される反応の過程の間に、触媒活性種へと変換され得る。マンガン原子またはイオンの適切な酸化または還元は、例えば、好適な還元剤もしくは酸化剤、または反応性配位子により実現され得る。
マンガンが、活性な触媒種の酸化状態とは異なる酸化状態(II)で存在するマンガン(II)プレ触媒の使用の2つの例は、ケトンのヒドロボレーションに関連してV Vasilenkoら(Angew. Chem. Int. Ed., 56, 8393-8397 (2017))によって、およびアリールケトンのヒドロシリル化に関して、X Maら(ACS Omega, 2, 4688-4692 (2017))によって記載されている。
さらに、Mn2(CO)10などのマンガン(0)種は、望ましいMn種への酸化を受けることが周知である。実際に、Nguyenらは、還元触媒を生成する、アミノ配位子によるこのような酸化に関して報告している(ACS Catal., 7, 2022-2032 (2017))。
より高い酸化状態にあるMn前駆体を使用する必要はないが、より高い酸化状態のマンガンのMn(II)への還元(例えば、酸化試薬の状況において)は、周知である。単純なアルコキシド塩でさえも、より高原子価の金属塩を所望の低原子価種へと還元することができる。JH Dochertyら(Nature Chemistry, 9, 595-600 (2017))を参照されたい。したがって、適切な還元剤を使用して、酸化状態が(II)より高いマンガン含有化合物は、本発明に関して有用であることが期待され得る。
したがって、式(I)の錯体は、マンガン原子または酸化状態(I)〜(VII)にあるマンガンイオン、通常、マンガンイオン、多くの場合、酸化状態(I)または(II)にあるマンガンイオン、および非常に多くの場合、酸化状態(I)にあるマンガンイオンを含むことができる。
本発明によれば、本発明者らは、市販のマンガン(I)塩である、ブロモペンタカルボニルマンガン(I)(Mn(CO)5Br)の使用が好都合であることを見いだしたが、他の市販の(例えばマンガン(0)カルボニル(Mn2(CO)10))または容易に入手可能なマンガン化合物もまた、本発明の方法に使用するための錯体を調製するために使用されてもよいことが理解されよう。
式(I)の錯体の構造から明白な通り、R1およびR2は、式(I)の錯体内の式R1(R2)PFcC(CH3)N(H)ZNxである三座配位子内のホスフィン部分の置換基である。当業者によって理解される通り、このような配位子内で、とりわけこのようなホスフィノ部分の置換基R1およびR2はかなり様々となる可能性が一般にある。これらの、例えば、このようなホスフィノ部分のリン原子に及ぼす周囲の立体嵩高さおよび/または電子的影響の変化による、型通りの変化により、当業者は、任意の所与の反応に対して、これらを含む触媒および錯体中のこのような配位子を最適化することが可能である。
例えば、R1およびR2配位子は、脂肪族または芳香族(または、複素芳香族)とすることができ、水素化触媒としてのその役割における、このような部分を含む触媒の機能の破壊なく、大きな置換可能性を有する。さらに、非常に様々な、市販の、または他には、R1およびR2含有配位子が調製され得る、容易に入手可能なリン含有試薬が存在する。さらに、様々な関連配位子が作製され得ること、およびこれらを含む錯体(本明細書において、式(I)中に定義されている式R1(R2)PFcC(CH3)N(H)ZNxのフェロセンをベースとするPNN三座配位子を含む)が接触水素化反応の状況において使用され得ることのいずれも当分野において実証されている。例えば、H Nieら(Tetrahedron: Asymmetry., 24, 1567-1571 (2013) and Organometallics, 33, 2109-2114 (2014))は、このような配位子の末端ジフェニルホスフィノ部分内のフェニル基が、例えば、様々なアルキル置換により置換されている変形形態を記載している。
ジフェニルホスフィノ置換フェロセンを構築する場合、Nieらは、本明細書において定義されている式(I)の錯体内の式R1(R2)PFcC(CH3)N(H)ZNxである三座配位子内の−C(CH3)N−フラグメントに対応する置換基に対してオルト位を選択的にリチオ化し、次いで、様々なクロロジアリールホスフィンにより処理することによる、ジフェニルホスフィノ部分の導入を記載している。当業者にとって入手可能な類似の求電子性クロロホスフィンがかなりあることを鑑みると、リン原子上に、他の置換基、例えば置換されていてもよい脂肪族、ヘテロアリールおよび他のアリールR1およびR2部分を有する関連配位子を調製すること、例えば、ジエチルホスフィノ−およびジtert−ブチルホスフィノ−などのジアルキルホスフィノ含有配位子が入手可能であることは、H Nieらが型通りにできることの範囲内に十分ある。
以下の実験項に詳述されている通り、本発明者らは、無水酢酸の存在下で、N,N−ジメチル−1−エチルアミノ−置換フェロセンと2−ピコリルアミン(2−アミノメチルピリジン)との間の反応により、式R1(R2)PFcC(CH3)N(H)ZNx(ZNxは、2−ピリジルメチルである)である配位子を合成した。本発明者らはまた、水素化ホウ素ナトリウムの存在下で、1−エチルアミノ−置換フェロセンと4−ジメチルアミノ−2−ホルミルピリジンとの間の反応により、式R1(R2)PFcC(CH3)N(H)ZNx(ZNxは、4−ジメチルアミノピリジン−2−イルメチルである)である配位子を合成した。さらに、式(I)の錯体の利用しやすさを例示する一例として、本発明者らは、Solvias AG(スイス)から商標名PFAで販売されている、代替的な置換フェロセンを商業的に入手できるので、様々な市販のフェロセンを、(S)−1−[ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィノ]−2−[(R)−1−(DMA)エチル]フェロセンまたは((R)−1−[(S)−1−(ジメチルアミノ)エチル]−2−(ジフェニルホスフィノ)フェロセン)に対して置き換えることにより、式R1(R2)PFcC(CH3)N(H)ZNxの代替的なR1およびR2置換配位子が直接的に合成されることに気づき、その使用が本明細書に記載されている。
特に、以下のフェロセンが、Solvias(式中、DMAは、ジメチルアミノを意味する)から市販されている:
・ (S)−1−[(R)−1−(DMA)エチル]−2−(ジフェニルホスフィノ)フェロセン
・ (R)−1−[(S)−1−(DMA)エチル]−2−(ジフェニルホスフィノ)フェロセン
・ (R)−1−[ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィノ]−2−[(S)−1−(DMA)エチル]フェロセン
・ (S)−1−(ジフラニルホスフィノ)−2−[(R)−1−(DMA)エチル]フェロセン
・ (R)−1−(ジフラニルホスフィノ)−2−[(S)−1−(DMA)エチル]フェロセン
・ (S)−1−[ビス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ホスフィノ]−2−[(R)−1−(DMA)エチル]フェロセン
・ (R)−1−[ビス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ホスフィノ]−2−[(S)−1−(DMA)エチル]フェロセン
・ (S)−1−(ジシクロヘキシルホスフィノ)−2−[(R)−1−(DMA)エチル]フェロセン、および
・ (R)−1−(ジシクロヘキシルホスフィノ)−2−[(S)−1−(DMA)エチル]フェロセン。
これらは、本発明による使用のための錯体を提供するために使用されてもよく、この場合、式(I)の錯体のR12P−Fc−CH(Me)−NH−部分は、以下である:
・ (S)−1−[(R)−1−(HN)エチル]−2−(ジフェニルホスフィノ)フェロセン
・ (R)−1−[(S)−1−(HN)エチル]−2−(ジフェニルホスフィノ)フェロセン
・ (S)−1−[ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィノ]−2−[(R)−1−(HN)エチル]フェロセン
・ (R)−1−[ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィノ]−2−[(S)−1−(HN)エチル]フェロセン
・ (S)−1−(ジフラニルホスフィノ)−2−[(R)−1−(HN)エチル]フェロセン
・ (R)−1−(ジフラニルホスフィノ)−2−[(S)−1−(HN)エチル]フェロセン
・ (S)−1−[ビス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ホスフィノ]−2−[(R)−1−(HN)エチル]フェロセン
・ (R)−1−[ビス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ホスフィノ]−2−[(S)−1−(HN)エチル]フェロセン
・ (S)−1−(ジシクロヘキシルホスフィノ)−2−[(R)−1−(HN)エチル]フェロセン、または
・ (R)−1−(ジシクロヘキシルホスフィノ)−2−[(S)−1−(HN)エチル]フェロセン、すなわち、これらの場合、ジメチルアミノ(DMA)部分が、本明細書に記載されている式R1(R2)PFc−CH(Me)−N(H)ZNxである三座配位子内のNH部分と置き換えられている。
本発明は、キラルな触媒の使用により、本明細書に例示されているが、これは、非ラセミ形態にあるこの触媒が商業的に入手可能であることによる。本明細書に記載されている水素化は、新規なステレオジェン中心を生成しないので(プロキラルなケトン基質の水素化とは対照的に)、式(I)の錯体の調製において、キラルな配位子の鏡像異性体の混合物を使用することに欠点も利点も存在しない。
幅広い範囲のR1およびR2が、合成的に入手可能であり、かつ本発明の水素化により有用となるが、本発明の特定の実施形態によれば、R1およびR2は、それぞれ独立して置換されていてもよいC1-10ヒドロカルビル部分または単環式ヘテロアリール部分である。例えば、既に明記した通り、R1およびR2部分は、ジエチルホスフィノまたはジ−tert−ブチルホスフィノなどのジアルキルホスフィノ部分とすることができる。
より特定の実施形態によれば、R1およびR2は、それぞれ独立して、置換されていてもよいC5-10シクロアルキル、単環式アリールまたは単環式ヘテロアリール部分、例えば置換されていてもよいフェニル、フラニルまたはシクロヘキシル部分である。R1およびR2に関して、フェニル、フラニルまたはシクロヘキシル部分、特にフェニル部分、および他のC1-20ヒドロカルビルまたはヘテロシクリルである可能性はいずれも、独立して、非置換であってもよく、またはC1-6アルキル、C1-6アルキルオキシ、ハロおよびトリハロメチルからなる群から選択される1つまたは複数の置換基により置換されていてもよい。置換基が存在するさらにより特定の実施形態によれば、これは、多くの場合、1つまたは複数のC1-6アルキルおよび/またはC1-6アルキルオキシ置換基による置換であることが多い。
具体的な実施形態によれば、R1およびR2を独立して構成することができる部分は、4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル、フェニル、3,5−ジメチルフェニル、4−メトキシ−3,5−ジ−tert−ブチルフェニル、3,5−ジ(tert−ブチル)フェニル、フラニルまたはシクロヘキシルである。これら、および他のR1およびR2部分によれば、R1およびR2はいずれも、一般に、必ずしもではないが、同じ部分となろう。
様々なR1およびR2部分への合成的な入手の順応性と同様に、当業者は、非常に様々なFc部分を含む式(I)の錯体を入手することができ、関連試薬はいずれも、商業的に入手可能(Solviasから市販されている試薬に関しては上記を参照されたい)であるが、やはりまた、様々なR1およびR2部分は、当業者が十分に認識している方法論を使用して、式(I)の錯体内に組み込まれ得る。この点に関しては、TD Appletonら(J. Organomet. Chem., 279(1-2), 5-21 (1985))は、フェロセンのシクロペンタジエン環の容易な官能基化を記載している。
本発明の特定の実施形態によれば、いわば、Fcと式(I)の錯体の残部とを結合する、そのシクロペンタジエニル環のうちの1つの炭素原子におけるFc部分の固有の置換に加えて、フェロセン部分Fcのシクロペンタジエニル環の一方の1個または複数の炭素原子は、1つまたは複数のハロおよび/またはC1-6アルキル置換基により置換されていてもよい。しかし、本発明のさらにより特定の実施形態によれば、式(I)内のFc部分のシクロペンタジエニル環のいずれも、置換されていない(すなわち、式(I)の錯体の残部とのフェロセンの結合点を介する固有の置換以外)。
Fc部分に隣接している式(I)の錯体内のCH(Me)部分の入手は、いずれか一方の鏡像異性体として入手可能な、Ugiのアミン(N,N−ジメチル−1−フェロセニルエチルアミン)として当分野で公知なものが商業的に入手可能であるため、当業者に容易に利用可能である。
N,N−ジメチル−1−フェロセニルエチルアミンは、上記の適切なクロロホスフィンの選択により、対応する2−ホスフィノ誘導体(これは、本明細書に記載されているR1部分およびR2部分を組み込むことができる)を入手するため、例えば、H Nieら(上記)によって記載されている方法論を使用して反応させることができる。次に、得られた2−ホスフィノ誘導体のN,N−ジメチルアミノ部分は、対応する非置換アミノ部分に変換された後に、H Nieら(上記)によってやはり記載されている通り、および本明細書に記載されている通り、適切なNx含有アルデヒド(Nxは、本明細書で定義されている通りである)と還元アミノ化を行い、本明細書に記載されている式R1(R2)PFc−CH(Me)−NH−Z−Nxの配位子が入手可能となる。
代替的に、本明細書に記載されている通り、非置換アミノ部分は、式R1(R2)PFc−CH(Me)−NH−Z−Nxの配位子を入手するため、式Nx−Z−NH2(NxおよびZは、本明細書で定義されている通りである)であるアミンと反応させてもよい。式Nx−Z−NH2のアルデヒドまたはアミンのいずれかの変形形態は、式R1(R2)PFc−CH(Me)−NH−Z−Nxである配位子の−Z−Nx末端の変形形態を入手可能にすることが理解されよう。さらに一般に、幅広く様々な式R1(R2)PFc−CH(Me)−LGの化合物(式中、LGは、アセテートまたはNMe2などの脱離基である)は、当業者にとって入手可能である。次に、これらは、本明細書に記載されている方法論により、式R1(R2)PFc−CH(Me)−NH−Z−Nxである配位子に変換することができる。したがって、式R1(R2)PFc−CH(Me)−NH−Z−Nxである配位子の入手は、当業者の通常の能力の範囲内に容易にある。
多種多様な構造の置換基をフェロセンに組み込むためのさらなる追加の方法および戦略は、HU Blaserら(Topics in Catalysis, 19(1), 3-16 (2002))を参照にして認識され得、これは、特に、式R1(R2)PFc−CH(Me)−NH−Z−Nxである配位子のCH(Me)−NH−Z−Nx部分の変形形態に関して、当業者を支持するさらなる教示をもたらす。
式(I)の錯体では、−Z−は、式−(CH21-6−であるアルキレンリンカーであり、アルキレンの水素原子のうちの1個または複数が、アルキル、アリール、ヘテロアリール、ヒドロキシ、ニトロ、アミノ、アルコキシ、アルキルチオまたはチオール置換基により独立して置換されていてもよい。このようなリンカーにおける変形形態の入手は、例えば、上記の通り、式R1(R2)PFc−CH(Me)−LGの化合物(例えば、LG==NMe2)と2−ピコリルアミン中に存在する、メチレン(−CH2−)以外のZ基を有する様々な一級アミンとの反応により実現することができる(同様に、様々なNx基の入手は、式R1(R2)PFc−CH(Me)−LGの化合物と2−ピコリルアミン中に存在する2−ピリジル以外のNx基を有する様々な一級アミンとの反応により、さらに(すなわち、Z基を変えること)または代替として実現することができる)。
式(I)の錯体中の−Z−基を変える代替戦略は、C−J HouおよびX−P Hu(Org. Lett., 18, 5592-5595 (2016))を参照することによって(この場合、著者らは、式R1(R2)PFc−CH(Me)−NH−Z−Nx(−Z−部分は、置換されているメチレンリンカーとすることができる(例えば、1−(2−ピリジニル)エチルメタンスルホネートと式R1(R2)PFc−CH(Me)−NH2の化合物との反応による)(これにより、メチル−置換メチレンリンカー−Z−が得られる))である配位子を記載している)、または様々な2−アシルピリジンを同じ式R1(R2)PFc−CH(Me)−NH2の化合物と縮合し、次いで、得られたSchiff塩基(これにより、一連の置換メチレンリンカー−Z−が得られ、この場合、置換基は、式2−PyC(=O)Rの2−アシルピリジン中のR基に対応する)を水素化することによって理解され得る(同様に、2−ピリジルとは異なるNx基の入手は、式R1(R2)PFc−CH(Me)−NH2の化合物と、1−(2−ピリジニル)エチルメタンスルホネートの誘導体、および2−ピリジル以外のNx基を有する2−アシルピリジンとの反応により、さらに(すなわち、Z基を変えるため)または代替として実現することができることが理解されよう)。
