JP6476497B2 - 光学活性化合物の製造方法、及び新規な金属−ジアミン錯体 - Google Patents

光学活性化合物の製造方法、及び新規な金属−ジアミン錯体 Download PDF

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Description

本発明は、ルテニウム−ジアミン錯体、イリジウム−ジアミン錯体、およびロジウム−ジアミン錯体を触媒として用いた、医薬品および機能性材料の合成の前駆体として重要な光学活性化合物の選択的な製造方法に関する。
光学活性アミン製造の分野では、不斉還元をはじめとする多くの不斉反応が開発され、光学活性なホスフィン配位子をもつ不斉金属錯体を用いる不斉反応が数多く報告されている。一方、例えばルテニウム、ロジウム、イリジウムなどの遷移金属に光学活性な窒素化合物を配位させた錯体が、不斉合成反応の触媒として優れた性能を有するという報告も数多くされており(Chem Rev. (1992) p. 1051、J. Am. Chem. Soc. 117 (1995) p. 7562、J. Am. Chem. Soc. 118 (1996) p. 2521、および、J. Am. Chem. Soc. 118 (1996) p. 4916を参照のこと)、特に水素化反応による光学活性アミンの合成が近年報告されている(J. Am. Chem. Soc. 133 (2011) p. 9878、および、Angew. Chem. Int. Ed 51 (2012) p. 5706を参照のこと)。
しかし、これらの錯体を用いる従来の不斉合成方法においては、対象とする反応基質によって触媒活性または不斉収率が不十分な場合があり、さらなる錯体の開発が望まれている。ジアミン部位の一方の窒素原子をメチル化された錯体はWills等により報告されているが、反応は水素移動反応に限定しており、しかもルテニウムに配位している元素はハロゲンである(Organic Letters (2009) vol.11, No.4, p 847を参照のこと)。
Chem Rev. (1992) p. 1051 J. Am. Chem. Soc. 117 (1995) p. 7562 J. Am. Chem. Soc. 118 (1996) p. 2521 J. Am. Chem. Soc. 118 (1996) p. 4916 J. Am. Chem. Soc. 133 (2011) p. 9878 Angew. Chem. Int. Ed 51 (2012) p. 5706 Organic Letters (2009) vol.11, No.4, p 847
本発明の目的は、触媒活性、不斉収率に優れた金属錯体を含む不斉還元用触媒を水素化反応に使用した光学活性化合物の製造方法を提供することである。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、特定のルテニウム、イリジウム、およびロジウム錯体は、水素源として水素ガスを用いた還元反応において、高い触媒活性を有し、不斉収率も優れていることを見出し、本発明を完成するに到った。
すなわち、本発明は以下の内容を含むものである。
次の一般式(1)で表される錯体、一般式(2)で表される錯体、一般式(3)で表される錯体、および、一般式(4)で表される錯体から選択される少なくとも1種の錯体、および、水素供与体としての水素ガスの存在下で、
イミン化合物のイミノ基を還元する工程、または、複素環化合物の不飽和結合を還元する工程を含む、光学活性化合物の製造方法。
Figure 0006476497
(式中、
*は、不斉炭素原子を示し、
1は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基、および、炭素数6〜30のアリール基(アリール基は炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基、および、ハロゲン原子から選択される1以上の置換基を有していてもよい)から選択される基を示し、
2およびR3は、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基(フェニル基は炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、および、ハロゲン原子から選択される1以上の置換基を有していてもよい)、および、炭素数3〜8のシクロアルキル基(シクロアルキル基は炭素数1〜10のアルキル基から選択される1以上の置換基を有していてもよい)から選択される基を示すか、または、これらが結合している炭素原子と一緒になって環を形成し、
Yは、水素原子または重水素原子を示し、
11、R12、R13、R14、R15およびR16は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルキル基を1〜3個有するシリル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、および、−C(=O)−OR22[R22は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数4〜10のヘテロアリール基または炭素数6〜10のアリール基を示す]から選択される基を示し、Q-は、カウンターアニオンを示す。)
