JP3696278B2 - 水溶性ホスフィン誘導体 - Google Patents

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Description

【0001】
本発明は、式(1)及び(II):
【0002】
【化4】
Figure 0003696278
【0003】
(式中、R1 、R2 、R3 及びR4 は、独立して、低級アルキル又は低級アルコキシを表し、m及びnは、0、1又は2であり、そしてXは水素、アルカリ金属、1/2(アルカリ土類金属)又はアンモニウムイオンを表すが、但しR3 及びR4 は、3位又は3′位に位置していない)で示される水溶性の、ラセミ化合物又は光学活性化合物に関する。
【0004】
本発明は、また、特にそれらの光学活性形態、即ち(R)−及び(S)−形態の、式(I)及び(II)で示される化合物を製造する方法に関する。さらに、本発明は、特にそれらの光学活性形態((R)−及び(S)−形態)の式(I)又は(II)で示される化合物と、 VIII 族の遷移金属、特にルテニウム、ロジウム、パラジウム又はイリジウムとの錯体に関し、かつ不水素化、エナンチオ選択異性体化等の不反応での均一な触媒としてのそのような錯体の用途に関する。
【0005】
生成物からの触媒の分離及び触媒の回収は、触媒の活性及び選択性と並んで、均一触媒工程の工業的応用にとって非常に重要である。触媒の分離は、ときには容易に達成され、例えば、触媒から蒸留され得る揮発性生成物の場合には容易に達成されるけれども、結晶性生成物の場合、生成物中の金属痕跡の量が無視できないので、さらに難しくなる。触媒の回収及び触媒の再利用を達成することは、一般的に難しいが、比較的多量の触媒を必要とする触媒反応においては、これは非常に重要である。
【0006】
この問題を解決するためには、2つの主要な方法、即ちそれ自体各々魅力を有するものが存在する。その方法の一つは、触媒又は触媒前駆体を不活性支持体にしっかり付着させることによる均一触媒を不均一化させることである。しかしながら、溶液への金属浸出による不均一化触媒の活性の減少が、しばしば観察される。第2の方法は、触媒としての遷移金属と水溶性リガンドとの錯体を生成させることである。そのような錯体は、種々の方法、例えば水性溶媒系、水及び非混和性有機層からなる2層系又は水性抽出による触媒の除去を伴う有機系単独において用いることができる。共溶媒の存在又は非存在下に、触媒を含有する水性層の再利用を伴う二層系が、最近工業的に実施されている。このように、例えばオレフィンのヒドロホルミル化によるアルデヒドの調製は、水溶性ホスフィン、例えばトリス(m−スルホナートフェニル)ホスフィンのナトリウム塩の水溶性ロジウム錯体を用いることによって行うことができる。水溶性の、リガンド及び触媒の使用は、触媒−生成物の分離の問題を解決するばかりでなく、好都合な溶媒として水を用いることにより工程の経済性及び環境性にも貢献する。
【0007】
式(I)及び(II)で示される請求化合物の水溶性は、リン原子に結合されたフェニル基のパラ位にある4個のスルホナト基によって達成される。パラ位がリガンド誘導金属錯体中のフェニル基の立体配置におけるスルホナト置換基の立体効果を最小にするか又は排除さえすることが見い出されている。加えて、そのように形成された式(I)及び(II)のテトラスルホン化リガンドは、対応する中性の非スルホン化ジホスフィン誘導体と同様の遷移金属に対して共配位特性を有することが見い出されている。かくして、式(I)及び(II)のテトラスルホン化リガンドから誘導された錯体は、不反応における高活性及び高いエナンチオ選択性を示す。このことは、リン原子に結合されたフェニル基のメタ位にスルホナト置換基を含有する公知のキラルな水溶性ジホスフィンリガンドとは対照的である。
【0008】
“低級アルキル”という用語は、本発明に従えば、1〜4個の炭素原子を有する直鎖アルキル、即ち、メチル、エチル、プロピル又はブチルを意味する。
【0009】
“低級アルコキシ”という用語は、アルキルが上述の如く定義された基である。メトキシ又はエトキシが好ましい。
【0010】
式(I)及び(II)の化合物は、Xがアルカリ金属であるものが好ましく、特に、Xがナトリウムであるものが好ましい。
【0011】
さらに、式(I)の化合物は、m及びnが0であり、そしてR1 及びR2 が同一であり、かつメチル又はメトキシを表すものが好ましい。m及びnが0であり、R1 及びR2 がメトキシである式(I)の化合物が特に好ましい。
【0012】
本発明によれば、式(I)の化合物は、以下のスキーム1に示されるように調製される。
【0013】
【化5】
Figure 0003696278
【0014】
1 、R2 、R3 、R4 、X、m及びnは、上述の定義の如くであり、X1 は、ハロゲン、特に好ましくはブロム又はヨードであり、そしてR5 は、スルホナト基のための保護基である。本発明に従った化合物の調製に適用されるグリニヤール条件及び還元条件の両方において安定である適切な保護基は、例えば1−インドリル、1−ピロリル等である。
【0015】