本発明の特定の実施形態によれば、−Z−は、式−(CH2)−、−(CHR3)−または−(CH22−であり、R3は、アルキル、アリール、ヘテロアリール、ヒドロキシ、ニトロ、アミノ、アルコキシ、アルキルチオまたはチオール置換基である。本発明の特定の実施形態によれば、−Z−は、式−(CH2)−、−(CHR3)−または−(CH22−であり、R3は、C1-6アルキル置換基、またはC1-6アルキルおよび/もしくはハロにより1回または複数回置換されていてもよい、フェニルである。他の実施形態によれば、−Z−は、式−(CH2)−、−(CHR3)−または−(CH22−であり、R3は、メチル、またはC1-6アルキルおよび/もしくはハロにより1回または複数回置換されていてもよい、フェニルである。
多くの場合(しかし、式−Z−の置換アルキレンリンカーの入手可能性の本明細書における議論を鑑みる)、−Z−は、非置換である。例えば、−Z−は、式−(CH2)−または−(CH22−とすることができ、多くの場合−(CH2)−とすることができる。
式R1(R2)PFc−CH(Me)−NH−Z−Nxである配位子内のNx部分が様々となり得る様々な方法が、上に記載されている。しかし、さらに、W Wuら(Org. Lett., 18, 2938-2941 (2016))は、−Z−が、メチレンであり、Nxが、式R1(R2)PFc−CH(Me)−NH2の一級アミンを様々な置換クロロメチルオキサゾールと反応させることによる置換オキサゾリルである、このような配位子を構築するさらなる戦略を例示していることが留意され得る。−Z−とNx部分のいずれも、このような合成戦略により様々となり得ることが容易に理解されよう。
本明細書における議論から、式(I)の錯体中の窒素原子含有部分Nxの構造に関して特定の制限はないことが理解されよう。これにも関わらず、本発明の特定の実施形態によるNxの窒素原子は、アミノ、ハロ、C1-6ヒドロカルビル、トリハロメチル、アリール、ヘテロアリール、ヒドロキシ、ニトロ、アルコキシ、アルキルチオ、カルボキシレート、スルホネート、ホスフェート、シアノ、チオ、ホルミル、エステル、アシル、チオアシル、カルバミドおよびスルホンアミドからなる群から独立して選択される1つまたは複数の置換基により、1回または複数回置換されていてもよい、ヘテロシクリル環内に存在する。
一部の実施形態によれば、Nxを含むヘテロシクリル環は、アミノ、ハロ、C1-6アルキルおよびアリールからなる群から独立して選択される1つまたは複数の置換基により、1回または複数回置換されていてもよい。本発明のこれらの実施形態および他の実施形態によれば、Nxを含むヘテロシクリル環は、ピリジル、インドリル、キノリニル、イソキノリニル、ピリミジニル、ピロリル、ピロリジニル、ピロリニル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、キノキサリニル、ピリダジニル、トリアゾリル、トリアジニル、イミダゾリジニルまたはオキサジアゾリル環、例えばピリジル、インドリル、キノリニル、イソキノリニル、ピリミジニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、キノキサリニル、ピリダジニルもしくはトリアゾリル環;および/または単環式ヘテロアリール環である。特定の実施形態によれば、Nxを含むヘテロシクリル環は、置換されていてもよいピリジル環、例えばピリジル環の窒素原子に隣接する炭素原子に、Zにより置換されているアミノ置換基により1回または複数回置換されていてもよいピリジル環である。アミノ置換基は、多くの場合、2つのC1-6アルキル置換基により置換されている第三級アミノである。通常、2つのC1-6アルキル置換基は同一であり、メチル、エチル、プロピル、イソ−プロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチルおよびtert−ブチルからなる群から選択される。さらにより特定の実施形態によれば、−Nxは、4−ジメチルアミノピリジン−2イルまたは2−ピリジルである。
式(I)の錯体内の式R1(R2)PFc−CH(Me)−NH−Z−Nxである三座配位子と同様に、この錯体は、配位子L1〜L3をさらに含む。これらは、L1〜L3の1つが、二座配位子または三座配位子であるかどうかに応じて、1つ、2つまたは3つの配位子を構成することができ、L1〜L3がそれぞれ、単座の中性配位子もしくは陰イオン性配位子を独立して表すことができ、L1〜L3の1つが単座の中性配位子もしくは陰イオン性配位子を表すことができ、L1〜L3の他の2つが一緒になって二座の中性配位子もしくは陰イオン性配位子を表し、またはL1〜−L3が一緒になって、三座の中性配位子もしくは陰イオン性配位子を表すことができる。
1〜L3配位子の性質は、本発明にとって特に重要ではない:任意の便利な中性配位子または陰イオン性配位子が使用されてもよく、これらは、単座、二座または三座であってもよく、通常、単座または二座であってもよい。配位子L1〜L3は、例えば、一酸化炭素、一酸化窒素、アミン、エーテル、チオエーテル、スルホキシド、ニトリル、例えばアセトニトリル、イソシアニド、例えばメチルイソシアニド、リン(III)またはリン(V)のいずれかに基づくリン含有配位子、および水からなる群から選択される中性配位子、ならびに(ii)ハライド、アルコキシド、カルボン酸、スルホン酸およびリン酸の陰イオン、アミド配位子、チオレート、ホスフィド、シアニド、チオシアネート、イソチオシアネートおよびエノレートイオン、例えばアセチルアセトネートからなる群から選択される陰イオン性配位子、からなる群から選択することができる。L1〜L3が一緒になって、三座配位子を表す場合、これは、多くの場合、必ずではないが、中性である。中性三座配位子の一例は、ジグライムである。
本発明の特定の実施形態によれば、L1〜L3は、中性単座配位子から選択される3つの配位子を構成する。これらの実施形態および他の実施形態によれば、L1〜L3は同じであってもよい。例えば、L1〜L3は、3つの一酸化炭素配位子を構成してもよい。
式(I)の錯体が荷電錯体である場合、触媒は、錯体の電荷のバランスをとるため、1つまたは複数のさらなる対イオンを含み、すなわち、マンガン中心のMn、および1つまたは複数の配位子L1〜L3およびR1(R2)PFc−CH(Me)−NH−Z−Nxにより形成される錯体から生じる電荷である。1つまたは複数の配位子L1〜L3と同様に、このようないずれのさらなる対イオンの性質も、本発明の実施に特に重要ではない。対イオンが存在する場合、それらは、例えば、ハライド、テトラアリールボレート、SbF6 -、SbCl6 -、AsF6 -、BF4 -、PF6 -、ClO4 -およびCF3SO3 -からなる群から選択されてもよく、テトラアリールボレート配位子は、[B{3,5−(CF32634-、[B{3,5−(CH32634-、[B(C654-および[B(C654-からなる群から選択され、例えば、テトラアリールボレート配位子は、テトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート(BARF)として公知の[B{3,5−(CF32634-である。
本発明の特定の実施形態によれば、錯体は、単一正電荷(例えば、マンガン中心から生じたものは、酸化状態(I)のマンガンイオンであり、1つまたは複数の配位子L1〜L3は、3つの中性単座配位子、例えば、3つの一酸化炭素配位子である)を有し、触媒は、1つのハライドまたはテトラアリールボレート(tetrarylborate)対陰イオンをさらに含む。このような触媒のさらにより特定の実施形態によれば、対陰イオンは、臭化物またはBARFである。
認識される通り、式(I)の錯体は、Fc部分に隣接するステレオジェン中心(Fc部分は、式(I)の化合物内に図示されているメチル基を有する)、および式(I)の錯体の残部への1,2−結合に由来する、すなわちFc部分の2つのシクロペンタジエニル環の1つに由来する面キラリティーの両方のために、キラリティーを示す。しかし、やはり暗に示されている通り、ステレオジェン中心は、エステル官能基の水素化の結果、形成されるわけではないので、本発明は、式(I)の錯体の任意の立体異性体(例えば、鏡像異性体またはジアステレオマー)の混合物、例えば、これらを含む鏡像異性錯体および触媒のラセミ混合物を含む触媒を使用して操作され得ることが理解されよう。
例えば、本発明の特定の実施形態によれば、本触媒は、以下の式:
Figure 2021509684
Figure 2021509684
(式中、tBuは、tert−ブチルである)
の1つを有する。
しかし、これらの触媒は、各鏡像異性体対の等しい混合物、例えば、ラセミ混合物、または式(I)の錯体を含む他の触媒の混合物とすることができる。
通常、本触媒は、以下の式:
Figure 2021509684
の1つを有する。
上で既に暗に示されている通り、本発明に関連して有用な触媒は、例えば、1つまたは複数の配位子L1〜L3を含んでもよいまたは含まなくてもよい適切なマンガン塩と、追加の配位子、例えば式(I)の錯体を含む触媒を形成するのに好適な式R1(R2)PFc−CH(Me)−NH−Z−Nxの配位子とを、本発明の水素化が行われるものと同じ反応容器中で混合することにより調製することができる。代替的に、十分に規定された触媒を、手短にいえば、上記の通り、ex situ調製されてもよい。実験項の参照、および本明細書において引用されているものを含めた当業者が認識している先行技術を含め、本明細書における指針を使用して、このような触媒を調製することは、当業者の能力の範囲内に容易にある。
所望の場合、本明細書における式(I)の触媒を固定化する認識されている方法を使用し、例えば、好適な固体担体への吸着により不均一触媒を生成することができるか、またはこのような担体と反応させて、共有結合した配位子または触媒を形成することができることが、当業者により容易に認識されよう。
本発明の方法の特徴は、塩基の使用であって、この塩基の共役酸が、pKa6.3〜14を有する塩基の使用を含む。誤解を避けるため、これらのpKa値は、水中、反応
Figure 2021509684
に関して、25℃で行われる決定に関連し、BH+は、CRC Handbook of Chemistry and Physics, 91st edition, 2010, Dissociation Constants of Organic Acids and Bases, and Dissociation Constants of Inorganic Acids and Bases、およびそれらに引用されている参照文献に記載されている通り、関与する塩基の共役酸を意味する。したがって、使用される塩基が、炭酸水素カリウム(KHCO3)である場合、例えばその共役酸は、炭酸(H2CO3)であり、使用される塩基は、炭酸カリウム(K2CO3)、例えば、その共役酸は炭酸水素塩(HCO3 -)である。誤解をさらに回避するため、25℃の水のpKaは、一般に当分野において認識されている通り、本明細書において、14.0と定義される。したがって、例えば、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムのいずれの共役酸(すなわち水)のpKaも、14.0である。
いくつかの教書では、水のpKaは、TP Silversteinら(J. Chem. Educ., 94(6), 690-695 (2017))により補正されている通り、詳細に説明されている理由のため、15.74(メタノール(15.50)のpKaよりも高い)と示されている。
しかし、いかなる誤解も回避するため、本発明は、本発明の方法による塩基、すなわちナトリウムメトキシド、カリウムtert−ブトキシドなどの任意の金属アルコキシドとして使用することを包含しない。したがって、第2の態様を鑑みると、本発明は、(i)金属アルコキシド以外の塩基、(ii)水素ガス、および(iii)本発明の第1の態様に関連しておよび本明細書の他の箇所において定義されている式(I)の荷電または中性錯体を含む触媒の存在下で、エステルを水素化するステップを含む方法を提供する。
本発明の一部の実施形態によれば(すなわち、その第1および第2の態様の両方によれば)、塩基は、リチウム、ベリリウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウムもしくはセシウムの炭酸塩、リン酸塩、水酸化物または炭酸水素塩(すなわち、これらの6種の金属うちのこれら4種の塩の1つ)、またはそれらの混合物からなる群から選択され、例えば、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウムまたはセシウムの炭酸塩、リン酸塩、水酸化物もしくは炭酸水素塩またはそれらの混合物からなる群から選択される。本発明のさらに具体的な実施形態によれば(すなわち第1の態様と第2の態様の両方によれば)、塩基は、炭酸カリウム、リン酸カリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム、水酸化ナトリウム、炭酸リチウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウムおよび炭酸水素リチウムからなる群から選択される。
本発明の特定の実施形態によれば(すなわち、やはり第1の態様と第2の態様の両方によれば)、塩基の共役酸は、pKa10.3〜14を有する。このようなpKaは、例えば、炭酸水素塩を除外する。
本発明者らは、金属炭酸水素塩の使用は、例えば、金属炭酸塩、リン酸塩または水酸化物を使用した場合ほど、水素化の変換率は効率的ではない傾向となることを見いだしたが、本発明者らは、水素化は、それでもやはり、このような塩基の使用により実現可能であること、および当業者は、大きな変換率が、反応プロトコルの型通りの修正により、例えば、このような塩基の濃度、触媒の充填量、水素圧、反応の温度、反応期間、またはこれらの修正の任意の組合せを増大することにより向上することができることを認識していることを実証した。
本発明のさらにより特定の実施形態によれば(ここでもやはり、第1の態様と第2の態様の両方によれば)、塩基は、炭酸カリウム、リン酸カリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム、水酸化ナトリウム、炭酸リチウム、水酸化リチウムおよび水酸化カルシウムからなる群から、例えば、炭酸カリウム、リン酸カリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムおよび炭酸セシウムからなる群から選択される。
本発明の第1の態様および第2の態様の他の実施形態によれば、水素化のこれらの方法により使用される塩基は、通常、式N(C1-6アルキル)3である第三級アミンとすることができ、この場合、アルキル基はそれぞれ、必ずしもではないが、同じである。使用され得る第三級アミンの例は、トリエチルアミン、N,N−ジメチルアミンおよびN,N−ジイソプロピルエチルアミン(Hunig塩基としても公知である)を含む。
第3の態様から鑑みると、本発明は、(i)リチウム、ベリリウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウムもしくはセシウムの炭酸塩、リン酸塩、水酸化物または炭酸水素塩、または例えば、上で定義した式N(C1-6アルキル)3の第三級アミンである塩基、(ii)水素ガス、および(iii)本発明の第1の態様および本明細書のいずれかに関連して定義されている式(I)の荷電または中性錯体を含む触媒の存在下で、エステルを水素化するステップを含む方法を提供する。
本発明の第3の態様の特定の実施形態によれば、塩基は、炭酸カリウム、リン酸カリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム、水酸化ナトリウム、炭酸リチウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウムおよび炭酸水素リチウムからなる群から選択され、例えば、塩基は、炭酸カリウム、リン酸カリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム、水酸化ナトリウム、炭酸リチウム、水酸化リチウムおよび水酸化カルシウムからなる群から選択され、特定の実施形態によれば、塩基は、炭酸カリウム、リン酸カリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムおよび炭酸セシウムからなる群から選択される。