Figure 0006476497
(式中、
*は、不斉炭素原子を示し、
1、R2、R3、R11、R12、R13、R14、R15、R16およびYは上記で定義した通りであり、
Aは、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、p−トルエンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基、ベンゼンスルホニルオキシ基、水素原子、重水素原子、および、ハロゲン原子から選択される基を示し、
jおよびkは、それぞれ0または1を示すが、j+kが1になることはない。)
Figure 0006476497
(式中、
*は、不斉炭素原子を示し、
1、R2、R3、AおよびYは、上記で定義した通りであり、
Mは、イリジウムまたはロジウムを示し、
Lは、シクロペンタジエニルまたはペンタメチルシクロペンタジエニル配位子を示し、
jおよびkは、それぞれ0または1を示すが、j+kが1になることはない。)
Figure 0006476497
(式中、
*は、不斉炭素原子を示し、
1、R2、R3、Y、M、LおよびQ-は、上記で定義した通りである。)
一般式(1)で表されるルテニウム錯体。
Figure 0006476497
(式中、
*は、不斉炭素原子を示し、
1は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基、および、炭素数6〜30のアリール基(アリール基は炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基、および、ハロゲン原子から選択される1以上の置換基を有していてもよい)から選択される基を示し、
2およびR3は、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基(フェニル基は炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、および、ハロゲン原子から選択される1以上の置換基を有していてもよい)、および、炭素数3〜8のシクロアルキル基(シクロアルキル基は炭素数1〜10のアルキル基から選択される1以上の置換基を有していてもよい)から選択される基を示すか、または、これらが結合している炭素原子と一緒になって環を形成し、
Yは、水素原子または重水素原子を示し、
11、R12、R13、R14、R15およびR16は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルキル基を1〜3個有するシリル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、および、−C(=O)−OR22[R22は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数4〜10のヘテロアリール基または炭素数6〜10のアリール基を示す]から選択される基を示し、
-は、カウンターアニオンを示す。)
一般式(4)で表されるイリジウム錯体またはロジウム錯体。
Figure 0006476497
(式中、
*は、不斉炭素原子を示し、
1は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基、および、炭素数6〜30のアリール基(アリール基は炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基、および、ハロゲン原子から選択される1以上の置換基を有していてもよい)から選択される基を示し、
2およびR3は、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基(フェニル基は炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、および、ハロゲン原子から選択される1以上の置換基を有していてもよい)、および、炭素数3〜8のシクロアルキル基(シクロアルキル基は炭素数1〜10のアルキル基から選択される1以上の置換基を有していてもよい)から選択される基を示すか、または、これらが結合している炭素原子と一緒になって環を形成し、
Yは、水素原子または重水素原子を示し、
Mは、イリジウムまたはロジウムを示し、
Lは、シクロペンタジエニルまたはペンタメチルシクロペンタジエニル配位子を示し、
-は、カウンターアニオンを示す。)
また、本発明は、一般式(1)又は(4)で表される錯体を含む不斉還元用触媒にも関する。
本発明によれば、特定のジアミン化合物を配位子とする金属錯体を触媒として用いることによって、水素ガスを水素源とするイミン化合物または複素環化合物の不斉還元反応(水素化反応)を行うことができる。
