JP2958658B2 - 光学異性ホスフィン化合物の製法及びその化合物並びにその使用 - Google Patents

光学異性ホスフィン化合物の製法及びその化合物並びにその使用

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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般式(I)で表される光学異性ホスフィン
化合物及びその製法並びにその使用関し、更に詳しくは
構造式(III) (式中、Phはフェニル基を示し、Menは を示し、Rは−(CH2)n−(nは1〜6の整数を示
す。)、炭素原子数3〜6のシクロアルキレン基又は−
CH2−Ph−CH2−(式中、Phは前記に同じ。)を示す。) で表される化合物と一般式(IV) [R1-M+ (IV) (式中、R1はナフチル基、フェニル環上に低級アルキル
基を有しても良いビフェニル基又はアントラニル基を示
し、Mはアルカリ金属原子を示す。) で表される化合物と反応させ、次いで酸で処理すること
により一般式(III) (式中、R及びPhは前記に同じ。) で表されるエナンチオマーの一方の光学異性ホスフィン
化合物及びその製法並びにその使用に関するものであ
る。
本発明により製造される一般式(III)で表される光
学異性ホスフィン化合物は、一般式(I)で表される光
学異性ホスフィン化合物を製造する際の中間体として有
用であり、一般式(I)で表される光学異性ホスフィン
化合物は光学活性化合物の製造の際に使用される不斉触
媒の配位子として種々の不斉合成に使用することができ
る不斉触媒を製造するための原料化合物として有用であ
る。
触媒として光学活性ホスフィン配位子の有用性がHorn
er,Kagan,Knowles等により報告されて以来、多数の光学
活性ホスフィン配位子が合成され、不斉触媒能が検討さ
れてきた。
これまでに公表された配位子は500以上にのぼり、こ
れらの中には極めて高い選択性を示すものも少なくな
い。
しかし、選択性が高いだけでなく、非常に高い触媒活
性(基質/触媒>10000)を示し、且つオレフィンの水
素化のみならず、カルボニル化合物の還元、ヒドロシリ
ル化、異性化、炭素−炭素結合生成反応等に幅広く適用
できる配位子はごくわずかである。
極めて高い不斉収率を与える配位子としては、リン原
子自身に不斉中心を有する光学活性ビスホスフィン、例
えば(S,S)−1,2−ビス(o−アニシルフェニルホスフ
ィノ)エタン(DIPAMP)が挙げられるが、従来法による
この種の配位子の合成は著しく困難であり、簡便な合成
法の開発が強く望まれている。
本発明者等は上記DIPAMP等の新規製造法を見出すべ
く、鋭意研究を重ね、ホスフィン・ボランの特異な反応
性を利用することにより、リン原子上に不斉中心を有す
るホスフィン配位子を光学純度100%で合成できるもの
と考え、光学的に純粋なホスフィン・ボランの製法を開
発し、本発明を完成させたものである。
本発明の製造方法を図式的に示すと例えば下記の通り
示すことができる。
(式中、R1、R2、Y、Ph、M及びMenは前記に同じ。) 即ち、構造式(V)を不活性溶媒の存在下に一般式
(IV)で表される化合物と反応させ、次いで酸で処理す
ることにより一般式(III)で表されるエナンチオマー
の一方の光学異性ホスフィン化合物を製造し、該化合物
(III)を単離し、又は単離せずして不活性溶媒、塩基
及び触媒の存在下に反応させることにより、一般式
(I)で表されるエナンチオマーの一方の光学異性ホス
フィン化合物を製造することができる。
(a).一般式(V)→一般式(III) 本反応で使用できる不活性溶媒としては、本反応の進
行を著しく阻害しないものであれば良く、例えばジエチ
ルエーテル、テトラヒドロフラン等の鎖状又は環状エー
テル類、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類を使
用することができる。
一般式(IV)で表される化合物としては下記に示す化
合物を例示することができる。
一般式(IV)で表される化合物の使用量は等モル乃至
2倍モルの範囲から選択すれば良い。
反応温度は0℃乃至−78℃の範囲で行うのが良く、低
温で行うのが好ましい。
反応時間は反応温度、反応規模等により一定しない