本発明の方法は、水素化反応に関して典型的な通り、加圧下の水素ガスの存在下で行われる。一般に、この反応が行われる圧力は、約1bar(100kPa)〜約100bar(10,000kPa)、例えば約20bar(2,000kPa)〜約80bar(8,000kPa)の範囲にあるが、より高い圧またはより低い圧も、時として、好都合となり得る。
この反応は、この反応の基質(すなわち、エステル)に好適になり得る、任意の好都合な溶媒中で行うことができる。ある種の実施形態では、溶媒の非存在下で水素化を行うことが好都合なことがある。有機化学における一般に出くわす溶媒のいずれも、潜在的に利用可能である。しかし、それぞれ、アセトンまたは酢酸エチルなどのケトンまたはエステル官能基を含む溶媒は、回避するのが好ましい。
本発明において使用するための典型的な溶媒には、C1-10ヒドロカルビルアルコール、多くの場合、飽和脂肪族C2-8アルコール、例えば、エタノール、イソプロパノールおよびtert−ブタノールなどの単純アルコール;エチレングリコール、プロピレングリコール、1,2−プロパンジオールおよびグリセロールなどの多価アルコール;エーテル、例えばテトラヒドロフラン(THF)、1,4−ジオキサン、メチルtert−ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル;脂肪族および芳香族炭化水素溶媒、例えばC5-12アルカン、ベンゼン、トルエンおよびキシレン、およびハロゲン化(通常、塩素化)炭化水素溶媒、例えばジクロロメタンおよびクロロベンゼンまたはそれらの混合物、特に、アルコール、例えばエタノールまたはイソプロパノールと、ヘキサン、キシレン(すなわち、異性体混合物)またはトルエンなどの炭化水素溶媒との混合物が含まれる。特定の実施形態によれば、メタノールは、本発明において溶媒として使用されない。
しかし、好都合なことに、本発明の水素化反応は、通常、C1-10ヒドロカルビルアルコール単独(すなわち、唯一の溶媒が、アルコールであるか、または他の液体、例えば水が最小限(例えば、10体積%未満、一層、典型的には、5体積%未満)で混入している)中で、特にエタノールまたはイソプロパノール中で行うことができる。したがって、本発明の一部の実施形態によれば、反応溶媒はイソプロパノールである。他の実施形態によれば、溶媒はエタノールである。
所与の任意の水素化反応に関する正確な条件は、当業者の通例の能力の範囲内で様々となり得ることが理解されよう。したがって、触媒の濃度および水素圧は、通常、既に議論した範囲内で様々となり得る。使用され得る操作温度は、通常、約−20℃〜約200℃、多くの場合、約20℃〜約120℃、例えば約50℃〜約110℃と様々であり、反応期間は、約5分間〜約36時間、例えば約1時間〜約24時間または約2時間〜約18時間と様々となり得る。
使用され得る塩基の好適な量は、当業者により同様に決定することができる。本発明の利点の1つは、多数の塩基のコストが、金属アルコキシドのコストよりもかなり低いことである。別の利点は、本明細書に記載されている塩基(basis)の水への感受性がかなり低いことである。したがって、本発明に関連する塩基を多量に使用することは、金属アルコキシドの場合よりも問題が少ない。使用する塩基の好適な量の例は、エステル反応剤に対して、約0.1mol%〜約1000mol%、例えば約1mol%〜約100mol%、例えば約5〜約50mol%と様々になり得る。しかし、例えば最大で2000mol%またはこれより多い、一層多量の塩基を使用することが時として、好都合または有利なことがある。2種以上の塩基の組合せも使用されてもよい。
上記の通り、本発明は、一部、様々な温度で、および様々な溶媒を使用するが、それを行う場合に非常に強力な塩基を使用する必要なしに、エステルの水素化を行うことができることを前提としている。したがって、本発明による水素化反応に関する基質として働くことができるエステルは、したがって、特に限定されない。しかし、通常、エステル官能基は、アミノ官能基またはハロ官能基を含んでもよい1つまたは複数のヒドロカルビル部分(誤解を回避するため、本発明の範囲により水素化され得るエステルは、環式エステル(すなわち、ラクトン)を含む)に結合されている。特定の実施形態によれば、エステル官能基が結合しているヒドロカルビル部分は、不飽和脂肪族部分を含まないが、それらは、1つまたは複数の飽和脂肪族部分に加えて、芳香族部分または複素芳香族部分を含んでもよい。
本発明による水素化反応における強塩基を回避することに起因する具体的な利点は、光学活性な基質、例えば、比較的酸性のC−H結合、例えば、カルボニル部分に対してアルファ位の脱プロトン化によりラセミ化しやすい基質を、強力な塩基がこれまで使用されてきた対応する反応ほど、少なくとも光学純度の低下が少なく、水素化することができることである。
したがって、本発明の特定の実施形態によれば、エステルは、光学活性である。より特定の実施形態によれば、エステルは、そのカルボニル基に隣接するステレオジェン中心を含む。本発明による光学活性エステルを水素化する場合、水素化に供される光学活性エステル内の鏡像異性体過剰率は、通常、維持されるか、または水素化により約10%以下(すなわち、Δe.e.は0または約10%未満である)しか、例えば、約5%以下しか低下しない。有利には、本発明者らは、本発明によるΔe.e.は、多くの場合、0%未満であることを見いだした。
本発明の具体的な実施形態によれば、エステルの水素化は、以下の式:
Figure 2021509684
を有する市販の(例えば、Sigma−Aldrichから)ラクトンスクラレオリドである。
スクラレオリドのCAS番号は、[564−20−5]であり、(+)−ノルアンブレイノリド、(3aR)−(+)−スクラレオリド、(R)−(+)−スクラレオリド、(3aR,5aS,9aS,9bR)−デカヒドロ−3a,6,6,9a−テトラメチル−ナフタ[2,1−b]フラン−2(1H)−オン、3a,4,5,5aα,6,7,8,9,9a,9bα−デカヒドロ−3aβ,6,6,9aβ−テトラメチル−ナフト[2,l−b]フラン−2(1H)−オンおよび[3aR−(3aα,5aβ,9aα,9bβ)]−デカヒドロ−3a,6,6,9a−テトラメチル−ナフト[2,1−b]フラン−2(1H)−オンを含めた、いくつかの名称によって公知である。
スクラレオリドは、対応するジオール(アンブラジオールを含めたいくつかの異名で公知である)を形成するエステルの水素化により、アンブロキシドの合成に使用することができ、次に、これを脱水して、香水において官能的な固定剤として非常に価値が高いアンブロキシドを形成することができる:
Figure 2021509684
したがって、アンブロキシド製造と関連した本発明の水素化の使用は、本発明の第4の態様を表す。この第4の態様は、アンブロキシドを作製する方法であって、本発明の第1〜第3の態様のいずれかによりスクラレオリドを水素化するステップと、この後に、アンブロキシドを得るよう、得られたジオール(アンブラジオール)を環化するステップとを含む、方法を提供する。
当業者は、アンブラジオールをアンブロキシドに変換する方法を十分に認識している。特に、WO2017/068401(A1)(Universidad Michoacana De San Nicolas De Hidalgo)において、植物のアゲラチナ・ジョコテペカナ(Ageratina Jocotepecana)の抽出物からアンブロキシドを合成する方法を記載しており、その中で、アンブラジオールをアンブロキシドに変換するための多数の好適な方法は、その出願自体にも、とりわけ米国特許第5,463,089号(筆頭発明者はDHR Bartonである)、出願番号US2010/0248316(A1)(筆頭発明者LH Steenkamp)の公開されている米国特許出願、出願番号ES2044780(Universidad de Granada)の公開されているスペイン特許出願、出願番号ES2195777(Universidad de Granada)の公開されているスペイン特許出願、EP0204009(A1)(Fritzsche Dodge&Olcott Inc.)、EP0165458(A2)(T.HASEGAWA COMPANY、LTD.)、RC Cambieら(Aust. J. Chem., 24 583-591 & 2365-2377 (1971))、出願番号SU988817(INST KHIMII AN MSSR)の公開されているロシア特許出願、米国特許第59 274,134号(筆頭発明者K Bruns)およびSI Martinez−Guidoら(ACS Sustainable Chem. Eng., 2(10), 2380-2390 (2014))に関連しても、記載されている。これらの公知の方法のいずれかを使用して、アンブロキシドをもたらすよう、アンブラジオールに環化することができる。
本明細書において言及されているあらゆる特許および非特許参照文献は、あたかも、参照文献の各々の全内容が、本明細書において説明されているかのごとく、参照により全体として本明細書に組み込まれている。
以下の非限定例は、本発明の実施形態をさらに十分に例示する。
一般実験手順
触媒反応に使用するための溶液の調製は、アルゴン雰囲気または窒素雰囲気下で行った。ガラス器具はすべて、使用前に、オーブン乾燥または火炎乾燥し、真空下で冷却して使用した。溶媒は、使用前に、少なくとも1時間、溶媒にアルゴンまたは窒素を通気することによって脱気するか、または使用前に凍結脱気した。特に明記されていない限り、前駆体化学物質はすべて、Sigma−Aldrich、Acros、Alfa Aesar、StremまたはTCIから購入し、受領したまま使用した(上記の通りさらに脱気した場合を除く)。室温または周囲温度とは、15〜25℃の温度範囲を指す。反応混合物の加熱は、油浴またはDrysyn加熱ブロックのいずれかにより行った。特に明記しない限り、報告されている温度は油浴または加熱ブロックの温度であり、内温ではなく、接触式温度計(PT−1000)を使用して測定した。真空は、Heidolph Laborota4001回転式蒸発器の使用、または高真空ラインの使用のいずれかを指す。分析用薄層クロマトグラフィー(TLC)は、事前コーティングされているプラスチック板(Kieselgel60 F254シリカ)上で行った。TLCの可視化は、UVランプ(254nm)を使用して、または1%過マンガン酸カリウム水溶液を使用して行った。フラッシュシリカクロマトグラフィーは、Kieselgel60シリカを使用して行った。
1H、13C、31P、19F NMRは、Bruker Avance300(1Hの場合、300MHz、13Cの場合、75MHz、31Pの場合、121MHz、および19Fの場合、282MHz)、Bruker Avance II400(1Hの場合、400MHz、13Cの場合、100MHz、31Pの場合、161MHz、および19Fの場合、376MHz)、またはBruker Ultrashield500(1Hの場合、500MHz、13Cの場合、125MHz、31Pの場合、201MHz、および19Fの場合、470MHz)のいずれかを使用して行った。NMR分析は、重水素化物中、室温で行った。ケミカルシフトは、百万分率(ppm)として引用する。カップリング定数Jは、Hzで引用する。多重度は、s(シングレット)、d(ダブレット)、t(トリプレット)、q(カルテット)およびm(マルチプレット)によって表示する。略称「br」は、幅広いピーク形状を意味するために使用される。
赤外スペクトルは、Pike減衰全反射(ATR)付属品を使用するShimadzu IRAffinity−1で記録した。ピークは、弱(w)、中(m)または強(s)として報告する。略称「br」は、幅広いピーク形状を意味し、「sh」は、ピーク形状が鋭いことを意味する。単位はすべてcm−1で報告する。
質量分析(m/z)データは、University of St Andrews Mass Spectrometry facility(Micromass LCT分光計またはMicromass GCT分光計を使用)またはEPRSC National Mass Spectrometry Service Centre、Swansea(Orbitrap nano−ESI、Finnigan MAT900 XLTまたはFinnigan MAT95 XPを使用)のいずれかで、エレクトロスプレーイオン化(ESI)または電子衝撃(EI)によって取得した。値は、ダルトンでの質量対電荷比として報告する。旋光度は、ナトリウムD線、および濃度(c=g/100ml)と共に報告する好適な溶媒を使用して、室温で1dmの経路長さを有する1mlのセルを使用して、Perkin Elmer341偏光計で測定した。HPLC分析は、GalaxieワークステーションPCソフトウェアによって操作したVarian Prostarを使用して決定した。
(Sc,Rp)−N−2−ピコリル−1−(2−ジフェニルホスフィノ)フェロセニルエチルアミン(1)の合成
Figure 2021509684
容易に入手可能な(Sc,Rp)−N,N−ジメチル−1−[2−(ジフェニルホスフィノ)フェロセニル]エチルアミン(209mg、0.47mmol)[8]に、脱気した無水酢酸(152μL、1.59mmol)を加えた。この反応混合物を90℃に加熱し、この溶液は最終的に均一になった。TLC分析(EtOAc:ヘプタン、20:80、Et3Nで不活性化)により、完全な変換が示されるまで(通常、2〜3時間)、この混合物を反応温度に保持した。この溶液を室温まで冷却し、イソプロパノール(551μL)を加えた。この溶液に、イソプロパノール(276μL)中の脱気した2−ピコリルアミン(985μL、9.55mmol)を加え、アルゴン雰囲気下、TLC分析(EtOAc:ヘプタン、20:80、Et3Nで不活性化)により、反応が完了したことを示すまで、この反応混合物を60℃〜70℃で5日間、加熱した。この反応混合物を真空で濃縮し、カラムクロマトグラフィー(EtOAc:ヘキサン、50:50、Et3Nで不活性化シリカ)により粗生成物を精製すると、オレンジ色油状物が得られ、これをヘキサン中で結晶化させると、生成物がオレンジ色結晶として得られた(106.4mg、0.211mmol、45%)。
1H-NMR (CDCl3) δ: 8.31 (1H, d, J 4.9, NC(ピリジン)H), 7.59-7.48 (2H, m, CArH), 7.43-7.26 (5H, m, CArH), 7.26-7.21 (2H, m, CArH), 7.18-7.11 (3H, m, CArH), 7.03-6.94 (1H, m, NC(ピリジン)HC(ピリジン)H), 6.55 (1H, d, J 7.8, NHCH), 4.55 (1H, br s, C5H3), 4.32 (1H, t, J 2.5, C5H3), 4.26-4.17 (1H, m, NHCH), 4.02 (5H, s, C5H5), 3.83 (1H, s, C5H3), 3.64 (2H, d, J 2.1, CArCH2NH)および1.57 (3H, d, J 6.0, CHCH3);
13C-{1H}-NMR (CDCl3) δ: 159.7 (s, NC(ピリジン)CH2), 148.7 (s, NC(ピリジン)), 140.0 (d, J 10.04, CAr,PPh2), 137.2 (d, J 9.12, CAr,PPh2), 136.1 (s, C(ピリジン)), 135.0 (d, J 20.96, 2 x CArH, PPh2), 132.6 (d, J 18.88, 2 x CArH, PPh2), 129.1 (s, C(ピリジン)), 128.3 (d, J 6.31, 2 x CArH, PPh2), 128.1 (d, J 6.31, 2 x CArH, PPh2), 128.0 (s, C(ピリジン)), 121.6 (s, CArH, PPh2), 121.4 (s, CArH, PPh2), 97.5 (d, J 25.52, C, RC5H3), 75.1 (d, J 8.11, C, C5H3P), 71.3 (d, J 4.0, CH, C5H3), 69.7 (s, C5H5), 69.5 (d, J 4.0, CH, C5H3), 69.2 (s, CH, C5H3), 52.1 (s, HNCH2), 51.3 (d, J 7.4, NCH)および19.5 (s, CHCH3);
31P{1H}-NMR (CDCl3) δ: -25.1 (PPh2).
MS: (ES+) 527.13 ((M+Na)+, 33%), 397.08 ((M-ピコリルアミン), 100%);
IR (KBr): νmax/cm-1 (KBr) 3736 (w), 3438 (m), 3050 (m), 2925 (m), 1588 (m), 1568 (m), 1494 (m), 1476 (s), 1454 (s), 1374 (m), 1310 (w), 1239 (m), 1170 (m), 1139 (m), 1107 (s), 1042 (m), 1025 (m), 996 (m), 823 (m), 780 (m), 746 (s), 702 (s) cm-1
D 20]: + 285.2 (c 0.25, クロロホルム).