本発明のルテニウム錯体、イリジウム錯体、およびロジウム錯体は、例えばJ.Am.Chem.Soc.,2006,128,p8724などで報告され、現在まで様々なC=N結合または複素環化合物の不飽和結合の還元において広く用いられているRuOTf(Tsdpen)(p−シメン)やRuBF4(Tsdpen)(p−シメン)錯体などの従来型の錯体に比べ、同様の基質を用いた水素ガスを水素源とする還元反応において、高い活性・選択性を示し、不斉還元用触媒として有用である。なお、TsdpenはN−(p−トルエンスルホニル)−1,2−ジフェニルエチレンジアミンを表す。
本発明のルテニウム錯体、イリジウム錯体、またはロジウム錯体を用いて還元反応を行うことにより、医薬品および機能性材料の製造原料などとして有用な光学活性化合物を選択的に製造することができる。
まず、本発明の光学活性化合物の製造方法に用いられる一般式(1)〜(4)で表される錯体について詳述する。
<ルテニウム錯体(一般式(1)で表される錯体)>
Figure 0006476497
(式中、*は不斉炭素原子を示す。)
式(1)中、R1は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基、および炭素数6〜30のアリール基(アリール基は炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基、および、ハロゲン原子から選択される1以上の置換基を有していてもよい)から選択される基を示す。式(1)中のR1としては、炭素数1〜10のアルキル基で一置換〜三置換されている炭素数6〜15のアリール基が好ましく、炭素数1〜3のアルキル基で一置換〜三置換されているフェニル基がより好ましい。
式(1)のR1で示される炭素数1〜10のアルキル基としては、炭素数1〜5の直鎖または分岐のアルキル基であることが好ましい。具体的な炭素数1〜10のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基およびn−デシル基等が挙げられ、当該アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基およびn−ペンチル基であることが好ましい。
式(1)のR1で示される炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基としては、上記説明した炭素数1〜10のアルキル基において、1または複数の水素原子がハロゲン原子で置換された基である。当該炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基としては、炭素数1〜5の直鎖または分岐のハロゲン化アルキル基が好ましい。ハロゲン原子としては、例えば塩素原子、臭素原子、フッ素原子等が挙げられる。具体的な炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基としては、例えばトリフルオロメタン基、トリクロロメタン基、トリブロモメタン基等が挙げられる。
式(1)のR1で示される炭素数6〜30のアリール基としては、炭素数6〜30の芳香族単環式基、芳香族多環式基または芳香族縮合環式基が挙げられ、炭素数6〜15の芳香族単環式基、芳香族多環式基または芳香族縮合環式基が好ましく、炭素数6〜12の芳香族単環式基が特に好ましい。具体的な炭素数6〜30のアリール基としては、例えばフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、インデニル基等が挙げられ、フェニル基であることが最も好ましい。
また、式(1)のR1で示されるアリール基は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基、および、ハロゲン原子から選択される1以上の置換基を有していてもよい。
置換基としての当該アルキル基およびハロゲン化アルキル基は、上述した式(1)のR1で示されるアルキル基およびハロゲン化アルキル基として定義された基から選択することができるが、その中でも炭素数1〜5の直鎖または分岐のアルキル基であることが特に好ましい。当該ハロゲン原子としては、例えば塩素原子、臭素原子、フッ素原子等が挙げられる。
式(1)のR1で示される、具体的な当該置換基で置換されたアリール基としては、例えばp−トリル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、2,4,6−トリイソプロピルフェニル基、4−トリフルオロメチルフェニル基、ペンタフルオロフェニル基等が挙げられる。
式(1)中、R2およびR3は、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基(フェニル基は炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、および、ハロゲン原子から選択される1以上の置換基を有していてもよい)、および、炭素数3〜8のシクロアルキル基(シクロアルキル基は炭素数1〜10のアルキル基から選択される1以上の置換基を有していてもよい)から選択される基を示す。また、式(1)中、R2およびR3は、これらが結合している炭素原子と一緒になって環を形成してもよく、好ましくは、これらが結合している炭素原子と一緒になって、シクロアルカンを形成する。式(1)中のR2およびR3としては、それぞれ独立して、フェニル基(但し、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、および、ハロゲン原子から選択される1以上の置換基を有していてもよい)であることが好ましい。