第一の工程において、(ビフェニル−2,2′−ジイル)ビス(ホスホニックジクロリド)(III a)の、ラセミ又は光学活性誘導体は、パラ位に保護されたスルホナト基を含有する少なくとも4当量のフェニル−グリニヤール試薬(V)と、グリニヤール条件下に、反応する。フェニル−グリニヤール試薬(V)のための特に好ましく温和な調製方法は、例えばテトラヒドロフラン中の式(IV)で示される化合物と、ヘキサンのような非極性溶媒中のわずかに過剰なブチルリチウムとの反応であり、続いて−78℃でMgBr2 ・EtO2 が添加される。
【0016】
次に、得られたビス(ホスフィンオキシド)(VI)を対応するビス(ホスフィン)(VII )に還元する。スルホネートの保護基を、最終工程でそれ自体公知の方法で開裂することによって除去する。ビス(ホスフィンオキシド)(VI)の還元は、それ自体公知の方法によって行うことができる。この還元は、好都合には、例えばトリブチルアミン又はトリエチルアミン等の補助塩基の存在下、例えば沸騰キシレン中等の芳香族炭化水素中又はアセトニトリル中で、例えばトリクロロシラン等のシランによって行うことができる。所望の場合には、この還元は、加圧下オートクレーブ中で行うこともできる。
【0017】
式(III a)の出発化合物の調製は、ヨーロッパ特許出願第530335号に記載されている。
【0018】
式(II)の化合物は、式(III b):
【0019】
【化6】
Figure 0003696278
【0020】
で示される化合物から出発する類似の方法で調製することができる。
【0021】
本発明の式(I)及び(II)の化合物は、 VIII 族の遷移金属、特にルテニウム、ロジウム又はイリジウムと共に錯体を形成する。これらの錯体は、不触媒反応、特に炭素−炭素、炭素−酸素又は炭素−窒素二重結合を有するプロキラル化合物、例えば>C=C<、>C=O、>C=N−、>C=C−N<の基の1個を含有する化合物の不触媒反応の触媒として用いることができる。ルテニウム、ロジウム及びイリジウム錯体が、上述した水素化のために好ましい。これらの触媒、即ち VIII 族の金属と式(I)及び(II)で示される化合物との錯体は、新規であり、かつ本発明の目的でもある。
【0022】
上述した錯体による不水素化の具体例としては、アリルアルコール例えばゲラニオール(VIII)、アシルアミドアクリル酸又はその塩、例えばα−アセトアミドケイ皮酸又はその塩(IX)、β−ケト酸及びその塩又はエステル、例えばアセト酢酸、メチル又はリチウムアセト酢酸(X)、α−ケト酸及びその塩、例えばピルビン酸ナトリウム(XI)又はα、β−不飽和酸及びその塩、例えば化合物(XII )及び(XIII)のような基質の水素化が挙げられる。
【0023】
【化7】
Figure 0003696278
【0024】
その水素化は、水性溶媒系、水及び非混和性有機層からなる二層系又は水性抽出による触媒の連続的な除去を伴う単独の有機系で行ってもよい。
【0025】
1 及びR2 が同一であり、かつメトキシを表し、m及びnが0である式(I)の化合物とルテニウム又はロジウムとの錯体が、このような水素化のために好ましい。これらの錯体は、上に掲げられた化合物の不水素化、特にそのような化合物の塩の不水素化において特に良好な触媒特性を示し、α−アセトアミノケイ皮酸のナトリウム塩(IXb)、β−ケト酸のリチウム塩、例えばアセト酢酸のリチウム塩(Xb)、α−ケト酸の塩、例えばピルビン酸ナトリウム(XIb)又はα,β−不飽和酸のナトリウム塩、例えば化合物(XII b)及び(XIIIb)の不水素化における触媒特性を意味する。
【0026】
さらに、触媒は、生成物混合物から効率的に分離することができることが示されている。これは生成物から若しくは有機溶媒中の生成物溶液からの水性抽出によるか又はイオン交換樹脂への吸着によって達成される。これらの操作によって除去される金属の量は、使用された量の95%より一般的に大である。
【0027】
式(I)のリガンドから誘導されるルテニウム触媒及びロジウム触媒は、これらの水素化における非スルホネート化リガンドから誘導される対応触媒と同一のエナンチオ選択性及び同様の活性を有するように見える。換言すれば、これらは、スルホネート化ジホスフィンリガンドから誘導されるルテニウム触媒又はロジウム触媒による非常に効率的な水性相不水素化の極めての具体例である。これは、触媒工程における不誘導への立体効果を排除するために、P−フェニル基のパラ位にスルホナト基を導入する発明の概念の価値をも証明している。これらの反応において、定量的転化、並びに高い光学的収率、及び高い化学的収率を達成できる。光学誘導は、通常非常に高く、エナンチオ過剰率(e.e.)は、典型的には90%を超えるものである。
【0028】