(1)の代替合成
以前に公開されている手順(H Nieら(上記))に基づいた(1)の代替合成もまた、使用することができ、以下に詳述する。
(Sc,Rp)−1−(2−ジフェニルホスフィノ)フェロセニルエチルアミン、1−Intの合成
丸底フラスコ中の(Sc,Rp)−N,N−ジメチル−1−(2−ジフェニルホスフィノ)フェロセニルエチルアミン(2.42g、5.48mmol、1.0当量)に無水酢酸(10mL)を加え、この混合物を100℃に加熱して2時間、保持した。周囲温度まで冷却した後、過剰の無水酢酸を真空で除去した。この残留物にメタノール/THF(1:1)混合物(48mL)および水性水酸化アンモニウム(10mL)を加えた。形成した二相混合物をアルゴン雰囲気下、60℃まで加熱し、3時間、保持し、次に、周囲温度まで冷却して戻した。揮発物を真空で除去し、残留物をジクロロメタン(3x20mL)により抽出した。この溶液をプールして、硫酸マグネシウムにより脱水し、フィルターを装備したカニューレによりろ過して濃縮した。生成物である(Sc,Rp)−1−(2−ジフェニルホスフィノ(diphenylphopshino))フェロセニルエチルアミンを、n−ヘキサン/酢酸エチルのグラジエント(4/1〜2/1)を使用するシリカクロマトグラフィー(シリカは、トリエチルアミンで不活性化した)によって精製し、中間体がオレンジ色固体として得られた(1.6g、3.87mmol、70%収率)。
1H-NMR (CDCl3) δ: 7.58-7.54 (2H, m, CArH), 7.41 (3H, m, CArH), 7.26 (5H, m, CArH), 4.46 (1H, br s, C5H3), 4.30 (1H, m, C5H3), 4.25-4.21 (1H, m, NHCH), 4.04 (5H, s, C5H5), 3.79 (1H, s, C5H3), 1.46 (3H, d, J = 7.2 Hz, CHCH3), 1.45 (2H, s, -NH 2)
13C{1H}-NMR (CDCl3) δ: 140.0 (d, JPC = 9.7 Hz, Ar-C), 137.11 (d, JPC = 10.0 Hz, Ar-C), 134.90 (d, JPC = 20.3 Hz, Ar-Cipso-P), 132.76 (d, JPC = 17.1 Hz, Ar-C), 129.12 (Ar-C), 128.38 (Ar-C), 128.33 (Ar-C), 128.17 (Ar-C), 128.11 (Ar-C), 100.35 (d, JPC = 24.4 Hz, Fc-Cipso-P), 74.7 (d, JPC = 8.3 Hz, Fc-C), 71.24 (Fc-C), 69.56 (Fc-C), 69.0 (Fc-C), 68.22 (Fc-C), 45.30 (d, JPC = 8.6 Hz, Fc-C), 26.93 (Fc-CH(CH3)-N), 22.84 (Fc-CH(CH3)-N),
31P{1H}-NMR (CDCl3) δ: -24.5 ppm
MS: (ES+) [C24H25FeNP]+の計算値414.1069; 実測値414.1063.以前に公表されたデータと一致した(G Sheldrick, Acta Crystallogr., Sect. C, 71, 3-8 (2015))。
丸底フラスコ中、周囲温度で(Sc,Rp)−1−(2−ジフェニルホスフィノ)フェロセニルエチルアミン(1.06g、2.56mmol、1.0当量)を脱気した乾燥メタノール(15mL)に溶解した。ピリジン−2−カルボキシアルデヒド(0.30mL、3.08mmol、1.2当量)をフラスコに加え、この混合物を周囲温度で16時間、撹拌し、この後に、イミンが沈殿した。この混合物に水素化ホウ素ナトリウム(194mg、5.13mmol、2.0当量)を加え、得られた濁りのない溶液を40℃で1.5時間、撹拌し、次に、周囲温度まで冷却して濃縮乾固した。この粗製物質をジクロロメタン(20mL)に溶解し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(15mL)で洗浄した。水層をジクロロメタン(20mL)により抽出した。合わせた溶液を硫酸マグネシウムにより脱水し、フィルターを装備したカニューレによりろ過して濃縮した。この生成物をn−ヘキサン/酢酸エチル(5/1〜1/1〜0/1)のグラジエントを使用するシリカクロマトグラフィー(シリカは、トリエチルアミンを使用して不活性化した)によって精製すると、1がオレンジ色−黄色固体(0.94g、1.86mmol、73%収率)として得られた。分析データは、化合物(1)への他の合成経路を使用した、上で報告されたものと同一であることが分かった。
マンガン錯体(SC,RP)−2の合成
Figure 2021509684
丸底フラスコ中、周囲温度でN−2−ピコリル(Sc,Rp)−1−(−2−ジフェニルホスフィノ)フェロセニルエチルアミン(280mg、0.56mmol、1.2当量)をペンタカルボニルブロモマンガン(I)(128mg、0.47mmol、1.0当量)に加えた。脱気したトルエン(10mL)を加え、この混合物を加熱して還流し、16時間、この温度を維持した。この混合物を周囲温度まで冷却し、濃縮乾固した。この粗製物質を塩化メチレンに溶解し、ろ過して、不溶性物質を除去し、n−ヘキサンの添加により生成物を沈殿させて、ろ過により採集し、n−ヘキサンにより洗浄すると、所望の生成物がオレンジ色粉末(203mg、0.28mmol、60%収率)として得られた。この生成物は、微量の常磁性物質が混入していることが分かり、幅広いNMRピークを与えた。残留溶媒(トルエンおよびn−ヘキサン)は、70℃超、高真空下(0.3mmHg未満)で乾燥時間を延長した後でさえも、除去することが困難であることが分かった。大部分の重水素化溶媒への溶解度は、非常に限られていることが分かり、実際に存在するよりも多くの可溶性不純物がより多量に存在することを示している。1H−1H COSYおよび1H−13C−HSQCは、ピークの帰属を支援した。
1H-NMR (128スキャン, アセトン-d6) δ: 8.50(1H, br s, Py-H), 8.02 (2H, m, Py-H), 7.79-7.28 (4H, m, Ar-H), 7.25-7.15 (残存トルエン), 6.97 (4H, 見かけ上d, Ar-H), 6.77 (3H, 見かけ上d., Ar-H), 5.57 (1H, br s, Fc-CH(CH3)-N), 4.97 (1H, br s, Fc-H), 4.80 (1H, br s, Fc-H), 4.58 (1H, br s, Fc-H), 4.48 (1H, br s, NH), 4.30 (1H, m, Fc-H Py-CH 2-N), 3.85 (5H, br s, Fc-H), 3.72 (1H, m, Py-CH 2-N), 2.33 (残存トルエン) 1.78 (3H, br s, Fc-CH(CH 3)-N), 1.52 (残存ヘキサン), 1.29 (n-ヘキサン)
13C{1H}-NMR (1024スキャン, アセトン-d6) δ: 159.97 (Ar-C), 152.70 (Ar-C), 140.30 (Ar-C), 140.03 (Ar-C), 137.05 (Ar-C), 136.12 (Ar-C), 136.29 (Ar-C), 134.42 (d, JPC = , 10.3Hz, Ar-Cipso-P), 130.37 (Ar-C), 130.29 (Ar-C), 127.95 (Ar-C), 127.87 (Ar-C), 127.50 (d, JPC = 10.3 Hz, Ar-Cipso-P), 124.46 (Ar-C), 120.22 (Ar-C), 92.25 (d, JPC = 22.2 Hz, Fc-Cipso-P), 72.4 (Fc-C), 71.30 (Fc-C), 70.64 (Fc-C), 70.32 (Fc-C), 65.30 (Py-CH2-N), 56.60 (Fc-CH(CH3)-N), 54.52 (DCM), 48.65 (Fc-CH(CH3)-N), 20.33 (トルエン), 14.81 (n-ヘキサン), COは認められず.
31P-NMR (128スキャン, アセトン-d6) δ: 90.1 (br s) ppm
IR (ATR): 3199.91 (w), 3053.3 (w), 2358.9 (m), 2341.6 (m), 1921.0 (s), 1842.0 (s), 1712.8 (m), 1481.3 (m), 1433.1 (m), 1361.7 (w), 1232.5 (w), 1220.9 (w), 1163.1 (w), 1093.6 (m), 1051.2 (w), 999.1 (w), 829.4 (w), 758.02 (m) cm-1
HRMS: (ESI陽イオン): 予想値[C33H29FeMnN2O3P]+: 643.0640, 実測値: 643.0634
CHN: [C33H29BrFeMnN2O3P]の計算値: C, 54.80 %, H, 4.04 %, N, 3.87 %; 実測値C, 54.73 %, H, 4.05 %, N, 3.94 %
対イオンに臭化物を有するマンガン錯体2は、それぞれ、Na[BARF]およびヨウ化ナトリウムと反応させることにより、対応するBARFおよびヨウ化物塩へと変換することができる。
その後の水素化の実施例において、触媒として化合物(2)を使用した。
直下の表1は、以下の水素化反応の結果を要約している(これ以降に記載):
Figure 2021509684
Figure 2021509684
水素化の例
(実施例1)
(S)−2−(6−メトキシナフタレン−2−イル)プロパン−1−オール
(S)−エチルナプロキセン(500mg、1.94mmol、1当量、99.8%ee)および1−メチルナフタレン(約50μL、内部標準)、マンガン触媒(14mg、0.019mmol、0.01当量)および炭酸カリウム(27mg、0.19mmol、0.1当量)を、撹拌子を含有するガラス製インサートに加え、このインサートを真空/ガス導入口および投入用ポートを備えるオートクレーブに入れた。この容器を密封して、排気し、アルゴンを再充填した。これを2回、繰り返した。投入用ポートから脱気イソプロパノール(6.3mL)を加え、このオートクレーブを水素ガス(50bar)で加圧し、大気に排気した。これを2回、繰り返した。水素ガスを使用して圧力を50barに設定し、オートクレーブを密封して、予め加熱した油浴(50℃)に入れて、撹拌を1200rpmに設定して、16時間、放置した。反応後、この容器を周囲温度まで冷却し、大気に排気し、この反応物を1H−NMRにより分析して、内部標準(1−メチルナフタレン)を使用して変換率を見積もった。この反応混合物を蒸発乾固させて、粗生成物を100%ヘキサン、次いでヘキサン/酢酸エチル(1/1)を使用するカラムクロマトグラフィーによって精製すると、(S)−2−(6−メトキシナフタレン−2−イル)プロパン−1−オールが白色固体として得られた(450mg、90%)。
1H-NMR (CDCl3) δ: 7.74 (2H, t, J = 8.9 Hz, Ar-H), 7.64 (1H, s, Ar-H), 7.37 (1H, d, J = 7.7 Hz, Ar-H), 7.16 (2H, m, Ar-H), 3.94 (3H, s, -OCH3), 3.80 (2H, d, J = 7.1 Hz, -CH 2OH), 3.12 (1H, m, CH(CH3)-), 1.38 (3H, d, J = 7.2 Hz, -CH 3)
13C -{1H}-NMR (CDCl3) δ: 157.23 (C Ar-OCH3), 138.63 (C Ar), 133.55 (C Ar), 129.11(C Ar), 129.03 (C Ar), 127.24 (C Ar), 126.27 (C Ar), 125.93 (C Ar), 118.93 (C Ar), 105.58 (C Ar), 68.66 (-OCH3), 55.33 (-CH2OH), 42.39 (ArCH(CH3)), 17.66 (-CH3)
D 20]: -19.1 (c. 1.00, CHCl3)
キラル分析は、n−ヘキサン/イソプロパノール(96/4)移動相、流速1.0mL/分を使用して、Chiralcel OD−Hカラムを使用して行った:tR(S−鏡像異性体、主要体):17.0分;tR(R−鏡像異性体、少量体):18.4分、e.e.98%。
(実施例2)
(R)−2−フェニルブタン−1−オール
(R)−エチル2−フェニルブチレート(200mg、1.04mmol、1当量、99.0%ee)、マンガン触媒(7.5mg、0.001mmol、0.01当量)、炭酸カリウム(14mg、0.10mmol、0.1当量)および1−メチルナフタレン(約50μL、内部標準)を、撹拌用ビーズを含有するマイクロ波用バイアルに加えた。このバイアルを密封して、排気し、アルゴンを再充填した。これを2回、繰り返した。脱気イソプロパノール(2.4mL)を加え、バイアルのセプタムに、2x18Gニードルで穴をあけて、アルゴン雰囲気下、ステンレス鋼製オートクレーブに入れた。この容器を水素ガス(50bar)で加圧し、大気に排気した。これを2回、繰り返した。水素ガスを使用して圧力を50barに設定し、オートクレーブを密封して、予め加熱した油浴(50℃)に入れて、撹拌を1200rpmに設定して、16時間、放置した。反応後、この容器を周囲温度まで冷却し、大気に排気し、この反応物を1H−NMRにより分析して、内部標準(1−メチルナフタレン)を使用して変換率を見積もった。この反応混合物を蒸発乾固させて、粗生成物を100%ヘキサン、次いでヘキサン/酢酸エチル(1/1)を使用するカラムクロマトグラフィーによって精製すると、(R)−2−フェニルブタン−1−オールが無色油状物として得られた(140mg、90%)。
1H-NMR (CDCl3) δ: 7.36 (2H, m, Ph-H), 7.24 (3H, m, Ph-H), 3.78 (2H, m, CH 2OH), 2.72 (1H, m, PhCH(C2H5)CH2OH), 1.78 (1H, m, CH 2CH3), 1.61 (1H, m, CH 2CH3), 0.86 (3H, t, J = 7.5 Hz, -CH 3)
13C -{1H}-NMR (CDCl3) δ: 142.25 (C Ar), 128.64 (C Ar), 128.12 (C Ar), 126.73 (C Ar), 67.36 (-CH2OH), 50.52 (PhCH(C2H5)-), 25.01 (CH2CH3), 12.00 (-CH3)
キラル分析は、n−ヘキサン/イソプロパノール(98/2)移動相、流速1.0mL/分を使用して、Chiralcel AD−Hカラムを使用して行った:tR(R−鏡像異性体、主要体):14.9分;tR(S−鏡像異性体、少量体):16.3分、e.e.98%。
(実施例3)
(R)−3−フェニルブタン−1−オール
(R)−エチル3−フェニルブチレート(200mg、1.04mmol、1当量、99.0%ee)、マンガン触媒(7.5mg、0.001mmol、0.01当量)、炭酸カリウム(14mg、0.10mmol、0.1当量)および1−メチルナフタレン(約50μL、内部標準)を、撹拌用ビーズを含有するマイクロ波用バイアルに加えた。このバイアルを密封して、排気し、アルゴンを再充填した。これを2回、繰り返した。脱気イソプロパノール(2.4mL)を加え、バイアルのセプタムに、2x18Gニードルで穴をあけて、アルゴン雰囲気下、ステンレス鋼製オートクレーブに入れた。この容器を水素ガス(50bar)で加圧し、大気に排気した。これを2回、繰り返した。水素ガスを使用して圧力を50barに設定し、オートクレーブを密封して、予め加熱した油浴(50℃)に入れて、撹拌を1200rpmに設定して、16時間、放置した。反応後、この容器を周囲温度まで冷却し、大気に排気し、この反応物を1H−NMRにより分析して、内部標準(1−メチルナフタレン)を使用して変換率を見積もった。この反応混合物を蒸発乾固させて、粗生成物を100%ヘキサン、次いでヘキサン/酢酸エチル(1/1)を使用するカラムクロマトグラフィーによって精製すると、(R)−3−フェニルブタン−1−オールが無色油状物として得られた(150mg、96%)。
1H-NMR (CDCl3) δ: 7.33 (2H, m, Ph-H), 7.23 (3H, m, Ph-H), 3.58 (2H, m, CH 2OH), 2.91 (1H, m, PhCH(CH3)), 1.88 (2H, m, -CH 2-), 1.30 (2H, d, J = 7.8 Hz, -CH3)
13C -{1H}-NMR (CDCl3) δ: 146.82 (C Ar), 128.50 (C Ar), 126.97 (C Ar), 126.14 (C Ar), 61.23 (-CH2OH), 40.99 (PhCH(CH3)-), 36.46 (CH2), 22.44 (-CH3)