が、数分乃至48時間の範囲から選択すれば良い。
本反応は大気中で反応を行うのも良いが、アルゴン等
の不活性ガス中で行うのが好ましい。
反応終了後、目的物を含む反応液より常法により単離
し、シリカゲルクロマトグラフィー等の方法により精製
することにより目的物を製造することができる。
(b).一般式(III)→一般式(I) 本反応で使用する不活性溶媒としては(a)で使用で
きる不活性溶媒の他に、例えばアセトニトリル等のニト
リル類を使用することができる。
本反応で使用する触媒としてはパラジウム−ホスフィ
ン化合物を使用することができ、その使用量は一般式
(III)で表される光学異性化合物に対して0.0001乃至
0.1モルの範囲から適宜選択して使用すれば良い。
塩基としては無機塩基又は有機塩基を使用することが
でき、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子の炭酸
塩、例えば炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム等を使用することができる。
塩基の使用量は一般式(II)で表される化合物に対し
て等モル乃至過剰モルの範囲から選択して使用すること
ができる。
反応温度は室温乃至使用する不活性溶媒の沸点域から
選択すれば良い。
反応時間は反応温度、反応規模等により一定しない
が、数分乃至48時間の範囲から選択すれば良い。
反応終了後、目的物を含む反応液より常法により、例
えば溶媒抽出等により単離し、シリカゲルクロマトグラ
フィー等の方法により精製することにより目的物を製造
することができる。
本発明の一般式(III)で表される光学異性ホスフィ
ン化合物を製造する際の出発原料である一般式(V)で
表される化合物は下記の製法により製造することができ
る。
(式中、R、Ph及びMenは前記に同じくし、Xは同一又
は異なっても良いハロゲン原子を示す。) 一般式(VII)で表されるで表されるエナンチオマー
の一方の光学異性化合物と一般式(VI)で表されるジハ
ライド類とを不活性溶媒及び塩基の存在下に反応させる
ことにより一般式(V)で表される光学異性化合物を製
造することができる。
本反応で使用できる不活性溶媒としては、本反応の進
行を著しく阻害しないものであれば良く、例えばジエチ
ルエーテル、テトラヒドロフラン等の鎖状又は環状エー
テル類、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類を使
用することができる。
本反応で使用する一般式(VI)で表されるジハライド
類としては、例えばジクロロメタン、ジブロモメタン、
1,2−ジクロロエタン、1,2−ジブロモエタン、1,2−ジ
ヨードエタン、1−クロロ−2−ブロモエタン、1,3−
ジクロロプロパン、1,3−ジブロモプロパン、1,3−ジヨ
ードプロパン、1−クロロ−3−ブロモプロパン、1,4
−ジクロロブタン、1,4−ジブロモブタン、1,4−ジヨー
ドブタン、1−クロロ−4−ブロモブタン、1,5−ジク
ロロペンタン、1,5−ジブロモペンタン、1,5−ジヨード
ペンタン、1−クロロ−5−ブロモペンタン、1,6−ジ
クロロヘキサン、1,6−ジブロモヘキサン、1,6−ジヨー
ドヘキサン、1−クロロ−6−ブロモヘキサン等の脂肪
族炭化水素のじハロゲン化物、1,2−ジクロロシクロプ
ロパン、1,2−ジブロモシクロプロパン、1,2−ジヨード
シクロプロパン、1,2−ジクロロシクロブタン、1,2−ジ
ブロモシクロブタン、1,2−ジヨードシクロブタン、1,2
−ジクロロシクロペンタン、1,2−ジブロモシクロペン
タン、1,2−ジヨードシクロペンタン、1,2−ジクロロシ
クロヘキサン、1,2−ジブロモシクロヘキサン、1,2−ジ
ヨードシクロヘキサン等の脂環式炭化水素のジハロゲン
化物、o−ジ(クロロメチル)ベンゼン、m−ジ(クロ
ロメチル)ベンゼン、p−ジ(クロロメチル)ベンゼン
等の芳香族炭化水素のジハロゲン化物等を例示すること
ができる。
ジハロゲン化物の使用量は一般式(VII)で表される
化合物1モルに対して0.2〜1.5倍モルの範囲から適宜選
択して使用すれば良い。
本反応で使用できる塩基としては、無機塩基又は有機
塩基を使用することができ、アルカリ金属原子の水素化