上述の錯体は、それ自体公知の方法、例えば式(I)又は(II)の化合物と、 VIII 族の金属を与えることができる化合物とを適切な不活性有機溶媒又は水性溶媒中で反応させることによって製造することができる。例えばロジウムを与える適切な化合物としては、例えばエチレン、プロピレン等との有機ロジウム錯体、同様にビス−オレフィン、例えば(Z,Z)−1,5−シクロオクタジエン、1,5−ヘキサジエン、ビシクロ〔2.2.1〕ヘプタ−2,5−ジエンとの有機ロジウム錯体又はロジウムと容易に溶解性錯体を形成する他のジエンとの有機ロジウム錯体が挙げられる。ロジウム錯体を与える好ましい化合物は、例えばジ−μ−クロロ−ビス〔η4 −(Z,Z)−1,5−シクロオクタジエン〕ジロジウム(I)、ジ−μ−クロロ−ビス〔η4 −ノルボルナジエン〕−ジロジウム(I)、ジ−μ−トリフルオロアセタート−ビス〔η4 −(Z,Z)−1,5−シクロオクタジエン〕−ジロジウム(I)、ビス〔η4 −(Z,Z)−シクロオクタジエン〕ロジウム(I)テトラフルオロボレート又はビス〔η4 −(Z,Z)−シクロオクタジエン〕ロジウム(I)パークロレートである。ジ−μ−クロロ−ビス〔η4 −(Z,Z)−1,5−シクロオクタジエン〕ジイリジウム(I)を、例えばイリジウム錯体を与える化合物として挙げることができる。
【0029】
上述したルテニウム錯体は、例えば式(XIV ):
Ru(Z)2 L XIV
(式中、Zは、ハロゲン又は基A−COO(ここで、Aは、低級アルキル、アリール、ハロゲン化低級アルキル又はハロゲン化アリールを表す)を表し、Lは、式(I)又は(II)で示される、ラセミ又は光学活性ジホスフィンリガンドを表す)によって示すことができる。
【0030】
ルテニウム錯体は、原則的には、それ自体公知の方法で製造することができる。好都合及び好ましくは、ルテニウム錯体は、例えば式(XV):
〔Ru(Z121 r〕p ・(H2 O)q XV
(式中、Z1 は、ハロゲン又は基A1 −COO(ここで、A1 は、低級アルキル又はハロゲン化低級アルキルを表す)を表し、L1 は、中性リガンドを表し、rは、1、2又は3の数を表し、pは、1又は2の数を表し、そしてqは0又は1の数を表す)で示される錯体を、式(I)又は(II)で示される、ラセミ又は光学活性ジホスフィンリガンドと反応させるか、あるいは式(XVI ):
Ru(CF3 COO)2 L XVI
(式中、Lは、式(I)又は(II)で示される、ラセミ又は光学活性ジホスフィンリガンドを表す)で示されるルテニウム錯体を、アニオンZ(Zは、上述した意味を有する)を与える塩と反応させることによって製造される。
【0031】
“中性リガンド”という用語は、本発明の範囲において、例えばジオレフィン、例えばノルボルナジエン、(Z,Z)−1,5−シクロオクタジエン等の交換可能なリガンド又はアセトニトリル、ベンゾニトリル等のニトリルも表す。rが2又は3の数を表す場合には、リガンドは同じであっても異なっていてもよい。
【0032】
式(XV)で示されるルテニウム錯体は、公知の物質の調製法に類似した方法、例えばAlbers,M.O.et al.,J.Organomet.Chem.272,C62-C66(1984)に従って容易に得ることができる公知の物質又は公知の物質の類似物である。
【0033】
式(XV)で示されるルテニウム錯体と式(I)又は(II)で示される、ラセミ又は光学活性ジホスフィンリガンドとの反応は、それ自体公知の方法で行うことができる。その反応は、好都合には、不活性溶媒中で行うことができる。そのような溶媒の具体例としては、例えば水、例えばメタノール、エタノール等の低級アルコール、メチレンクロリド、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素又はそのような溶媒の混合物も挙げることができる。さらに、この反応は、酸素を厳密に排除して約0℃及至約100℃、好ましくは約15℃及至約60℃の温度で行うことができる。
【0034】
式(XVI )で示されるルテニウム錯体(式(XV)で示される錯体から得ることができる)と、アニオンZを含有する塩との反応は、それ自体公知の方法で行うことができる。“アニオンZを与える塩”という用語は、本発明の範囲においては、例えばアンモニウム塩、アルカリ金属塩又は他の適切な金属塩を意味する。そのような塩の溶解性を改良するために、クラウンエーテル等を、ある場合には添加することもできる。
【0035】
以下の実施例は、本発明を例示するものであり、いかなる方法においても限定するものではない。
【0036】
実施例において、選択された略語は、以下の意味を有する。
h 時間
m.p. 融点
THF テトラヒドロフラン
EtOAC 酢酸エチル
c 濃度
ee エナンチオ過剰率
GC ガスクロマトグラフィー
cod 1,5−シクロオクタジエン
nbd ノルボルナジエン
【0037】
すべての実験は、脱酸素化アルゴン雰囲気下で行った。溶媒を、使用前にアルゴン下で乾燥し、蒸留した。金属ジホスフィン錯体をシュレンクの方法を用いて調製した。
【0038】
1H−NMRスペクトルを、250MHz(Bruker AC 250E) 及び270MHz(Bruker HX 270)で記録し、化学シフトは、内部標準としてのTMSによりppm(δ)で示した。使用した溶媒は、他に特定されていない場合にはCDCl3 であった。略語は以下の意味を有する。m=多重線、s=一重線、sbr.=幅広一重線、mbr.=幅広多重線。
【0039】
出発材料〔Ru(OCOCF32 (cod)〕2 を、Tetrahedron Asymmetry 1991, 2, 51 に記載されているようにして合成した。インドールは、工学純度であり、〔Rh(nbd)Cl〕2 及び他の化学物質は商業的に入手可能であり、さらに精製することなく用いた。
【0040】