HRMS (EI+): [C10H14O]の計算値: 150.1045 実測値: 150.1043
キラル分析は、n−ヘキサン/イソプロパノール(98/2)移動相、流速1.0mL/分を使用して、Chiralcel OD−Hカラムを使用して行った:tR(S−鏡像異性体、少量体):21,2分;tR(R−鏡像異性体、主要体):25.1分、e.e.99%。
(実施例4)
(S)−N,N−ジベンジルバリノール
(S)−ベンジルN,N−ジベンジルバリン(289mg、0.75mmol、1当量、99.8%ee)、マンガン触媒(5.4mg、0.0075mmol、0.01当量)、炭酸カリウム(10mg、0.075mmol、0.1当量)および1−メチルナフタレン(約50μL、内部標準)を、撹拌用ビーズを含有するマイクロ波用バイアルに加えた。このバイアルを密封して、排気し、アルゴンを再充填した。これを2回、繰り返した。脱気イソプロパノール(2.5mL)を加え、バイアルのセプタムに、2x18Gニードルで穴をあけて、アルゴン雰囲気下、ステンレス鋼製オートクレーブに入れた。この容器を水素ガス(50bar)で加圧し、大気に排気した。これを2回、繰り返した。水素ガスを使用して圧力を50barに設定し、オートクレーブを密封して、予め加熱した油浴(110℃)に入れて、撹拌を1200rpmに設定して、16時間、放置した。反応後、この容器を周囲温度まで冷却し、大気に排気し、この反応物を1H−NMRにより分析して、内部標準(1−メチルナフタレン)を使用して変換率を見積もった。この反応混合物を蒸発乾固させて、粗生成物を100%ヘキサン、次いでヘキサン/ジエチルエーテル(4/1)を使用するカラムクロマトグラフィーによって精製すると、(S)−N,N−ジベンジルバリノールが無色油状物として得られた(160mg、75%)。
1H-NMR (CDCl3) δ: 7.33 (4H, m, Ph-H), 7.27 (6H, m, Ph-H), 3.91 (2H, d, J = 13.5 Hz, PhCH 2N), 3.60 (2H, d, J = 13.5 Hz, PhCH 2N), 3.68 (1H, dd, J = 11.0 Hz / 3.6 Hz CH 2OH), 3.46 (1H, dd, J = 10.7 Hz / 4.7 Hz, CH 2OH), 2.56 (1H, m, -CH-), 2.09 (1H, m, -CH-), 1.17 (3H, d, J = 6.6 Hz, -CH3), 0.91 (3H, d, J = 6.6 Hz, -CH3)
13C -{1H}-NMR (CDCl3) δ: 139.68 (C ArCH2N), 129.22 (C Ar), 128.46 (C Ar), 127.16 (C Ar), 64.66 (-CH2OH), 59.24 (PhCH2N), 54.20 (-CH-), 27.63 (-CH-), 22.80 (-CH3), 20.14 (-CH3)
HRMS (ES+): [C17H24ON+]の計算値: 284.2009 実測値: 284.2002
キラル分析は、n−ヘキサン/イソプロパノール(90/10)移動相、流速1.0mL/分を使用して、Chiralcel OD−Hカラムを使用して行った:tR(R−鏡像異性体、少量体):7.5分;tR(S−鏡像異性体、主要体):7.9分、e.e.99.8%。
(実施例5)
(S)−N,N−ジベンジルフェニルアラニノール
(S)−エチルN,N−ジベンジルフェニルアラニン(670mg、1.76mmol、1当量、99.8%ee)および1−メチルナフタレン(約50μL、内部標準)を脱気イソプロパノール(7.0mL)に溶解した。マンガン触媒(13.0mg、0.018mmol、0.01当量)および炭酸カリウム(24.8mg、0.10mmol、0.1当量)を、撹拌子を含有するガラス製インサートに加え、このインサートを真空/ガス導入口および投入用ポートを備えるオートクレーブに入れた。このオートクレーブを密封して、排気し、アルゴンを再充填した。これを2回、繰り返した。投入用ポートから基質溶液を加え、この容器を水素ガス(50bar)で加圧し、大気に排気した。これを2回、繰り返した。水素ガスを使用して圧力を50barに設定し、オートクレーブを密封して、予め加熱した油浴(110℃)に入れて、撹拌を1200rpmに設定して、16時間、放置した。反応後、この容器を周囲温度まで冷却し、大気に排気し、この反応物を1H−NMRにより分析して、内部標準(1−メチルナフタレン)を使用して変換率を見積もった。この反応混合物を蒸発乾固させて、粗生成物を100%ヘキサン、次いでヘキサン/ジエチルエーテル(90/10)を使用するカラムクロマトグラフィーによって精製すると、(S)−N,N−ジベンジルフェニルアラニノールが白色固体として得られた(400mg、66%)。
1H-NMR (CDCl3) δ: 7.38-7.27 (12H, m, Ph-H), 7.22 (1H, m, Ph-H), 7.14 (2H, d, J = 7.7 Hz, Ph-H), 3.96 (2H, d, J = 13.8 Hz, PhCH 2N), 3.54 (3H, m, PhCH 2Nおよび-CH-), 3.37 (1H, s, -OH), 3.13 (2H, m, -CH 2OH), 3.05 (1H, m, -CH 2-), 2.47 (1H, m, -CH 2-)
13C -{1H}-NMR (CDCl3) δ: 139.16 (C ArCH2N), 139.08 (C ArCH2-), 129.04 (C Ar), 129.04 (C Ar), 127.35 (C Ar), 126.27 (C Ar), 60.88 (-CH2OH), 60.32 (PhCH2-), 53.25 (PhCH2N), 31.74 (-CH-)
キラル分析は、n−ヘキサン/イソプロパノール(90/10)移動相、流速1.0mL/分を使用して、Chiralcel OD−Hカラムを使用して行った:tR(R−鏡像異性体、少量体):10,2分;tR(S−鏡像異性体、主要体):13.3分、e.e.99.8%。
(実施例6)
(S)−N,N−ジベンジルアリルグリシノール
(S)−ベンジルN,N−ジベンジルアリルグリシン(400mg、1.04mmol、1当量、98%ee)、マンガン触媒(7.5mg、0.01mmol、0.01当量)、炭酸カリウム(14mg、0.10mmol、0.1当量)および1−メチルナフタレン(約50μL、内部標準)を、撹拌子を含有するガラス製インサートに加え、このインサートを真空/ガス導入口および投入用ポートを備えるオートクレーブに入れた。このオートクレーブを密封して、排気し、アルゴンを再充填した。これを2回、繰り返した。投入用ポートを介して脱気イソプロパノール(6.0mL)を加え、この容器を水素ガス(50bar)で加圧し、大気に排気した。これを2回、繰り返した。水素ガスを使用して圧力を50barに設定し、オートクレーブを密封して、予め加熱した油浴(50℃)に入れて、撹拌を1200rpmに設定して、16時間、放置した。反応後、この容器を周囲温度まで冷却し、大気に排気し、この反応物を1H−NMRにより分析して、内部標準(1−メチルナフタレン)を使用して変換率を見積もった。この反応混合物を蒸発乾固させて、粗生成物を100%ヘキサン、次いでヘキサン/ジエチルエーテル(90/10)を使用するカラムクロマトグラフィーによって精製すると、(S)−N,N−ジベンジルアリルグリシノールが無色油状物として得られた(212mg、76%)。
1H-NMR (CDCl3) δ: 7.36-7.26 (10H, m, Ph-H), 5.77 (1H, m, -CH=CH2), 5.14-5.06 (2H, m, -CH=CH 2), 3.88 (2H, d, J = 13.9 Hz, PhCH 2N), 3.47 (4H, m, PhCH 2Nおよび-CH 2OH), 3.07 (1H, s, -OH), 2.92 (1H, m, -CH(NBn2)-), 2.56 (1H, m, -CH 2-), 2.00 (1H, m, -CH 2-),
13C -{1H}-NMR (CDCl3) δ: 139.12 (C ArCH2N), 135.38 (C Ar), 129.05 (C Ar), 128.53 (C Ar), 127.29 (C Ar), 117.05 (C Ar), 60.69 (-CH2OH), 55.68 (-CH=CH2), 53.22 (-CH=CH2), 29.66 (-CH2-)
キラル分析は、n−ヘキサン/イソプロパノール(90/10)移動相、流速0.5mL/分を使用して、Chiralcel OD−Hカラムを使用して行った:tR(R−鏡像異性体、少量体):10.9分;tR(S−鏡像異性体、主要体):16.1分、e.e.98%。
(実施例7)
(R)−(−)−アンブラジオール
アルゴン雰囲気下、脱気したエタノール(50mL)を、ガラス製インサートおよびマグネチックスターラーバーを含有するオートクレーブに加え、次いで、マンガン触媒(14mg、0.020mmol、0.001当量)、炭酸カリウム(276mg、2.00mmol、0.10当量)および(R)−スクラレオリド(5000mg、20.0mmol、1.0当量)を加えた。容器を密封し、水素ガスを使用して50barまで加圧し、排気した。これを2回、繰り返し、次いで、水素ガスを使用して、最終的な加圧を50barにした。この容器を90℃に予め加熱した油浴に入れて、撹拌(1000rpm)しながら、16時間、放置し、次に、周囲温度まで冷却して排気した。この反応を1H−NMRによって分析した。濁りのない黄色溶液を15mLの体積まで濃縮し、水(75mL)を加え、生成物を沈殿させた。生成物をろ別し、水(30mL)および石油エーテル(60/40、50mL)により洗浄して乾燥すると、(R)−スクラレオルジオール(sclareoldiol)が白色固体として得られた(3.8g、75%)。
1H-NMR (CDCl3) δ: 3.81 (1H, m, -CH 2OH), 3.49 (1H, m, -CH 2OH), 1.90 (1H, d, J = 12.9 Hz, -CH-), 1.66 (8H, m, 脂肪族-H), 1.45 (5H, m, 脂肪族-H), 1.22 (3H, s, -CH 3), 1.16 (1H, m, 脂肪族-H), 0.98 (1H, m, 脂肪族-H), 0.95 (1H, m, 脂肪族-H), 0.91 (3H, s,-CH 3), 0.81 (6H, s,-CH 3)
13C -{1H}-NMR (CDCl3) δ: 73.16 (-C(CH3)OH), 64.22 (-CH2OH), 59.07, 56.01, 44.32, 41.88, 39.32, 33.42, 33.29, 27.88, 24.70, 21.49, 20.49, 18.41, 15.32 (脂肪族-C)
HRMS (EI+): [C16H30O2-H2O]の計算値: 236.2140 実測値: 236.2179
D 20]: -17.2 (c. 1.00, CHCl3)
(実施例8)
(2S)−2−[ビス(フェニルメチル)アミノ]−1H−インドール−3−プロパン−1−オール
(S)−エチルN,N−ジベンジルトリプトファン(1.0g、2.42mmol、1当量、99.8%ee)および1−メチルナフタレン(約50μL、内部標準)を脱気イソプロパノール(7.0mL)に溶解した。マンガン触媒(17.5mg、0.024mmol、0.01当量)および炭酸カリウム(33.5mg、0.24mmol、0.1当量)を、撹拌子を含有するガラス製インサートに加え、このインサートを真空/ガス導入口および投入用ポートを備えるオートクレーブに入れた。このオートクレーブを密封して、排気し、アルゴンを再充填した。これを2回、繰り返した。投入用ポートから基質溶液を加え、この容器を水素ガス(50bar)で加圧し、大気に排気した。これを2回、繰り返した。水素ガスを使用して圧力を50barに設定し、オートクレーブを密封して、予め加熱した油浴(110℃)に入れて、撹拌を1200rpmに設定して、16時間、放置した。反応後、この容器を周囲温度まで冷却し、大気に排気し、この反応物を1H−NMRにより分析して、内部標準(1−メチルナフタレン)を使用して変換率を見積もった。この反応混合物を蒸発乾固させて、粗生成物を100%ヘキサン、次いで酢酸エチルを使用するカラムクロマトグラフィーによって精製すると、(S)−N,N−ジベンジルトリプトファノールが白色固体として得られた(830mg、92%)。
1H-NMR (CDCl3) δ: 8.09 (1H, s, NH), 7.85-7.25 (12H, m, Ar-H), 7.22 (1H, t, J = 8.2 Hz, Ar-H), 7.13 (1H, t, J = 8.1 Hz, Ar-H), 6.93 (1H, s, Ar-H), 4.02 (2H, d, J = 12.9 Hz, PhCH 2N), 3.63 (2H, d, J = 12.9 Hz, PhCH 2N), 3.57 (1H, d, J = 10.2 Hz, CH 2OH), 3.47 (1H, dd, J = 10.5 Hz / 4.3 Hz, CH 2OH), 3.30 (2H, m, -CH 2-), 2.70 (1H, m, -CH-)
13C -{1H}-NMR (CDCl3) δ: 139.31 (C ArCH2N), 136.29 (C Ar), 129.05 (C Ar), 128.54 (C Ar), 127.30 (C Ar), 122.13 (C Ar), 121.96 (C Ar), 119.31 (C Ar), 118.70 (C Ar), 112.93 (C Ar), 111.21 (C Ar), 61.00 (-CH2OH), 59.47 (PhCH2N), 53.28 (-CH-), 20.79 (-CH2-)
HRMS (ES+): [C25H27ON2 +]の計算値: 371.2118 実測値: 371.2110
D 20]: +44.5 (c. 1.00, CHCl3)
キラル分析は、n−ヘキサン/イソプロパノール(90/10)移動相、流速1.0mL/分を使用して、Chiralcel AD−Hカラムを使用して行った:tR(R−鏡像異性体、少量体):27.0分;tR(S−鏡像異性体、主要体):31.0分、e.e.99.8%。
(実施例9)
(S)−2−(4−イソブチルフェニル)プロパン−1−オール
(S)−エチルイブプロフェン(235mg、1.00mmol、1当量、99.0%ee)、マンガン触媒(7.3mg、0.001mmol、0.01当量)、炭酸カリウム(14mg、0.10mmol、0.1当量)および1−メチルナフタレン(約50μL、内部標準)を、撹拌用ビーズを含有するマイクロ波用バイアルに加えた。このバイアルを密封して、排気し、アルゴンを再充填した。これを2回、繰り返した。脱気イソプロパノール(2.8mL)を加え、バイアルのセプタムに、2x18Gニードルで穴をあけて、アルゴン雰囲気下、ステンレス鋼製オートクレーブに入れた。この容器を水素ガス(50bar)で加圧し、大気に排気した。これを2回、繰り返した。水素ガスを使用して圧力を50barに設定し、オートクレーブを密封して、予め加熱した油浴(50℃)に入れて、撹拌を1200rpmに設定して、16時間、放置した。反応後、この容器を周囲温度まで冷却し、大気に排気し、この反応物を1H−NMRにより分析して、内部標準(1−メチルナフタレン)を使用して変換率を見積もった。この反応混合物を蒸発乾固させて、粗生成物を100%ヘキサン、次いでジクロロメタン/メタノール(95/5)を使用するカラムクロマトグラフィーによって精製すると、(S)−2−(4−イソブチルフェニル)プロパン−1−オールが無色油状物として得られた(185mg、96%)。
1H-NMR (CDCl3) δ: 7.17 (2H, d, J = 8.4 Hz, Ar-H), 7.13 (2H, d, J = 8.4 Hz, Ar-H), 3.71 (2H, d, J = 7.6 Hz, -CH 2OH), 2.95 (1H, m, ArCH-), 2.48 (2H, d, J = 7.8 Hz,-CH 2Ar), 1.88 (1H, m, -CH-), 1.29 (3H, d, J = 6.9 Hz, -CH 3), 0.93 (6H, d, J = 6.3 Hz, -(CH 3)2)
13C -{1H}-NMR (CDCl3) δ: 140.68 (C Ar), 140.09 (C Ar), 129.48 (C Ar), 127.17 (C Ar), 68.81 (-CH2OH), 45.04 (-CH-), 42.04 (ArCH2-), 30.24 (-CH-), 22.43 (-CH3), 17.63 (-CH3)