物、例えば水素化ナトリウム、水素化カリウム等を使用
することができる。
塩基の使用量は一般式(VII)で表される化合物に対
して等モル乃至2倍モルの範囲から選択して使用すれば
良い。
反応温度は0℃乃至−20℃の範囲で行うのが良い。
反応時間は反応温度、反応規模等により一定しない
が、数分乃至48時間の範囲から選択すれば良い。
本反応は大気中で反応を行うのも良いが、アルゴン等
の不活性ガス中で行うのが好ましい。
反応終了後、目的物を含む反応液より常法により単離
し、再結晶等の方法により精製することにより目的物を
製造することができる。
又、一般式(VII)で表される化合物はJ.A.C.S.,Vol
112,5244−5252(1990)に記載に従って製造することが
できる。
以下に本発明の代表的な実施例を例示するが、本発明
はこれらに限定されるものではない。
実施例1.(S,S)−1,4−ビス(ボラナートフェニルホス
フィノ)ブタンの製造. 化合物(V b)(124mg,0.2ミリモル)をテトラヒドロ
フラン(THF)4mlに溶解し、該溶解にリチウムナフタレ
ニド−テトラヒドロフラン溶液(1.0モル/1L,48ml)を
アルゴン雰囲気下に−78℃で徐々に滴下し、5分間反応
を行った。
反応終了後、目的物を含む反応液を希塩酸で処理し、
塩化メチレンで目的物を抽出した。
抽出液を硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧下に溶媒を
留去し、得られた残渣を、展開溶媒としてベンゼン/ヘ
キサン(5/1)を用いて分取用シリカゲル薄層クロマト
グラフィーにより目的物を抽状物として得た(54.8mg,
収率91%)。
物性. IR(neat)2370,1495,1440,1070,920cm-1 1H−NMR(CDCl3)δ値,ppm. 1.61(Br s,4H),1.19(br s,4H),5.41(d,3J=36
9Hz,2H),7.45−7.67(m,10H). 同様にして(S,S)−ビス(ボラナートフェニルホス
フィノ)プロパンを83%の収率で製造した。
IR(neat)2370,1495,1440,1070,920cm-1 実施例2.(R,R)−ビス(o−アニシルボラナートフェ
ニルホスフィノ)ブタン(I b)の製造. 微粉砕した炭酸カリウム(178mg,1ミリモル)を30ml
の2口フラスコに入れ、130℃で3時間減圧乾燥した。
これにo−ヨードアニソール(130mg,1ミリモル)、
テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム0錯
体(Pd(Ph3P))(50mg,0.17ミリモル)を溶解した
乾燥アセトニトリル溶液を加え、50℃で20時間反応を行
った。
反応終了後、反応液を0℃に冷却し、希塩酸でした
後、有機層を分液し、水層から塩化メチレンで抽出を行
い、有機層及び抽出した塩化メチレンをあわせ、硫酸マ
グネシウムで乾燥し、減圧下に溶媒を留去した。
得られた残渣を展開溶媒としてベンゼン/ヘキサン
(5/1)を用い分取用シリカゲル薄層クロマトグラフィ
ーで処理し、白色結晶として目的物を得た(48.8mg,収
率56%)。
この結晶をメタノールから再結し純品を得た。
物性.m.p. 156−158℃. 〔α〕25−11.1゜(94%ee). IR(KBr)2350,1580,1475,1250,1065cm-1 1H−NMR(CDCl3)δ値,ppm. 1.2−1.9(m,4H),1.9−2.6(m,4H),3.58(s,6
H),6.65−7.90(m,18H). 31P−NMR(121MHz,CDCl3)δ値((PhO)3PO). 25.2(Br s),25,8(Br s). 11B−NMR(96MHz,CDCl3) δ値((CH3O)3B). −57.3(Br s). 分析値 C30H38B2O2P2 計算値 C,70.08, H,7.45. 実測値 C,69.73, H,7.35. 同様にして(R,R)−1,4−ビス(o−アニシルボラナ
ートフェニルホスフィノ)プロパン(I a)を19%の収
率で得た。
物性.抽状物 IR(KBr)2350.1580.1475.1250.1065cm-1 1H−NMR(CDCl3)δ値,ppm. 1.60−1.80(m,2H),2.25−2.41(m,2H),2.55−2.