〔Rh(cod)2 〕BF4 及び〔Rh(nbd)2 〕BF4 を、標準の方法に従って調製した。〔(R)−及び(S)−6,6′−ジメトキシフェニル−2,2′−ジイル〕ビス(ホスホニックジクロリド)を、ヨーロッパ特許出願第530335号に報告されているように合成した。
【0041】
【実施例】
実施例1
(S)−6,6′−ジメトキシ−ビフェニル−2,2′−ビス(4,4′−ホスフィンジイルジベンゼンスルホン酸)ナトリウム塩(1:4)(=(S)−MeOBIPHEP−TS−Na)の合成
【0042】
1.p−ブロモフェニルインドール−1−イルスルホンの合成
トルエン1300ml中のインドール80.0g(683mmol)及びテトラブチルアンモニウム水素硫酸塩23g(67.7mmol)の溶液に、50%NaOH640mlを添加した。この2相を室温で5分間激しく撹拌した。p−ブロモベンゼンスルホニルクロリド255.6g(1mol )の溶液を滴下し、反応混合物を室温で1.5時間撹拌した。相分離後、有機相をH2 Oで洗浄し、乾燥し、ろ過し、約500mlまで濃縮し、ろ過(シリカゲル700g、トルエン)して結晶及び油状物約300gを得た。このものを、CH2 Cl2 約250ml及びヘキサン1リットルに溶解した。この溶液を部分的に蒸発させ、次いで得られた結晶をろ過によって集め、真空で乾燥してp−ブロモフェニルインドール−1−イルスルホン171gを白色結晶(融点105.9〜106.3℃)として得た。さらに、p−ブロモフェニルインドール−1−イルスルホン24.8gを母液から単離した。
【0043】
2.(S)−6,6′−ジメトキシ−P2,P2,P2′,P2′−テトラキス−〔4−(インドール−1−イルスルホニル)−フェニル〕−ビフェニル−2,2′−ビス−ホスフィン−P2,P2′−ジオキシド
THF(Na/ベンゾフェノンから蒸留された)1リットル中のp−ブロモフェニルインドール−1−イルスルホン84g(250mmol)の溶液を−78℃まで冷却し、これによってスルホンを部分的に結晶化させた。ヘキサン中の1.42M ブチルリチウム200mlの溶液を、温度を−68℃より低く維持しうる速度で添加した。この反応物をさらに20分間撹拌し、新たに調製したMgBr2 ・Et2 Oの84g(302mmol)を固体としてすぐに添加した。この反応混合物を、室温まで暖め、さらに30分間撹拌した。うす紫色の溶液を−78℃まで冷却し、〔(S)−6,6′−ジメトキシビフェニル−2,2′−ジイル〕ビス(ホスホニックジクロリド)13.5g(30.1mmol)を固体としてすぐに添加した。反応物を−78℃で10分間撹拌し、室温まで暖め、次いでさらに室温で2.5時間撹拌した。反応混合物を0℃まで冷却し、飽和NH4 Cl溶液で処理し、飽和NaCl溶液で洗浄し、乾燥し、溶媒を蒸発させて黄色固体66gを得た。クロマトグラフィー(シリカゲル850g、ヘキサン/EtOAc1:1からEtOAc)にかけ、溶媒を蒸発させた後残渣を真空で乾燥して(S)−6,6′−ジメトキシ−P2,P2,P2′,P2′−テトラキス−〔4−(インドール−1−イルスルホニル)−フェニル〕−ビフェニル−2,2′−ビス−ホスフィン−P2,P2′−ジオキシド28gを黄色粉末(融点:202.1〜202.8℃、〔α〕D 20=−37.8(c=1.0;CHCl3 ))として得た。
【0044】
3.(S)−6,6′−ジメトキシ−P2,P2,P2′,P2′−テトラキス−〔4−(インドール−1−イルスルホニル)−フェニル〕−ビフェニル−2,2′−ビス−ホスフィンの合成
キシレン550ml中の(S)−6,6′−ジメトキシ−P2,P2,P2′,P2′−テトラキス−〔4−(インドール−1−イルスルホニル)−フェニル〕−ビフェニル−2,2′−ビス−ホスフィン−P2,P2′−オキシド27.0g(20.3mmol)の溶液に、トリブチルアミン206ml(865mmol)及びトリクロロシラン82.6ml(817mmol)を添加した。乳白色の液体を7時間還流した。反応混合物を室温まで冷却した後、30%NaOH425ml溶液を、温度を22℃より下に維持するような速度で添加した。反応混合物を室温で30分間撹拌した。次いで、キシレン200mlを添加し、相分離後、水相をキシレンで抽出した。合わせた有機相を飽和NaCl溶液で洗浄し、乾燥し、ろ過し、約500mlまで濃縮した。過剰の試薬を真空で蒸留し、さらに残渣を前述の予備条件下で乾燥した。黄色残渣(23g)をEtOH/CH2 Cl2 、2:1(900ml)に溶解し、溶液を約400mlまで蒸発させ、4℃で一晩保持した。得られた結晶をろ過し、冷EtOHで洗浄し、真空で3時間乾燥させて(S)−6,6′−ジメトキシ−P2,P2,P2′,P2′−テトラキス−〔4−(インドール−1−イルスルホニル)−フェニル〕−ビフェニル−2,2′−ビス−ホスフィン22.56gを白色結晶(融点:178.0〜179.5℃、〔α〕D 20=−28.0(c=1.0、CHCl3 ))として得た。
【0045】
4.(S)−MeOBIPHEP−TS−Naの合成