キラル分析は、n−ヘキサン/イソプロパノール(90/10)移動相、流速1.0mL/分を使用して、Chiralcel AD−Hカラムを使用して行った:tR(R−鏡像異性体、少量体):20.0分;tR(S−鏡像異性体、主要体):21.2分、e.e.98.5%。
(実施例10)
(S)−2−(4−クロロフェニル)−2−メチルブタン−1−オール
(S)−エチル3−メチル−(4−クロロフェニル)−ブチレート(241mg、1.00mmol、1当量、97%ee)、マンガン触媒(7.3mg、0.001mmol、0.01当量)、炭酸カリウム(14mg、0.10mmol、0.1当量)および1−メチルナフタレン(約50μL、内部標準)を、撹拌用ビーズを含有するマイクロ波用バイアルに加えた。このバイアルを密封して、排気し、アルゴンを再充填した。これを2回、繰り返した。脱気イソプロパノール(2.8mL)を加え、バイアルのセプタムに、2x18Gニードルで穴をあけて、アルゴン雰囲気下、ステンレス鋼製オートクレーブに入れた。この容器を水素ガス(50bar)で加圧し、大気に排気した。これを2回、繰り返した。水素ガスを使用して圧力を50barに設定し、オートクレーブを密封して、予め加熱した油浴(50℃)に入れて、撹拌を1200rpmに設定して、16時間、放置した。反応後、この容器を周囲温度まで冷却し、大気に排気し、この反応物を1H−NMRにより分析して、内部標準(1−メチルナフタレン)を使用して変換率を見積もった。この反応混合物を蒸発乾固させて、粗生成物を100%ヘキサン、次いでジクロロメタン/メタノール(95/5)を使用するカラムクロマトグラフィーによって精製すると、(S)−2−(4−クロロフェニル)−2−メチルブタン−1−オールが無色油状物として得られた(181mg、91%)。
1H-NMR (CDCl3) δ: 7.32 (2H, d, J = 8.6 Hz, Ar-H), 7.26 (2H, d, J = 8.6 Hz, Ar-H), 3.95 (1H, dd, J = 10.8 /4.8 Hz, -CH 2OH), 3.83 (1H, dd, J = 10.8/4.8 Hz, -CH 2OH), 2.52 (1H, m, ArCH-), 1.93 (1H, m,-CH-), 1.02 (3H, d, J = 6.6 Hz, -(CH 3)2), 0.75 (3H, d, J = 6.6 Hz, -(CH 3)2)
13C -{1H}-NMR (CDCl3) δ: 140.33 (C Ar-Cl), 132.37 (C Ar), 130.06 (C Ar), 128.70 (C Ar), 65.06 (-CH2OH), 55.16 (-CH-), 29.99 (-CH3), 20.86 (-CH3)
キラル分析は、n−ヘキサン/イソプロパノール(99/1)移動相、流速1.0mL/分を使用して、Chiralcel AD−Hカラムを使用して行った:tR(R−鏡像異性体、少量体):27.1分;tR(S−鏡像異性体、主要体):34.0分、e.e.96%。
さらなる水素化を行い、直下の表2中のデータに要約されている通り、本発明による様々な塩基の利用を例示している:
Figure 2021509684
(Rc,Sp)−N−2−ピコリニル(picolinyl)−1−[2−ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)−ホスフィン]−フェロセニルエチルアミン(3)の合成
Figure 2021509684
(Rc,Sp)−N,N−ジメチル−1−[2−ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィン]−フェロセニルエチルアミン(1.0g、1.79mmol、1.0当量)を脱気した無水酢酸(5mL)に加え、室温で16時間、撹拌した。トルエンを使用して、この揮発物を真空で除去し、残留無水酢酸を共沸除去した。粗製物質を脱気した乾燥メタノール(10mL)に溶解し、2−アミノメチルピリジン(0.37mL、3.59mmol、2.0当量)を加えた。この混合物を4時間、還流し、次に、室温まで冷却して揮発物を真空で除去した。この粗製物質を脱気したジクロロメタン(10mL)および脱気した水性飽和炭酸水素ナトリウム(10mL)に加えた。硫酸マグネシウムを含有するSchlenkフラスコに有機層をカニューレで移送した。水層をジクロロメタン(10mL)により2回、抽出し、各層を上記の通り、同じSchlenkフラスコにカニューレで移送した。合わせた乾燥有機層を、フィルター紙を装備したカニューレを使用して丸底フラスコにろ過し、蒸発乾固させた。ジクロロメタン/メタノール(9/1)を使用して、粗製物質をカラムクロマトグラフィーによって精製すると、目的化合物が黄色泡状物(0.84g、1.35mmol、76%)として得られた。
1H-NMR (CDCl3) δ: 8.38 (1H, br d, J = 4.8 Hz, CArH), 7.40 (1H, t, J = 7.8 Hz, CArH), 7.22 (1H, s, CArH), 7.21 (1H, s, CArH), 7.02 (1H, t, J = 6.7 Hz, CArH), 6.92 (1H, s, CArH), 6.90 (1H, s, CArH), 6.59 (1H, d, J = 7.8 Hz, CArH), 4.54 (1H, m, Fc-H), 4.32 (1H, m, Fc-H), 4.23 (1H, m, -CH-), 4.06 (5H, s, Fc-H), 3.83 (1H, s, Fc-H), 3.77 (3H, m, -OCH3), 3.62 (2H, br s, PyCH2N-), 3.57 (3H, s, -OCH3), 2.31 (6H, s, -CH3), 2.09 (6H, s, -CH3), 1.58 (3H, br s, CHCH3, 水ピークと重複);
31P{1H}-NMR (CDCl3) δ: -27.3 ppm;
HRMS: (ES+) [C36H42FeN2O2P]+の計算値621.2328; 実測値621.2316;
[(Rc,Sp)−N−2−ピコリニル−1−(2−ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)−ホスフィノ)フェロセニルエチルアミン]−κN1−κN2−κP−トリカルボニルマンガン(I)ブロミド(4)の合成
Figure 2021509684
アルゴン雰囲気下、室温で、(Rc,Sp)−N−2−ピコリニル−1−(2−ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィン)−フェロセニルエチルアミン(205mg、0.33mmol、1.02当量)およびブロモペンタカルボニルマンガン(I)(89mg、0.32mmol、1.0当量)を脱気したシクロヘキサン(10mL)中で撹拌した。この混合物を16時間、還流し、この時間にオレンジ色のスラリーが形成した。この混合物を室温まで冷却し、nペンタン(20mL)で希釈してろ過し、nペンタン(2×20mL)により洗浄して乾燥すると、表題化合物が黄色固体として得られた(200mg、0.26mmol、82%)。分析によりシクロヘキサンの存在が示された。
1H-NMR (DCM-d2) δ: 8.60 (1H, br d, J = 4.8 Hz, CArH), 7.65 (1H, s, CArH), 7.62 (1H, s, CArH), 7.33 (1H, t, J = 6.9 Hz, CArH), 6.79 (2H, m, CArH), 6.29 (1H, s, CArH), 6.28 (1H, s, CArH), 5.58 (1H, m, -CH-), 4.87 (1H, s, NH), 4.62 (1H, s, Fc-H), 4.48 (1H, s, Fc-H), 4.35 (1H, s, Fc-H), 4.11 (1H, m, PyCH2NH-), 3.85 (5H, s, Fc-H), 3.81 (3H, s, -OCH3), 3.68 (1H, m, PyCH2NH), 3.54 (3H, s, -OCH3), 2.40 (6H, s, -CH3), 1.96 (6H, s, -CH3), 1.70 (3H, br d, J = 7.0 Hz, CHCH3), 1.44 (シクロヘキサン);
13C{1H}-NMR (CDCl3) δ: 159.71 (CAr), 158.96 (CAr), 156.65 (CAr), 152.87 (CAr), 135.80 (CAr), 135.02 (CAr), 134.91 (d, JPC = 11.3 Hz, CAr), 134.20 (CAr), 133.82 (CAr), 131.26 (CAr), 130.93 (d, JPC = 10.2 Hz, CAr), 130.33 (d, JPC = 11.3 Hz, CAr), 129.93 (d, JPC = 10.1 Hz, CAr), 122.31 (CAr), 119.16 (CAr), 91.40 (d, JPC = 19.3 Hz, Fc-Cipso-P), 73.27 (d, JPC = 28.9 Hz, CFc), 72.84 (CFc), 70.58 (CFc), 69.84 (CFc), 59.70 (OCH3), 59.32 (OCH3), 56.48 (Fc-CH(CH3)-N), 59.27 (CFc), 48.66 (PyCH2), 26.93 (シクロヘキサン), 20.43 (Fc-CH(CH3)-N), 16.14 (Ar-CH3), 15.54 (Ar-CH3);
31P-{1H}-NMR (DCM-d2) δ: +86.8 (s);
IR (ATR): 2927.9 (w), 1924.9 (s), 1845.9 (s), 1473.6 (m), 1217.1 (w), 1111.0 (m), 1008.8 (m), 771.5 (w), 615.3 (m) cm-;
HRMS: (ES+): 予想値[C39H41FeMnN2O3P]+: 759.1478, 実測値: 759.1462;
4を使用するp−フルオロ安息香酸エチルの水素化
P−フルオロ安息香酸エチル(3.5g、20.81mmol、1.0当量)をエタノール(30mL)に溶解し、この溶液にアルゴンガスを1時間、通気することにより脱気した。[(Rc,Sp)−N−2−ピコリニル−1−(−2−ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィノ)フェロセニルエチルアミン]−κN1−κN2−κP−トリカルボニルマンガン(I)ブロミド(6)(17.5mg、0.021mmol、0.001当量)および炭酸カリウム(288mg、2.08mmol、0.10当量)をオートクレーブに投入した。容器を密封し、水素ガス(5bar)で加圧し、排気した。これを2回、繰り返した。脱気したエタノール溶液を、注入用ポートから加え、撹拌を開始した(1300rpm)。容器に水素ガスを使用して20barまで加圧し、次に排気した。これを2回、繰り返した。この容器を2barの水素ガスに加圧し、90℃の内温まで加熱し、この時点で、圧力は20barまで向上し、この反応を開始した。18時間後、この容器を室温まで冷却し、大気圧に排気した。黄色溶液を1H−NMRによって分析し、完全に変換されたことを確認した。粗製混合物を濃縮乾固し、カラムクロマトグラフィー(ジクロロメタン/メタノール95/5を使用)によって精製すると、p−フルオロベンジルアルコールが無色油状物として得られた(2.36g、18.73mmol、90%)。
4を使用する水素化のさらなる例
一般水素化手順
Schlenkフラスコに、基質(1.0当量)を1−メチルナフタレン(0.25当量)およびエタノール(3.2mL)と共に加え、少なくとも30分間、この溶液にアルゴンガスを通気させることにより脱気した。磁気ビーズを含有するマイクロ波用バイアルに、触媒および塩基(0.10当量)を加えた。このバイアルに栓をして、真空/アルゴンのサイクル(3)を使用して、不活性雰囲気下に置いた。アルゴン下、脱気した基質溶液をバイアルに加えた。バイアルに2本の18Gニードルにより穴をあけて、アルゴン雰囲気下、ステンレス鋼製オートクレーブに入れた。容器を密封し、水素ガスで50barに加圧した。圧力を解除し、この手順を2回、繰り返した。最後に、この容器を水素ガス(50bar)で加圧して密封し、指定した反応温度(90℃)に予め加熱した油浴に16時間、入れた。容器を周囲温度まで冷却し、圧をゆっくりと解除した。バイアルの栓をとり、一定分量を採取して重クロロホルムにより希釈し、1H−NMRによって分析して、内部標準として、1−メチルナフタレンを使用して変換率を評価した。粗生成物をカラムクロマトグラフィーにより精製した(以下に詳述した通り)。
4−フルオロベンジルアルコール
生成物を100%ヘキサン、次いでジクロロメタン/メタノール(95/5)を使用するカラムクロマトグラフィーによって精製すると、表題化合物が無色油状物として得られた。0.001当量の4により、250mg(1.49mmol)のp−フルオロ安息香酸エチルから、170mg(1.35mmol)のp−フルオロベンジルアルコール(90%)が得られた;
1H-NMR (CDCl3) δ: 7.39 (2H, m, Ar-H), 7.10 (2H, m, Hz, Ar-H), 4.70 (2H, s, Ar-CH 2OH);
13C -{1H}-NMR (CDCl3) δ: 163.30 (C Ar-F), 136.59 (C Ar-CH2OH 128.81 (C Ar-H), 115.50 (C Ar-H), 64.72 (Ar-CH2OH);
19F-{1H}-NMR (CDCl3): δ: -114.89;
HRMS (EI+): [C7H7FO]の計算値: 126.0481, 実測値: 126.0477.
1−ヒドロキシメチルナフタレン
生成物を100%ヘキサン、次いで酢酸エチル/ヘキサン(1/1)を使用するカラムクロマトグラフィーによって精製すると、表題化合物が白色固体として得られた。0.01当量の4により、300mg(1.50mmol)の1−ナフタレン酸エチルから、165mg(1.05mmol)の1−ヒドロキシメチルナフタレン(70%)が得られた;
1H-NMR (CDCl3) δ: 8.15 (1H, d, J = 7.5 Hz, Ar-H), 7.91 (1H, d, J = 7.9 Hz, Ar-H), 7.85 (1H, d, J = 8.4 Hz, Ar-H), 7.56 (3H, m, Ar-H), 7.48 (1H, m, Ar-H), 5.17 (2H, d, J = 3.9 Hz, Ar-CH 2OH), 1.91 (1H, m, Ar-CH2OH);
13C -{1H}-DEPT NMR (CDCl3) δ: 136.26 (C Ar-CH2-), 133.80 (CAr), 131.23 (C Ar), 128.69 (C Ar), 128.61 (C Ar) 126.37 (C Ar), 125.91 (C Ar), 125.91 (C Ar), 125.36 (C Ar), 123.66 (C Ar), 63.72 (-CH2OH);
HRMS (EI+): [C11H10O]の計算値: 158.0732 実測値158.0729.
(R)−スクラレオジオール
粗製反応溶液を1/3の体積となるまで濃縮してろ過し、無機物質を除去した。母液を水により希釈して、生成物を白色固体として沈殿させて、これをろ過により単離して、水およびヘキサンにより洗浄して空気乾燥した。0.001当量の4により、(R)−スクラレオリド(300mg、1.20mmol、1.0当量)から、228mgのスクラレオジオール(0.9mmol、75%単離収率)が得られた。
1H-NMR (CDCl3) δ: 3.81 (1H, m, -CH 2OH), 3.49 (1H, m, -CH 2OH), 1.90 (1H, d, J = 12.9 Hz, -CH-), 1.66 (8H, m, 脂肪族-H), 1.45 (5H, m, 脂肪族-H), 1.22 (3H, s, -CH 3), 1.16 (1H, m, 脂肪族-H), 0.98 (1H, m, 脂肪族-H), 0.95 (1H, m, 脂肪族-H), 0.91 (3H, s,-CH 3), 0.81 (6H, s,-CH 3);
13C -{1H}-NMR (CDCl3) δ: 73.16 (-C(CH3)OH), 64.22 (-CH2OH), 59.07, 56.01, 44.32, 41.88, 39.32, 33.42, 33.29, 27.88, 24.70, 21.49, 20.49, 18.41, 15.32 (脂肪族-C);
HRMS (EI+): [C16H30O2-H2O]の計算値: 236.2140 実測値: 236.2179;
[α]D 20: -17.2 (c. 1.00, CHCl3).