73(m,2H),3.66(s.6H),6.82−7.89(m,18H). 参考例1.(R,R)−1,4−ビス(ボラナートメンチロキシ
フェニルホスィノ)ブタンの製造(V b) (Ps)−メンチロキシフェニルホスフィン−ボラン
(558mg,2ミリモル)及び1,4−ジヨードブタン(179μ
l,0.9ミリモル)をテトラヒドロフラン1mlに溶解し、該
溶液に乾燥テトラヒドロフランに懸濁させた水素化ナト
リウム(オイルフリー、4ミリモル)懸濁液に、アルゴ
ン雰囲気下に−10℃で攪拌下滴下し、滴下後30分間反応
を行った。
反応終了後、目的物を含む反応混合物を希塩酸で処理
し、有機層を分液し、さらに水層からエーテル抽出を行
った。分液した有機層及びエーテル層をあわせ、飽和食
塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧
下に留去し、粘用稠な抽状物を得た。
得られた抽状物をベンゼン/ヘキサン(1/2)の展開
液でシリカゲルカラムクロマトグラフィ処理を行い目的
物を無色抽状物として521mgを得た。(ジハライド基準
収率95%)。
これを更にn−ヘキサンより結晶化、再結を行い純品
を得た。
物性 m.p. 112−113℃ 〔α〕 +2.0゜(c0.9,(ClCH2) IR(KBr)2920,2380,1440,1110,1060,990,820cm-1. 1H−NMR(CDCl3),δ値,ppm. 0.73(d,J=6.3Hz,6H),0.76−0.82(m,4H),0.84
(d,J=6.9Hz,6H),0.94(d,J=7.2Hz,6H)0.97−1.00
(m,2H),1.29−1.46(m,8H),1.58−1.76(m,8H),1.8
2−1.82(m,2H),2.08−2.12(m,2H),4.08−4.13(m,2
H),7.41−7.72(m,10H). 元素分析 C36H26B2O2P2 計算値 C,70.83 H,10.24 実測値 C,70.85 H,9.99 同様にして(R,R)−1,3−ビス)ボラナートメンチロ
キシフェニルホスフィノ)プロパン(V a)を90%の収
率で製造した。
物性 m.p. 130−131℃ 〔α〕 +2.6゜(c1.0,(ClCH2) IR(neat)2930.2350.1440.1110.1070.990.970cm-1. 1H−NMR(CDCl3),δ値,ppm. 0.72(d,J=6.6Hz,6H),0.75−0.80(m,4H),0.83
(d,J=6.9Hz,6H),0.92(d,J=6.9Hz,6H),0.94−1.03
(m,4H),1.28−1.36(m,4H),1.57−1.68(m,4H),1.7
6−1.83(m,2H),1.90−1.99(m,1H),2.05−2.11(m,2
H),4.07−4.13(m,2H),7.40−7.70(m,10H). 元素分析 C35H60B2O2P2 計算値 C,70.48 H,10.14 実測値 C,70.47 H,9.86

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(V) (式中、Phはフェニル基を示し、Menは を示し、Rは−(CH2)n−(nは1〜6の整数を示
    す。)、炭素原子数3〜6のシクロアルキレン基又は−
    CH2−Ph−CH2−(式中、Phは前記に同じ。)を示す。) で表される化合物と一般式(IV) [R1-M+ (IV) (式中、R1はナフチル基、フェニル環上に低級アルキル
    基を有しても良いビフェニル基又はアントラニル基を示
    し、Mはアルカリ金属原子を示す。) で表される化合物と反応させ、次いで酸で処理すること
    により一般式(III) (式中、R及びPhは前記に同じ。) で表されるエナンチオマーの一方の光学異性化合物の製
    造方法。
  2. 【請求項2】一般式(III) (式中、R及びPhは前記に同じ。) で表されるエナンチオマーの一方の光学異性化合物。
  3. 【請求項3】一般式(III) (式中、Rは−(CH2)n−(nは1〜6の整数を示
    す。)、炭素原子数3〜6のシクロアルキレン基又は−
    CH2−Ph−CH2−(式中、Phは前記に同じ。)を示し、Ph
    はフェニル基を示す。) で表されるエナンチオマーの一方の光学異性化合物と、
    一般式(II) (式中、Yはハロゲン原子を示し、R2は水素原子又は低
    級アルキル基を示す。) で表される化合物と反応させることを特徴とする一般式
    (I) (式中、R、R2及びPhは前記に同じ。) で表されるエナンチオマーの一方の光学異性ホスフィン
    化合物の製造方法。
  4. 【請求項4】一般式(I)で表されるエナンチオマーの
    一方の光学異性ホスフィン化合物が下記の化合物である
    請求項第3項記載の製造方法。 (式中、R、R2、Phは前記に同じ。)
  5. 【請求項5】一般式(I)で表されるエナンチオマーの
    一方の光学異性ホスィン化合物が下記の化合物である請
    求項第4項記載の製造方法。 (式中、R及びPhは前記に同じ。)
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