THF/MeOH1:1、450ml中の(S)−6,6′−ジメトキシ−P2,P2,P2′,P2′−テトラキス−〔4−(インドール−1−イルスルホニル)−フェニル〕−ビフェニル−2,2′−ビス−ホスフィン22.5g(17.3mmol)の撹拌した懸濁液に、5N のNaOH42.4ml(212.5mmol)を添加した。反応混合物を室温まで冷却した後、pHを25%、2N のHClを用いてpH7.0に調整した。次いで、溶媒を蒸発させ、残渣を真空で1時間乾燥した。トルエンでの抽出によって遊離のインドールを除去した後、残渣を真空で2時間乾燥して粗生の(S)−6,6′−ジメトキシ−ビフェニル−2,2′−ビス(4,4′−ホスフィンジイルジベンゼンスルホン酸)ナトリウム塩(1:4)27.2gを白色粉末として得た。このものを、三菱ゲルCHP20P(75〜150μ)約1,100mlを用いてクロマトグラフに付し、溶出を脱酸素化した水を用いて行った。NaClを含まない画分を蒸発させた後、残渣を真空で2時間乾燥して(S)−6,6′−ジメトキシ−ビフェニル−2,2′−ビス(4,4′−ホスフィンジイルジベンゼンスルホン酸)ナトリウム塩14.3gを黄色結晶物(〔α〕D 20=+65.1(c=1.0、MeOH))として得た。
【0046】
実施例2
(R)−6,6′−ジメトキシ−ビフェニル−2,2′−ビス(4,4′−ホスフィンジイルジベンゼンスルホン酸)ナトリウム塩(1:4)(=(R)−MeOBIPHEP−TS−Na)の合成
【0047】
1.(R)−6,6′−ジメトキシ−P2,P2,P2′,P2′−テトラキス−〔4−(インドール−1−イルスルホニル)−フェニル〕−ビフェニル−2,2′−ビス−ホスフィン−P2,P2′−オキシドの合成
実施例1の2に記載されているような類似の実験を、(R)−ビス(ホスホニックジクロリド)5.9g(13.1mmol)を用いて行って、(R)−6,6′−ジメトキシ−P2,P2,P2′,P2′−テトラキス−〔4−(インドール−1−イルスルホニル)−フェニル〕−ビフェニル−2,2′−ビス−ホスフィン−P2,P2′−ジオキシド12.3g(71%)を白色結晶物(融点:202.0〜202.9℃)として得た。
【0048】
2.ジホスフィン(R)−6,6′−ジメトキシ−P2,P2,P2′,P2′−テトラキス−〔4−(インドール−1−イルスルホニル)−フェニル〕−ビフェニル−2,2′−ビス−ホスフィンの合成
実施例1の3に記載されているような類似の実験において、ビス(ホスフィンオキシド)0.82g(0.62mmol)を還元して(R)−6,6′−ジメトキシ−P2,P2,P2′,P2′−テトラキス−〔4−(インドール−1−イルスルホニル)−フェニル〕−ビフェニル−2,2′−ビス−ホスフィン0.56g(70%)を白色結晶物(融点:176.0〜176.8℃、〔α〕D 20=27.8(c=1.0、CHCl3 ))として得た。
【0049】
3.(R)−MeOBIPHEP−TS−Naの合成
実施例1の4に記載されているような類似の実験を、(R)−6,6′−ジメトキシ−P2,P2,P2′,P2′−テトラキス−〔4−(インドール−1−イルスルホニル)−フェニル〕−ビフェニル−2,2′−ビス−ホスフィン3.38g(2.6mol )を用いて行ったところ、((R)−MeOBIPHEP−TS−Na)2.39g(65%)を帯黄色結晶(〔α〕D 20=−64.0(c=1.0、MeOH))として得た。
【0050】
実施例3
((S)−MeOBIPHEP−TS−Na)Ru(OCOCF32 の合成
MeOH20ml中の(S)−MeOBIPHEP−TS−Na)(実施例1の4から)1.783g(1.80mmol)の溶液を、MeOH10ml中の〔Ru(OCOCF32 (cod)〕2 、0.783g(0.90mmol)溶液に添加し、70℃で20時間撹伴した。得られた赤色溶液を蒸発乾固し、残渣をCH2 Cl2 /MeOH(9:1)、CH2 Cl2 、ペンタンで洗浄し、真空で乾燥して((S)−MeOBIPHEP−TS−Na)Ru(OCOCF32 を橙−黄色粉末としてほぼ定量的収率で得た。1H-NMR(CD3OD):7.87-7.8(m,4H);7.68-7.58(m,4H);7.52-7.47(m,4H);7.3-7.22(m,4H);7.05-6.98(m,4H);6.61-6.55(m,2H),3.44(s,2OCH3);3.34(s, 約1.5mol当量MeOH)
【0051】
実施例4
1.〔((S)−MeOBIPHEP−TS−Na)Rh(cod)〕BF4 の合成
MeOH15ml中の(S)−MeOBIPHEP−TS−Na(実施例1の4から)495mg(0.5mmol)溶液を、MeOH10ml中のRh(cod)2 BF4 の203mg(0.5mmol)の赤色溶液に添加し、室温で4時間撹伴した。得られた橙色の溶液を蒸発乾固し、残渣をTHF、Et2 O、ペンタンで洗浄し、真空で50℃で乾燥して((S)−MeOBIPHEP−TS−Na)Rh(cod)BF4 を橙色粉末としてほぼ定量的収率で得た。〔α〕D 20=−13.4(c=1.0、MeOH)。1H-NMR(D2O):7.95-7.6(m,16H);7.5-7.4(m,2H);7.25(t,J=8,2H);6.62(d,J=8,2H);4.92(mbr.,2 オレフィンH);4.55(mbr.,2オレフィンH);3.4(s,2OCH3);3.34(s, 約1.3mol当量MeOH);2.69-2.48(m,2H);2.48-2.3(m,2H);2.25-2.1(m,4H).