(Rc,Sp)−1−(2−ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィン)−フェロセニルエチルアミンL−酒石酸塩(5)の合成
Figure 2021509684
(Rc,Sp)−N,N−ジメチル−1−(2−ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィン)−フェロセニルエチルアミン(6.3g、11.3mmol)を脱気した無水酢酸(30mL)中、室温で、または16時間、撹拌した。揮発物を蒸発によって除去し、粗製アセテートをメタノール(60mL)およびTHF(60mL)の脱気した混合物に溶解した。水性水酸化アンモニウム(30質量%、60mL)を加え、この混合物を2時間、60℃まで加熱し、次に、室温まで冷却し、すべての揮発物を真空で除去した。この粗製混合物を脱気した飽和水性炭酸水素ナトリウム(60mL)により処理し、脱気したジクロロメタン(3x60mL)により抽出した。アルゴン雰囲気下、有機抽出物を、硫酸マグネシウムを含有するSchlenkフラスコにカニューレで移送した。合わせた抽出物を、フィルター紙を装備したカニューレを使用してフラスコにろ過し、溶媒を除去した。粗製物質を脱気したエタノール(60mL)に溶解し、L−酒石酸(1.44g、9.6mmol、0.85当量)を加えた。この混合物をアルゴン雰囲気下で加熱して還流し、体積が半分になるまで蒸留し、室温まで冷却して、ジエチルエーテル(200mL)を添加することにより、生成物塩を沈殿させた。ろ過により単離し、ジエチルエーテルで洗浄すると、表題化合物が黄色固体として得られた(6.0g、8.8mmol、78%の収率)。
1H-NMR (MeOD) δ: 7.29 (1H, s, CArH), 7.27 (1H, s, CArH), 6.87 (1H, s, CArH), 6.86 (1H, s, CArH), 4.97 (7H, br s, H2O, -OH, -NH2, CO2H), 4.69 (1H, s, Fc-H), 4.56 (2H, br s, -CH-およびFc-H), 4.43 (2H, m, HO2C(CH)2CO2H), 4.12 (1H, m, Fc-H), 4.05 (5H, s, Fc-H), 3.77 (3H, s, -OCH3), 3.71 (3H, s, -OCH3), 2.32 (6H, s, -CH3), 2.20 (6H, s, -CH3), 1.79 (3H, br d, J = 8.1 Hz, CHCH3);
13C{1H}-NMR (CDCl3) δ: 158.33 (s, CAr), 157.40 (s, CAr), 135.41 (s, CAr), 135.23 (s, CAr), 134.06 (d, JPC = 5.9 Hz, CAr), 132.68 (s, CAr), 132.53 (s, CAr), 131.46 (d, JPC = 5.8 Hz, CAr), 131.02 (d, JPC = 7.3 Hz, CAr), 130.07 (d, JPC = 9.7 Hz, CAr), 91.02 (d, JPC = 26.8 Hz, Fc-Cipso-P), 76.3 (d, JPC = 11.3 Hz, CFc), 72.80 (CFc), 72.37 (HO2C(CHOH)2CO2H), 70.05 (CFc), 69.77 (CFc), 69.19 (CFc), 58.83 (-OCH3), 57.83 (-OCH3), 46.30 (d, JPC = 9.7 Hz, Fc-CH(CH3)-N), 19.15 (Fc-CH(CH3)-N), 14.88 (Ar-CH3);
31P{1H}-NMR (CDCl3) δ: -28.7 (s);
IR (ATR, cm-1): 2927.9 (m), 2358.9 (w), 2160.3 (m), 2019.5 (w), 1473.6 (m), 1273.0 (m), 1217.1 (s), 1109.1 (s), 1072.4 (s), 1010.7 (s), 817.8 (m), 678.9 (m), 607.6 (m);
HRMS: (ES+) [C30H37FeNO2P]+の計算値530.1906; 実測値530.1890;
4−(ジメチルアミノ)ピリジン−2−カルボキシアルデヒド(6)の合成
Figure 2021509684
2−ジメチルアミノエタノール(1.7mL、17.0mmol、2.1当量)をnヘキサン(20mL)に溶解し、不活性雰囲気下で−10℃に冷却した。この冷却溶液に、N−ブチルリチウム(1.6M、20mL、32mmol、3.9当量)をゆっくりと加えた。生成した濁りのない無色溶液を−10℃で30分間、撹拌し、次に、4−ジメチルアミノピリジン(1.0g、8.2mmol、1.0当量)を固体として加えた。この黄色スラリーを−10℃で2時間、撹拌し、次に、−78℃まで冷却し、THF(15mL)中のジメチルホルムアミド(1mL、12.9mmol、1.6当量)を加えた。1時間後、1M水性塩酸(50mL)を加え、この混合物を室温まで温め、層を分離した。水層は、pH1を有することが分かり、ジエチルエーテル(3x50mL)により抽出した。有機抽出物を廃棄した。固体炭酸水素ナトリウムを使用して、pHを7に調節し、この混合物を再度、ジエチルエーテル(3x50mL)により抽出した。合わせた有機層を硫酸マグネシウムにより脱水し、ろ過して濃縮乾固すると、表題化合物が淡褐色油状物(0.65g、4.3mmol、53%)として得られた。
1H-NMR (CDCl3) δ: 10.01 (1H, s, -CHO), 8.40 (1H, d, J = 6.0 Hz, CArH), 7.20 (1H, d, J = 2.8 Hz, CArH), 6.68 (1H, dd, J = 6.0 / 2.8 Hz, CArH), 6.10 (1H, d, J = 2.1 Hz, CArH), 3.09 (6H, s, -N(CH 3)2);
13C-{1H}-NMR (CDCl3) δ: 194.59 (-CHO), 154.70 (CAr), 152.95 (CAr), 150.05 (CAr), 109.87 (CAr), 104.37 (CAr), 39.24 (-N(CH3)2).
(Rc,Sp)−N−[4−(ジメチルアミノ)ピリジン−2−メチル]−1−(2−ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィン)フェロセニルエチルアミンL−酒石酸塩(7)の合成
Figure 2021509684
(Rc,Sp)−1−(2−ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィン)フェロセニルエチルアミン(2.1g、4.0mmol、1.0当量)を4−(ジメチルアミノ)ピリジン−2−カルボキシアルデヒド(0.60g、4.0mmol、1.0当量)により処理し、脱気した乾燥メタノール(20mL)中、室温で2時間、撹拌した。水素化ホウ素ナトリウム(303mg、8.0mmol、2.0当量)を加え、得られた混合物を不活性雰囲気下、室温でさらに2時間、撹拌した。揮発物を真空で除去し、粗製物質を飽和水性炭酸水素ナトリウム(20mL)に加え、ジクロロメタン(3x20mL)により抽出した。硫酸マグネシウムを含有するSchlenkフラスコに抽出物をカニューレで移送した。フィルター紙を備えるカニューレを使用して乾燥した合わせた有機抽出物をろ過し、濃縮すると、(Rc,Sp)−N−[4−(ジメチルアミノ)ピリジン−2−メチル]−1−(2−ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィン)−フェロセニルエチルアミンがオレンジ色発泡体として得られた(2.6g、3.92mmol、98%)。先に記載した通り(化合物3の合成を参照されたい)、200mg(0.30mmol、1.0当量)をイソプロパノール(5mL)中、45mg(0.30mmol、1.0当量)のL−酒石酸により処理すると、表題化合物が黄色固体として得られた(147mg、0.18mmol、60%)。
1H-NMR (MeOD) δ: 7.81 (1H, br s, Py-H), 7.25 (1H, s, CArH), 7.23 (1H, s, CArH), 6.91 (1H, s, CArH), 6.90 (1H, s, CArH), 6.77 (1H, br s, Py-H), 6.36 (1H, br s, Py-H), 4.94 (12H, br s, H2O, -OH, -NH2, CO2H), 4.64 (1H, s, Fc-H), 4.48 (3H, br s, HO2C(CH)2CO2HおよびFc-H), 4.43 (1H, br s,-CH(CH3)-), 4.04 (5H, s, Fc-H), 4.02 (1H, s, Fc-H), 3.76 (3H, -OCH3), 3.61 (3H, s, -OCH3), 3.53 (2H, m, -CH2Py), 3.13 (6H, s, -N(CH 3)2), 2.30 (6H, s, -CH3), 2.09 (6H, s, -CH3), 1.79 (3H, br d, J = 7.5 Hz, CHCH 3);
13C{1H}-NMR (MeOD) δ: 158.09 (s, CAr), 157.24 (s, CAr), 151.59 (s, CAr), 139.09 (s, CAr), 135.25 (s, CAr), 135.08 (s, CAr), 134.75 (d, JPC = 8.6 Hz, CAr), 133.0 (s, CAr), 132.84 (s, CAr), 131.30 (d, JPC = 6.6 Hz, CAr), 130.81 (d, JPC = 6.6 Hz, CAr), 130.49 (d, JPC = 8.6 Hz, CAr), 105.83 (CAr), 103.75 (s, CAr), 94.64 (d, JPC = 26.4 Hz, Fc-Cipso-P), 76.06 (d, JPC = 8.2 Hz, CFc), 72.72 (HO2C(CHOH)2CO2H), 71.57 (CFc), 69.53 (CFc), 69.24 (CFc), 69.19 (CFc), 58.83 (-OCH3), 57.83 (-OCH3), 51.74 (d, JPC = 10.4 Hz, Fc-CH(CH3)-N), 45.79 (s, -CH2Py), 38.67 (s, -N(CH3)2), 17.70 (Fc-CH(CH3)-N), 14.78 (Ar-CH3);
31P-{1H}-NMR (CDCl3) δ: -28.4 (s);
IR (ATR): 2922.2 (w), 2358.9 (w), 1639.5 (m), 1556.6 (m), 1473.6 (w), 1273.0 (w), 1217.1 (s), 1111.0 (s), 1006.8 (s), 817.8 (m), 609.5 (m) cm-1;
HRMS: (ES+) [C38H47FeN3O2P]+の計算値664.2750; 実測値664.2733
[(Rc,Sp)−N−(4−(ジメチルアミノ)ピリジン−2−メチル)−1−(−2−ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィノ)フェロセニルエチルアミン]−κN1−κN2−κP−トリカルボニルマンガン(I)ブロミド(8)の合成
Figure 2021509684
アルゴン雰囲気下、室温で、(Rc,Sp)−N−(4−ジメチルアミノピリジン−2−メチル)−1−(2−ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチル−フェニル)ホスフィン)フェロセニルエチルアミン(2.4g、3.62mmol、1.02当量)およびブロモペンタカルボニルマンガン(I)(975mg、3.55mmol、1.0当量)を脱気したシクロヘキサン(50mL)中で撹拌した。この混合物を16時間、還流し、この時間にオレンジ色のスラリーが形成した。この混合物を室温まで冷却し、nヘキサン(40mL)により希釈してろ過し、nヘキサン(20mL)により洗浄した。粗製物質をジクロロメタン(10mL)に溶解し、ろ過した。nヘキサン(30mL)を加え、生成物が沈殿するまで、得られた混合物をゆっくりと蒸発させた。この生成物をろ過して、nヘキサンにより洗浄して乾燥すると、表題化合物が黄色固体として得られた(2.87g、3.27mmol、92%)。分析により、分離することができない2つの化学種が示された。
1H-NMR (DCM-d2) δ(主成分): 8.04 (1H, br d, J = 7.5 Hz, CArH), 7.65 (1H, s, CArH), 7.63 (1H, s, CArH), 6.33 (1H, CArH 副成分と重複), 6.01 (2H, s, CAr, 副成分と重複), 5.58 (1H, d, J = 6.9 Hz, -CH-, 副成分と重複), 4.84 (1H, s, NH), 4.60 (1H, s, Fc-H), 4.45 (1H, s, Fc-H), 4.33 (1H, s, Fc-H), 3.95 (1H, m, PyCH2NH-, 副成分と重複), 3.84 (5H, s, Fc-H, 副成分と重複), 3.80 (3H, s, -OCH3, 副成分と重複), 3.58 (1H, m, PyCH2NH, 副成分と重複), 3.52 (3H, s, -OCH3), 2.86 (6H, s, -N(CH3)2, 副成分と重複) 2.39 (6H, s, -CH3), 1.98 (6H, s, -CH3, 副成分と重複), 1.68 (3H, br d, J = 6.9 Hz, CHCH 3, 副成分と重複); δ(副成分): 7.69 (1H, s, CArH), 7.67 (1H, s, CArH), 7.37 (1H, br d, J = 6.2 Hz, CArH) 6.33 (1H, CArH 主成分と重複), 6.01 (2H, s, CAr, 主成分と重複), 5.95 (1H, s, CArH), 5.58 (1H, d, J = 6.9 Hz, -CH-, 主成分と重複), 4.93 (1H, s, NH), 4.69 (1H, s, Fc-H), 4.57 (1H, s, Fc-H), 3.95 (1H, m, PyCH2NH-, 主成分と重複), 3.84 (5H, s, Fc-H, 主成分と重複), 3.80 (3H, s, -OCH3, 主成分と重複), 3.58 (4H, m, PyCH2NHおよび-OCH3, 主成分と重複), 2.86 (6H, s, -N(CH3)2, 主成分と重複) 2.43 (6H, s, -CH3), 1.98 (6H, s, -CH3, 主成分と重複), 1.68 (3H, br d, J = 6.9 Hz, CHCH 3, 主成分と重複);
13C{1H}-NMR (DCM-d2) δ(主成分): 231.84 (d, JPC = 22 Hz, CO), 230.02 (d, JPC = 23.5 Hz, CO), 158.37 (CAr), 153.95 (CAr), 151.64 (CAr), 150.48 (CAr), 140.70 (d, JPC = 34 Hz, CAr), 136.85 (CAr), 136.43 (CAr), 134.25 (d, JPC = 10.0 Hz, CAr), 130.61 (d, JPC = 8.6 Hz, CAr), 130.27 (CAr), 127.80 (CAr), 127.48 (d, JPC = 10.1 Hz, CAr), 106.90 (CAr), 101.93 (CAr), 91.87 (d, JPC = 18.6 Hz, Fc-Cipso-P), 72.70 (CFc), 70.66 (CFc), 56.69 (Py-CH2-N), 48.73 (Fc-CH(CH3)-N), 39.22 (-N(CH3)2), 20.58 (Fc-CH(CH3)-N); δ (副成分): 159.82 (CAr), 154.31 (CAr), 150.48 (CAr), 134.51 (d, JPC = 10.6 Hz, CAr), 131.47 (CAr), 131.16 (CAr), 128.83 (CAr), 128.10 (d, JPC = 8.6 Hz, CAr), 127.68 (CAr), 107.84 (CAr), 102.96 (CAr), 92.51 (d, JPC = 23.1 Hz, Fc-Cipso-P), 73.21 (CFc), 71.42 (CFc), 70.94 (CFc), 70.07 (CFc), 58.04 (Py-CH2-N), 49.79 (Fc-CH(CH3)-N), 39.37 (-N(CH3)2), 19.64 (Fc-CH(CH3)-N);
31P-{1H}-NMR (DCM-d2) δ: +89.1 (s, 主成分), 43.6 (br s, 副成分);
IR (ATR): 2953.0 (w), 2918.3 (w), 2895.2 (w), 2025.3 (s), 1942.3 (m), 1909.5 (s), 1830.5 (s), 1616.4 (s), 1473.6 (m), 1276.9 (m), 1219.0 (m), 1111.0 (s), 1008.8 (s), 839.0 (s), 617.2 (s) cm-1;
HRMS: (ESI陽イオン): 予想値[C41H46FeMnN3O5P]+: 802.1900, 実測値: 802.1889;
p−フルオロ安息香酸エチルの水素化における2〜8の間の触媒活性の比較
P−フルオロ安息香酸エチル(3.5g、20.81mmol、1.0当量)をエタノール(30mL)に溶解し、アルゴンガスの通気を1時間、使用して脱気した。触媒(0.021mmol、0.001当量)および炭酸カリウム(288mg、2.08mmol、0.10当量)を、オーバーヘッド式撹拌器、内部温度計およびガスビュレットを装備したオートクレーブに投入した。容器を密封し、水素ガス(5bar)で加圧し、排気した。これを2回、繰り返した。脱気したエタノール溶液を、注入用ポートから加え、撹拌を開始した(1300rpm)。容器に水素ガスを使用して20barまで加圧し、次に、排気した。これを2回、繰り返した。この容器を水素ガスで2barまで加圧し、90℃の内温まで加熱し、この時点で、圧力は20barまで向上し、この反応を開始した。ガス取り込みをビュレット中の圧力の低下によってモニタリングした。ガスの取り込みが2時間超、観察されなくなると、この反応は完了したと見なした。この容器を室温まで冷却して排気し、内容物を濃縮乾固して、1H−NMRによって分析し、完全に変換したことを確認した。ある時間点におけるガス取り込み量を全取り込み量によって除算し、この結果に100を乗算して変換率を得ることにより、取り込み量曲線を変換率に変換した。これらのデータから、基質および生成物濃度を算出し、それらからターンオーバー頻度(TOF、以下の表3を参照されたい)を算出した。
Figure 2021509684
触媒2および8は、弱塩基(炭酸カリウム)の存在下、p−フルオロ安息香酸エチルの水素化を首尾よく触媒した。触媒8は、70℃および50℃の温度で有効であり、これにより、水素化に使用する温度にある程度の順応性が許容され、一層高い温度で不安定なエステルを対象にするほど基質の範囲が潜在的に広がる。
8を使用する(R)−スクラレオリドの水素化
(R)−スクラレオリド(300mg、1.20mmol、1当量)、触媒8(2.1mg、0.002mmol、0.002当量)、炭酸カリウム(17mg、0.12mmol、0.1当量)および1−メチルナフタレン(約50mL、内部標準)を、撹拌用ビーズを含有するマイクロ波用バイアルに加えた。このバイアルを密封して、排気し、アルゴンを再充填した。これを2回、繰り返した。脱気したエタノール(2.4mL)を加え、バイアルのセプタムに、2x18Gニードルで穴をあけて、アルゴン雰囲気下、ステンレス鋼製オートクレーブに入れた。この容器を水素ガス(50bar)で加圧し、大気に排気した。これを2回、繰り返した。水素ガスを使用して圧力を50barに設定し、オートクレーブを密封して、予め加熱した油浴(50℃)に入れた。撹拌を1200rpmに設定し、この反応を16時間、放置した。反応後、この容器を周囲温度まで冷却し、大気に排気し、この反応物を1H−NMRにより分析して、内部標準(1−メチルナフタレン)を使用して変換率を見積もった。水を加えて、生成物を沈殿させて、これをろ別してヘキサンにより洗浄し、生成物を白色固体として得た(229mg、75%)。
1H-NMR (CDCl3) δ: 3.81 (1H, m, -CH 2OH), 3.49 (1H, m, -CH 2OH), 1.90 (1H, d, J = 12.9 Hz, -CH-), 1.66 (8H, m, 脂肪族-H), 1.45 (5H, m, 脂肪族-H), 1.22 (3H, s, -CH 3), 1.16 (1H, m, 脂肪族-H), 0.98 (1H, m, 脂肪族-H), 0.95 (1H, m, 脂肪族-H), 0.91 (3H, s,-CH 3), 0.81 (6H, s,-CH 3);
13C -{1H}-NMR (CDCl3) δ: 73.16 (-C(CH3)OH), 64.22 (-CH2OH), 59.07, 56.01, 44.32, 41.88, 39.32, 33.42, 33.29, 27.88, 24.70, 21.49, 20.49, 18.41, 15.32 (脂肪族-C);
[α]D 20: -17.2 (c. 1.00, CHCl3);
HRMS (EI+): [C16H30O2-H2O]の計算値: 236.2140 実測値: 236.2179.