式(1)のR2およびR3で示される炭素数1〜10のアルキル基としては、R1で表される炭素数1〜10のアルキル基として定義された基から選択することができる。
また、式(1)のR2およびR3で示されるフェニル基は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、および、ハロゲン原子から選択される1以上の置換基を有していてもよい。
置換基としての当該アルキル基は、上述した式(1)のR1で示されるアルキル基として定義された基から選択することができる。
置換基としての炭素数1〜10のアルコキシ基としては、炭素数1〜5の直鎖または分岐のアルコキシ基であることが好ましい。具体的なアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、n−ヘプチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、n−ノニルオキシ基およびn−デシルオキシ基等が挙げられ、当該アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基であることが好ましい。
置換基としてのハロゲン原子としては、例えば塩素原子、臭素原子、フッ素原子等が挙げられる。
式(1)のR2およびR3で示される、具体的な当該置換基で置換されたフェニル基としては、例えば2,4,6−トリメチルフェニル基、4−メトキシフェニル基、2,4,6−トリメトキシフェニル基、4−フルオロフェニル基、2−クロロフェニル基、4−クロロフェニル基、2,4−ジクロロフェニル基等が挙げられる。
式(1)のR2およびR3で示される炭素数3〜8のシクロアルキル基は、炭素数5〜8の単環式、多環式、または架橋式のシクロアルキル基であることが好ましく、炭素数5〜7の単環式のシクロアルキル基であることが特に好ましい。具体的な炭素数3〜8のシクロアルキル基としては、例えばシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられる。
式(1)のR2およびR3で示される当該シクロアルキル基は、炭素数1〜10のアルキル基から選択される置換基を有していてもよい。置換基としての具体的な当該アルキル基としては、例えばメチル基、イソプロピル基、t−ブチル基等が挙げられる。
式(1)のR2およびR3が、これらが結合している炭素原子と一緒になってシクロアルカンを形成する場合には、R2およびR3が一緒になって、隣接する炭素原子と共に、好ましくは4〜8員、より好ましくは5〜8員のシクロアルカン環を形成する。好ましいシクロアルカン環としては、例えばシクロペンタン環、シクロヘキサン環およびシクロヘプタン環が挙げられる。当該シクロアルカン環は、その中の水素原子が炭素数1〜10のアルキル基で置換されていてもよい。置換基としての具体的な当該アルキル基としては、例えば、メチル基、イソプロピル基、t−ブチル基等が挙げられる。
Yは、水素原子または重水素原子を示す。
式(1)中、R11、R12、R13、R14、R15、およびR16は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルキル基を1〜3個有するシリル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、および、−C(=O)−OR22[R22は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数4〜10のヘテロアリール基または炭素数6〜10のアリール基を示す]から選択される基を示す。また、式(1)中、R11、R12、R13、R14、R15、およびR16は、それぞれ独立して水素原子、および、炭素数1〜10のアルキル基から選択されることが好ましく、さらに水素原子、および、炭素数1〜5のアルキル基から選択されることが好ましく、特に水素原子、および、炭素数1〜3のアルキル基から選択されることが特に好ましい。
式(1)のR11、R12、R13、R14、R15、およびR16で示される炭素数1〜10のアルキル基としては、R1で示される炭素数1〜10のアルキル基として定義された基から選択することができるが、メチル基、エチル基、n−プロピル基およびイソプロピル基から選択されることが望ましい。
式(1)のR11、R12、R13、R14、R15、およびR16で示される炭素数1〜10のアルキル基を1〜3個有するシリル基は、アルキル基で1、2または3置換されたシリル基を含み、3置換アルキルシリル基であることが好ましい。当該アルキル基は、R1で示される炭素数1〜10のアルキル基として定義された基から選択でき、具体的には、具体的にはメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基およびn−デシル基等が挙げられる。当該シリル基の具体的な例としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基などが挙げられる。