【0052】
2.〔((S)−MeOBIPHEP−TS−Na)Rh(nbd)〕BF4 の合成
Rh(nbd)2 BF4 を用いて類似の実験を行い、室温で22時間反応を行った後、((S)−MeOBIPHEP−TS−Na)Rh(nbd)BF4 を橙色粉末としてほぼ定量的収率で得た。〔α〕D 20=+34.2(c=0.5、,MeOH)。1H-NMR(D2O):8.0-7.63(m,16H);7.4-7.2(m,4H);6.62(d,J=8,2H);5.1-4.95(m,4 オレフィンH);4.02(sbr.,2メチンH);3.39(s,2OCH3);3.34(s,約0.7mol当量、MeOH);1.6(sbr.,-CH2-).
【0053】
3.((S)−MeOBIPHEP−TS−Na)Rh(nbd)Clの合成
〔Rh(nbd)Cl〕2 を用いて類似の実験を行い、室温で18時間反応を行って((S)−MeOBIPHEP−TS−Na)Rh(nbd)Clを橙色粉末としてほぼ定量的収率で得た。〔α〕D 20=+19.0(c=0.6、MeOH)。1H-NMR(D2O):7.95-7.65(m,約16H);7.35-7.15(m,4H);6.62(dbr.,J=8,2H);5.1-4.95(m,4 オレフィンH);4.02(sbr., 2 メチンH);3.39(s,2OCH3);3.34(s,約1.2mol当量、MeOH);1.58(sbr.,-CH2-).
【0054】
実施例5
基質VIII、IX、X 又はXIの水素化(第1表及び第2表)
すべての実験を、振動ラック水素化器中で隔膜栓をした50mlのガラスフラスコ中で約30℃又は50℃で行った。MeOH又はH2 O(20ml)中の触媒(20〜80mg)の溶液に、固体又は液体としての基質を添加した。カルボン酸のナトリウム又はアンモニウム塩を、当モル量の酸と対応する塩基と反応させることによって形成させた。初期の圧力を10bar H2 に設定し、反応フラスコを振動させ、ときどきH2 で再加圧した。次いで、反応溶液から溶媒を蒸発させた。光学純度及び/又はe.e.を、残渣又は触媒を含まない反応生成物(触媒を溶媒/H2 O抽出又はクロマトグラフィー又は蒸留によって除去した)について測定した。転化の百分率を 1H−NMRによって決定した。
【0055】
実施例6
触媒抽出
ゲラニオール(VIII)10.17g(65.93mmol)及びMeOH100ml中の((S)−MeOBIPHEP−TS−Na)Ru(OCOCF32 、130mg(0.099mmol)の溶液を、20mlの5個中で約30℃で18時間水素化した。反応溶液を合わせ、蒸発乾固した。残渣(帯黄色油状物及び固体)に、トルエン100ml及びH2 O100mlを添加し、混合物を室温で激しく攪伴した。相分離後、水性相をトルエンで抽出した後、次いで、合わせた有機相をH2 Oで抽出し、乾燥し、蒸発乾固して黄色油状物10.32gを得た。残渣が17ppm のRuを含有していることが見い出された。これは、使用した触媒にルテニウムが1.8%の量で含有されていることを意味する(第1表、実験6参照)。
【0056】
類似の実験において、ゲラニオール(VIII)4.0g(25.9mmol)を、MeOH中の((S)−MeOBIPHEP−TS−Na)Ru(OCOCF32 、106mg(0.081mmol)の存在下約30℃で22時間水素化した。得られた溶液を、Amberlite (登録商標)26(−N(CH33 +Cl−)35gのクロマトグラフに付し(MeOHで溶出)、蒸発乾固して帯黄色油状物4.2gを得た。この残渣は、Ru55ppm を含有することが見い出された。これは、使用した触媒にルテニウムが2.8%の量で含有されていることを意味する(第1表、実験5参照)。
【0057】
【表1】
Figure 0003696278
【0058】
【表2】
Figure 0003696278
【0059】
実施例7
ゲラニオール(VIII)の水素化
グローブボックス(O2 含有量<1ppm )中で、185mlのオートクレーブに、ゲラニオール(VIII)〔(E)−3,7−ジメチル−2,6−オクタジエン−1−オール〕8.8g、((S)−MeOBIPHEP−TS−Na)Ru(OCOCF32 、75.2mg、酢酸エチル31ml及び水8mlを入れた。水素化を20℃、60bar で激しく攪伴しながら行った。68時間後96%まで転化した。有機相を分離し、溶媒を45℃/17mbarで蒸発させた。残渣は、92%(R)−シトロネロール(A)及び4%副生成物Bからなるものであった。精製のために、透明残渣を60℃/0.2mbarで蒸留した。(R)−シトロネロール(A)〔(R)−3,7−ジメチル−6−オクテン−1−オール〕7.7gを無色油状物;e.e.97%として得た。
【0060】
実施例8
3,4,6,11−テトラヒドロ−6,11−ジオキソ−ピリダゾ〔1,2−a〕フタラジン−1−カルボン酸(“デヒドロフタロイル酸”)(XII )の水素化1.トリエチルアンモニウム塩(XIIa) の水素化