Claims (50)

  1. (i)塩基であって、その共役酸がpKa6.4〜14を有する塩基、(ii)水素ガス、および(iii)式(I):
    Figure 2021509684
    (I)
    (式中、
    Mnは、マンガン原子、または酸化状態(I)〜(VII)のマンガンイオンであり、
    1およびR2は、それぞれ独立して、ハロ、脂肪族C1-6ヒドロカルビル、トリハロメチル、アリール、ヘテロアリール、ヒドロキシ、ニトロ、アミノ、アルコキシ、アルキルチオ、カルボキシレート、スルホネート、ホスフェート、シアノ、チオ、ホルミル、エステル、アシル、チオアシル、カルバミドおよびスルホンアミドからなる群から選択される置換基により、1回または複数回置換されていてもよい、C1-20ヒドロカルビル部分またはヘテロシクリル部分であり、
    −Fc−は、2つのシクロペンタジエニル部分の1つの隣接炭素原子を介して共有結合しているフェロセン(ビス(η5−シクロペンタジエニル)鉄)部分であって、いずれか一方のシクロペンタジエニル環において、ハロ、脂肪族C1-6ヒドロカルビル、トリハロメチル、アリール、ヘテロアリール、ヒドロキシ、ニトロ、アミノ、アルコキシ、アルキルチオ、カルボキシレート、スルホネート、ホスフェート、シアノ、チオ、ホルミル、エステル、アシル、チオアシル、カルバミドおよびスルホンアミドからなる群から選択される置換基により、1回または複数回、さらに置換されていてもよい、フェロセン(ビス(η5−シクロペンタジエニル)鉄)部分を意味し、
    −Z−は、式−(CH21-6−であるアルキレンリンカーであり、アルキレンの水素原子のうちの1個または複数が、アルキル、アリール、ヘテロアリール、ヒドロキシ、ニトロ、アミノ、アルコキシ、アルキルチオまたはチオール置換基により独立して置換されていてもよく、
    −Nxは、窒素含有アミノ、イミノまたはヘテロアリール部分であり、
    1〜L3は、1つ、2つまたは3つの配位子を構成し、L1〜L3のそれぞれが単座の中性配位子もしくは陰イオン性配位子を独立して表すか、またはL1〜L3のうちの1つが単座の中性配位子もしくは陰イオン性配位子を表し、L1〜L3のうちの他の2つが一緒になって二座の中性配位子もしくは陰イオン性配位子を表すか、またはL1〜L3が一緒になって、三座の中性配位子または陰イオン性配位子を表す)
    の荷電または中性錯体を含む触媒の存在下で、エステルを水素化するステップを含む方法であって、
    式(I)の錯体が、荷電錯体である場合、触媒が、錯体の電荷のバランスをとる、1つまたは複数のさらなる対イオンを含む、
    方法。
  2. 塩基が、炭酸カリウム、リン酸カリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム、水酸化ナトリウム、炭酸リチウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素リチウムおよび第三級アミンからなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
  3. 塩基の共役酸が、pKa10.3〜14を有する、請求項1または2に記載の方法。
  4. 塩基が、炭酸カリウム、リン酸カリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム、水酸化ナトリウム、炭酸リチウム、水酸化リチウムおよび水酸化カルシウムからなる群から選択される、請求項3に記載の方法。
  5. 塩基が、炭酸カリウム、リン酸カリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムおよび炭酸セシウムからなる群から選択される、請求項4に記載の方法。
  6. Mnが、酸化状態(I)または(II)のマンガンイオンである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
  7. マンガンイオンが酸化状態(I)である、請求項6に記載の方法。
  8. 1およびR2が、それぞれ、独立して、置換されていてもよいC1-10ヒドロカルビルまたは単環式ヘテロアリール部分である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 1およびR2が、それぞれ、独立して、置換されていてもよいC5-10シクロアルキル、単環式アリールまたは単環式ヘテロアリール部分である、請求項8に記載の方法。
  10. 1およびR2が、それぞれ独立して、置換されていてもよいフェニル、フラニルまたはシクロヘキシル部分である、請求項9に記載の方法。
  11. 1およびR2が、独立して、非置換であるか、またはC1-6アルキル、C1-6アルキルオキシ、ハロおよびトリハロメチルからなる群から選択される1つまたは複数の置換基により置換されている、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
  12. 1およびR2が、独立して、非置換であるか、またはC1-6アルキルおよびC1-6アルキルオキシからなる群から選択される1つまたは複数の置換基により置換されている、請求項11に記載の方法。
  13. 1およびR2が同一である、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
  14. 1およびR2がいずれも、4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル、フェニル、4−メトキシ−3,5−ジ−tert−ブチルフェニル、3,5−ジメチルフェニル、3,5−ジ(tertブチル)フェニル、フラニルまたはシクロヘキシルである、請求項13に記載の方法。
  15. 式(I)の錯体の残部へのフェロセンの結合点に加え、フェロセン部分のシクロペンタジエニル環のいずれか一方の1個または複数の炭素原子が、独立して、ハロまたはC1-6アルキル置換基により置換されていてもよい、請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法。
  16. フェロセン部分のシクロペンタジエニル環のいずれも、式(I)の錯体の残部とのフェロセンの結合点を介する以外、置換されていない、請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法。
  17. −Z−が、式−(CH2)−、−(CHR3)−または−(CH22−であり、R3が、アルキル、アリール、ヘテロアリール、ヒドロキシ、ニトロ、アミノ、アルコキシ、アルキルチオまたはチオール置換基である、請求項1〜16のいずれか1項に記載の方法。
  18. −Z−が、式−(CH2)−、−(CHR3)−または−(CH22−であり、R3が、C1-6アルキル置換基、またはC1-6アルキルおよび/もしくはハロにより1回または複数回置換されていてもよい、フェニルである、請求項17に記載の方法。
  19. −Z−が、式−(CH2)−、−(CHR3)−または−(CH22−であり、R3が、メチル、またはC1-6アルキルおよび/もしくはハロにより1回または複数回置換されていてもよい、フェニルである、請求項17に記載の方法。
  20. −Z−が非置換である、請求項1〜19のいずれか1項に記載の方法。
  21. −Z−が、式−(CH2)−または−(CH22−である、請求項20に記載の方法。
  22. −Z−が、式−(CH2)−である、請求項21に記載の方法。
  23. 錯体のR12P−Fc−CH(Me)−NH−構成成分が、1−[ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィノ]−2−[1−(HN)エチル]フェロセン;1−[1−(HN)エチル]−2−(ジフェニルホスフィノ)フェロセン;1−[ビス(4−メトキシ−3,5−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフィノ]−2−[1−(HN)エチル]フェロセン;1−(ジフラニルホスフィノ)−2−[1−(HN)エチル]フェロセン;1−[ビス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ホスフィノ]−2−[1−(HN)エチル]フェロセンまたは1−(ジシクロヘキシルホスフィノ)−2−[1−(HN)エチル]フェロセンである、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
  24. 錯体のR12P−Fc−CH(Me)−NH−構成成分が、(S)−1−[ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィノ]−2−[(R)−1−(HN)エチル]フェロセン、(R)−1−[ビス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィノ]−2−[(S)−1−(HN)エチル]フェロセンまたはそれらの混合物;(S)−1−[(R)−1−(HN)エチル]−2−(ジフェニルホスフィノ)フェロセン、(R)−1−[(S)−1−(HN)エチル]−2−(ジフェニルホスフィノ)フェロセンまたはそれらの混合物;(S)−1−[ビス(4−メトキシ−3,5−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフィノ]−2−[(R)−1−(HN)エチル]フェロセン、(R)−1−[ビス(4−メトキシ−3,5−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフィノ]−2−[(S)−1−(HN)エチル]フェロセンまたはそれらの混合物;(S)−1−(ジフラニルホスフィノ)−2−[(R)−1−(HN)エチル]フェロセン、(R)−1−(ジフラニルホスフィノ)−2−[(S)−1−(HN)エチル]フェロセンまたはそれらの混合物;(S)−1−[ビス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ホスフィノ]−2−[(R)−1−(HN)エチル]フェロセン、(R)−1−[ビス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ホスフィノ]−2−[(S)−1−(HN)エチル]フェロセンまたはそれらの混合物;または(S)−1−(ジシクロヘキシルホスフィノ)−2−[(R)−1−(HN)エチル]フェロセン、(R)−1−(ジシクロヘキシルホスフィノ)−2−[(S)−1−(HN)エチル]フェロセンまたはそれらの混合物である、請求項23に記載の方法。
  25. −Nxが、ヘテロシクリル環であり、ヘテロシクリル環が、アミノ、ハロ、C1-6ヒドロカルビル、トリハロメチル、アリール、ヘテロアリール、ヒドロキシ、ニトロ、アルコキシ、アルキルチオ、カルボキシレート、スルホネート、ホスフェート、シアノ、チオ、ホルミル、エステル、アシル、チオアシル、カルバミドおよびスルホンアミドからなる群から独立して選択される1つまたは複数の置換基により、1回または複数回置換されていてもよい、請求項1〜24のいずれか1項に記載の方法。
  26. ヘテロシクリル環が、アミノ、ハロ、C1-6アルキルおよびアリールからなる群から独立して選択される1つまたは複数の置換基により、1回または複数回置換されていてもよい、請求項25に記載の方法。
  27. ヘテロシクリル環が、ピリジル、インドリル、キノリニル、イソキノリニル、ピリミジニル、ピロリル、ピロリジニル、ピロリニル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、キノキサリニル、ピリダジニル、トリアゾリル、トリアジニル、イミダゾリジニルまたはオキサジアゾリル環である、請求項25または請求項26に記載の方法。
  28. ヘテロシクリル環が、ピリジル、インドリル、キノリニル、イソキノリニル、ピリミジニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、キノキサリニル、ピリダジニルまたはトリアゾリル環である、請求項27に記載の方法。
  29. ヘテロシクリル環が、単環式ヘテロアリール環である、請求項28に記載の方法。
  30. −Nxが、アミノ置換基により1回または複数回置換されていてもよいピリジル環である、請求項29に記載の方法。
  31. アミノ置換基が、2つのC1-6アルキル置換基により置換されている第三級アミノである、請求項30に記載の方法。
  32. 2つのC1-6アルキル置換基が、同一であり、メチル、エチル、プロピル、イソ−プロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチルおよびtert−ブチルからなる群から選択される、請求項31に記載の方法。
  33. −Nxが、ピリジル環または4−ジメチルアミノピリジル環であり、これらの環が、前記ピリジル環の環窒素原子に隣接する炭素原子において、Zにより置換されている、請求項30に記載の方法。
  34. −Nxが、2−ピリジルまたは4−ジメチルアミノピリジン−2−イルである、請求項33に記載の方法。
  35. 1つ、2つまたは3つの配位子L1〜L3のそれぞれが、(i)一酸化炭素、一酸化窒素、アミン、エーテル、チオエーテル、スルホキシド、ニトリル(RCN)、イソシアニド(RNC)、リン(III)またはリン(V)のいずれかに基づくリン含有配位子、および水からなる群から選択される中性配位子、ならびに(ii)ハライド、アルコキシド、カルボン酸、スルホン酸およびリン酸の陰イオン、アミド配位子、チオレート、ホスフィド、シアニド、チオシアネート、イソチオシアネートおよびエノレートイオンからなる群から選択される陰イオン性配位子、からなる群から選択される、請求項1〜34のいずれか1項に記載の方法。
  36. 1〜L3が、中性単座配位子から選択される3つの配位子を構成する、請求項35に記載の方法。
  37. 1〜L3のそれぞれが同一である、請求項36に記載の方法。
  38. 1〜L3のそれぞれが一酸化炭素である、請求項37に記載の方法。
  39. 触媒が、1つまたは複数のさらなる対イオンを含む場合、これらが、ハライド、テトラアリールボレート、SbF6 -、SbCl6 -、AsF6 -、BF4 -、PF6 -、ClO4 -およびCF3SO3 -からなる群から選択される、請求項1〜38のいずれか1項に記載の方法。
  40. さらなる対イオンが、ハライド、SbF6 -、SbCl6 -、AsF6 -、BF4 -、PF6 -、ClO4 -、CF3SO3 -、[B{3,5−(CF32634-、[B{3,5−(CH32634-、[B(C654-および[B(C654-からなる群から選択される、請求項39に記載の方法。
  41. 錯体が、単一の正電荷を有しており、触媒が、1つのハライドまたはテトラアリールボレート対陰イオンをさらに含む、請求項40に記載の方法。
  42. 対陰イオンが、臭化物または[B{3,5−(CF32634-である、請求項41に記載の方法。
  43. 触媒が、以下の式:
    Figure 2021509684
    またはそれらの混合物;
    Figure 2021509684
    またはそれらの混合物;
    Figure 2021509684
    またはそれらの混合物;
    Figure 2021509684
    またはそれらの混合物;
    Figure 2021509684
    またはそれらの混合物;
    Figure 2021509684
    またはそれらの混合物の1つを有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
  44. 触媒が、以下の式:
    Figure 2021509684
    またはそれらの混合物;
    Figure 2021509684
    またはそれらの混合物;
    Figure 2021509684
    またはそれらの混合物の1つを有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
  45. 混合物がラセミ混合物である、請求項43または請求項44に記載の方法。
  46. エステルが光学活性である、請求項1〜45のいずれか1項に記載の方法。
  47. エステルが、エステルのカルボニル基に隣接するステレオジェン中心を含む、請求項46に記載の方法。
  48. エステルが、以下の式
    Figure 2021509684
    を有する、スクラレオリドである、請求項46に記載の方法。
  49. 水素化によって、光学活性エステルの鏡像異性体過剰率が維持されるか、または10%以下しか低下しない、請求項46〜48のいずれか1項に記載の方法。
  50. アンブロキシドを作製する方法であって、請求項48または49に記載の方法によってスクラレオリドを水素化するステップと、この後に、得られたジオール(アンブラジオール)を環化し、これによりアンブロキシドを得るステップとを含む、方法。
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