グローブボックス(アルゴン−雰囲気、O2 含有量<1ppm )において、5ml測定フラスコに((S)−MeOBIPHEP−TS−Na)Ru(OCOF32 、5.2mg(0.0039mmol)を入れ、ガスを除いた水を5mlの目盛まで満たした。懸濁液を室温で15分間磁気攪伴棒で攪伴した。透明な黄色溶液が形成された。グローブボックス中で、500ml攪伴用ステンレススチールオートクレーブに、デヒドロフタロイル酸10.1g(39.1mmol)、ガスを除いた水145ml及びガスを除いたトリエチルアミン3.96g(39.1mmol)を入れた。この懸濁液に、上記触媒溶液5mlを添加し、次いで、オートクレーブを密封し、6bar のアルゴンで加圧し、グローブボックスから除去した。オートクレーブを、水素を十分に流し込んだ水素化ラインに連結した。オートクレーブ中のアルゴンを40bar の水素で置換し、60℃、40bar で攪伴することによって水素化を行った。反応時間21時間(転化率>99GC−領域%)後、オートクレーブを排気し、透明な黄色反応混合物126.6g((−)−1,2,3,4,6,11−ヘキサヒドロ−6,11−ジオキソ−ピリダゾ〔1,2−b〕フタラジン−1−カルボン酸30.2mmolに相当)を、温度計、滴下漏斗及びモータ駆動パドル攪伴器を備えた500mlの4つ口丸底フラスコに移した。攪伴された溶液を、1N 塩酸水溶液を滴下することによって酸性化した。滴下中に沈殿物が形成された。懸濁液を5−7℃で2時間攪伴した。結晶をろ過によって集め、水(5x40ml)で洗浄し、60℃/20mbarで18時間及び60℃/0.05mbarで16時間乾燥した。(−)−1,2,3,4,6,11−ヘキサヒドロ−6,11−ジオキソ−ピリダゾ〔1,2−b〕フタラジン−1−カルボン酸7.85gを、帯灰色白色結晶(e.e.>99%(キラWα−AGP−カラム(α−酸グリコプロテインによるHPLCにより決定);純度98.0GC−領域%)として得た。
【0061】
2.ナトリウム塩(XII b)の水素化
グローブボックス(アルゴン−雰囲気、O2含有量<1ppm )中で、5ml測定用フラスコに、((S)−MeOBIPHEP−TS−Na)Ru(OCOF32 25.8mg(0.0196mmol)を入れ、ガスを除去した水を5mlの目盛まで満たした。懸濁液を室温で15分間磁気攪伴棒を用いて攪伴した。透明な黄色溶液が形成された。250ml丸底フラスコ中で、デヒドロフタロイル酸10.1g(39.1mmol)を、ガスを除去した水60mlに懸濁した。この懸濁液に、ガスを除去した1N 水酸化ナトリウム水溶液37.2mlを1〜3℃で滴下した。空のフラスコを、グローブボックス内に移し、懸濁液を脱気し、アルゴンを流し込むことによって(8回くり返した)ガスを除去した。懸濁液を、グローブボックス中の500ml攪伴用ステンレススチールオートクレーブ中に移動させ、上記触媒溶液5mlとガスを除去した水48mlを添加した。次いで、オートクレーブを密封し、6bar のアルゴンで加圧し、グローブボックスから除去した。オートクレーブを、水素を十分に流し込んだ水素化ラインに連結した。オートクレーブ中のアルゴンを40bar の水素で置換し、60℃、40bar で攪伴することによって水素化を行った。21時間の反応時間(転化率>99GC−領域%)後、オートクレーブを排気し、黄色反応混合物((−)−1,2,3,4,6,11−ヘキサヒドロ−6,11−ジオキソピリダゾ〔1,2−b〕フタラジン−1−カルボン酸28.1mmolに相当)116.3gを、温度計、滴下漏斗及びモータ駆動パドル攪伴器を備えた500mlの4つ口丸底フラスコに移した。攪伴された溶液を、25%塩酸水溶液5mlを滴下することによって2℃で酸性化させた。添加中に沈殿物が形成された。懸濁液を3〜5℃で2時間攪伴した。結晶をろ過によって集め、水洗し、60℃/20mbarで4時間、60℃/0.05mbarで18時間乾燥した。(−)−1,2,3,4,6,11−ヘキサヒドロ−6,11−ジオキソピリダゾ〔1,2−b〕フタラジン−1−カルボン酸7.3gを、帯灰色白色結晶(e.e.>99%;純度98.7GC−領域%)として得た。
【0062】
実施例9
3−メチル−2−(p−フルオロフェニル)クロトン酸(XIII)の水素化
1.トリエチルアンモニウム塩(XIIIa)の水素化
グローブボックス(アルゴン−雰囲気、O2 −含有量<1ppm )中で、10ml測定用フラスコに、((S)−MeOBIPHEP−TS−Na)Ru(OCOF32 16.9mg(0.013mmol)を入れ、ガスを除去した水を10mlの目盛まで満たした。懸濁液を、室温で15分間磁気攪伴棒を用いて攪伴した。透明な黄色溶液が形成された。グローブボックス中で、磁気攪伴棒を備えた30mlステンレススチールオートクレーブに3−メチル−2−(p−フルオロフェニル)クロトン酸0.5g(2.57mmol)、ガスを除去した水7.5ml及びガスを除去したトリエチルアミン0.26g(2.57mmol)を入れた。この懸濁液に、上記触媒溶液2.0mlを添加し、次いで、オートクレーブを密封し、6bar アルゴンで加圧し、グローブボックスから除去した。オートクレーブを、水素を十分に流し込んだ水素化ラインに連結した。オートクレーブ中のアルゴンを60bar の水素で置換し、20℃、60bar で攪伴することによって水素化を行った。21時間の反応時間後、オートクレーブを排気した。明黄色反応混合物を50mlの分離漏斗に移し、1N 塩酸水溶液2.7mlを添加することによって20〜25℃で酸性化し、エーテルで抽出した。合わせたエーテル抽出液を、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、回転蒸発器によって乾固するまで濃縮した。帯赤色残渣を160℃、0.1mbarで蒸留して、(R)−2−(4−フルオロフェニル)−3−メチルブチル酸0.48gを無色油状物として得、室温で放置して凝固させた。e.e.84%(キラルなパーメチル化βシクロデキストリンカラムによるGCによって測定した);純度>99GC−領域%で得た。
【0063】
2.ナトリウム塩の水素化
グローブボックス(アルゴン−雰囲気、O2 −含有量<1ppm )中で、10ml測定用フラスコに、((S)−MeOBIPHEP−TS−Na)Ru(OCOF32 16.9mg(0.013mmol)を入れ、ガスを除去した水を10mlの目盛まで満たした。懸濁液を室温で15分間磁気攪伴棒を用いて攪伴した。透明な黄色溶液が形成された。グローブボックス中で磁気攪伴棒を備えた30mlステンレススチールオートクレーブに、3−メチル−2−(p−フルオロフェニル)クロトン酸0.5g(2.57mmol)、ガスを除去した水4.93ml及びガスを除去した1N 水酸化ナトリウム水溶液2.57ml(2.57mmol)を入れた。この懸濁液に、上記触媒溶液2.0mlを添加し、次いで、オートクレーブを密封し、6bar のアルゴンで加圧し、グローブボックスから除去した。オートクレーブを、水素を十分に流し込んだ水素化ラインに連結した。オートクレーブ中のアルゴンを、60bar の水素によって置換し、20℃、60bar で攪伴することによって水素化を行った。21時間の反応時間後、オートクレーブを排気した。明黄色反応混合物を、50mlの分離漏斗に移し、1N 塩酸水溶液2.7mlを添加することによって20〜25℃で酸性化し、エーテルで抽出した。合わせたエーテル抽出物を、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、回転蒸発器によって乾固するまで濃縮した。赤みを帯びた残渣を160℃、0.1mbarで蒸留して、(R)−2−(4−フルオロフェニル)−3−メチルブチル酸0.47gを、無色油状物として得、室温で放置して凝固させた。e.e.80%;純度>99GC−領域%で得た。

Claims (13)

  1. 式(I)及び(II):
    Figure 0003696278
    (式中、R1 、R2 、R3 及びR4 は、独立して、低級アルキル又は低級アルコキシを表し、m及びnは0、1又は2であり、そしてXは、水素、アルカリ金属、1/2(アルカリ土類金属)又はアンモニウムイオンを表すが、但しR3 及びR4 は、3位又は3′位に位置していない)で示される水溶性の、ラセミ化合物又は光学活性化合物。
  2. m及びnが、0である請求項1記載の式(I)の化合物。
  3. 1 及びR2 が、同一であり、かつメチル又はメトキシを表す請求項1又は2記載の式(I)の化合物。
  4. 1 及びR2 が、メトキシを表す請求項1〜3のいずれか1項記載の式(I)の化合物。
  5. (R,S)−,(R)−又は(S)−6,6′−ジメトキシ−ビフェニル−2,2′−ビス(4,4′−ホスフィンジイルジベンゼンスルホン酸)ナトリウム塩(1:4)化合物。
  6. 請求項1で定義された、式(I)又は(II)の化合物と、ルテニウム、ロジウム、パラジウム又はイリジウムとの錯体。
  7. 請求項1〜5のいずれか1項記載の式(I)の化合物とルテニウム又はロジウムとの錯体。
  8. 請求項1記載の式(I)及び(II)の化合物を製造する方法であって、式(III a)又は(III b):
    Figure 0003696278
    (式中、R1 、R2 、R3 、R4 、m及びnは、請求項1と同義である)で示される、ラセミ化合物又は光学活性化合物を、式(IV):
    Figure 0003696278
    (式中、X1 は、ブロム又はヨードであり、そしてR5 は、例えば1−インドリル又はピロリルのような保護基である)で示される化合物の少なくとも4当量と、グリニヤール条件を適用し、反応させて、ビス(ホスフィンオキシド)を形成させ、次いで還元し、かつ脱保護することを特徴とする方法。
  9. 保護基R5 が、1−インドリルである請求項8記載の方法。
  10. 触媒反応用の触媒として、ルテニウム、ロジウム、パラジウム又はイリジウムとの錯体の形態での、請求項1記載の式(I)又は(II)の水溶性の、ラセミ化合物又は光学活性化合物の使用方法
  11. α,β−不飽和アルコールの不水素化用触媒として、ルテニウム、ロジウム又はイリジウムとの錯体の形態での、請求項1〜5のいずれか1項記載の式(I)の水溶性光学活性化合物の使用方法
  12. β−ケト酸及びその塩又はエステルの不水素化用触媒として、ルテニウム、ロジウム又はイリジウムとの錯体の形態での、請求項1〜5のいずれか1項記載の式(I)の水溶性光学活性化合物の使用方法
  13. α、β−不飽和酸及びその塩の不水素化用触媒として、ルテニウム、ロジウム又はイリジウムとの錯体の形態での、請求項1〜5のいずれか1項記載の式(I)の水溶性光学活性化合物の使用方法
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