式(1)のR11、R12、R13、R14、R15、およびR16で示される炭素数1〜10のアルコキシ基としては、上述したR2およびR3で示されるフェニル基の置換基として定義されたアルコキシ基から選択することができる。
式(1)のR11、R12、R13、R14、R15、およびR16で示される−C(=O)−OR22におけるR22は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数4〜10のヘテロアリール基または炭素数6〜10のアリール基を示し、炭素数1〜10のアルキル基は直鎖、分岐、および環状のいずれの形態であってもよく、炭素数1〜6の直鎖のアルキル基であることが好ましい。炭素数4〜10のヘテロアリール基は、ヘテロ原子を少なくとも1個含んでいる、単環、多環または縮合環式等のヘテロアリール基であり、ヘテロ原子を1〜3個含んでいる4〜8員環の単環のヘテロアリール基であることが好ましく、ヘテロ原子としては窒素原子、酸素原子、硫黄原子等が挙げられる。炭素数6〜10のアリール基は芳香族単環式基、芳香族多環式基および芳香族縮合環式基のいずれの形態であってもよく、炭素数6〜8の芳香族単環式基であることが好ましい。当該炭素数1〜10のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、炭素数6〜10のアリール基としては、フェニル基等が挙げられる。
式(1)中、Q-は、カウンターアニオンを表す。具体的なカウンターアニオンとしては、BF4 -、SbF6 -、CF3COO-、CH3COO-、PF6 -、NO3 -、ClO4 -、SCN-、OCN-、ReO4 -、MoO4 -、BPh4 -、B(C654 -、およびB(3,5−(CF32634 -などのイオンが挙げられる。これらの中でも、BF4 -が好ましい。
<ルテニウム錯体(一般式(2)で表される錯体)>
Figure 0006476497
(式中、*は不斉炭素原子を示す。)
式(2)中、R1、R2、R3、R11、R12、R13、R14、R15、R16およびYは、上記で定義した通りである。
式(2)中、Aは、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、p−トルエンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基、ベンゼンスルホニルオキシ基、水素原子、重水素原子、および、ハロゲン原子から選択される基を示す。
ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
式(2)中、jおよびkは、それぞれ0または1を示すが、j+kが1になることはない。
<イリジウムまたはロジウム錯体(一般式(3)で表される錯体)>
Figure 0006476497
(式中、*は不斉炭素原子を示す。)
式(3)中、R1、R2、R3、AおよびYは、上記で定義した通りである。
式(3)中、Mは、イリジウムまたはロジウムを表す。
式(3)中、LはCp(シクロペンタジエニル)またはCp*(ペンタメチルシクロペンタジエニル)配位子を表す。
式(3)中、jおよびkはそれぞれ0または1を示すが、j+kが1になることはない。
<イリジウムまたはロジウム錯体(一般式(4)で表される錯体)>
Figure 0006476497
(式中、*は不斉炭素原子を示す。)
式(4)中、R1、R2、R3、Y、M、LおよびQ-は、上記で定義した通りである。
また、一般式(1)〜(4)の錯体は、例えば、以下のスキーム1〜6に表される方法によって製造することができる。
<一般式(1)〜(4)で表わされる錯体の製造方法>
まず、スキーム1〜3に基づいて、一般式(1)および(2)で表されるルテニウム錯体の製造方法について説明する。
(スキーム1)
Figure 0006476497
スキーム1の*、R1、R2、R3、Y、R11、R12、R13、R14、R15、R16、jおよびkは、上記で定義した通りである。Wは、塩素原子、臭素原子、またはヨウ素原子を表す。スキーム1に示された方法は、例えばAngew.Chem.Int.Ed.Engl.,1997,36,p285および非特許文献2に記載されている。なお、一般式(5)で表されるジアミン化合物は、モノスルホニルジアミンを直接メチル化するか、または、クロロギ酸メチルなどを用いてメトキシカルボニル化した化合物をヒドリド還元することにより得ることができる。
一般式(6)で表される錯体の出発原料となるルテニウム化合物(スキーム1の[RuW2(アレーン)]2)としては、例えば、[RuCl2(p−シメン)]2、[RuI2(p−シメン)]2、[RuBr2(p−シメン)]2、[RuBr2(ベンゼン)]2、[RuI2(ベンゼン)]2、[RuCl2(ベンゼン)]2、[RuBr2(メシチレン)]2、[RuI2(メシチレン)]2、[RuCl2(メシチレン)]2、[RuCl2(ヘキサメチルベンゼン)]2、[RuI2(ヘキサメチルベンゼン)]2、[RuBr2(ヘキサメチルベンゼン)]2、[RuBr2(トルエン)]2、[RuI2(トルエン)]2、[RuCl2(トルエン)]2、[RuBr2(キシレン)]2、[RuI2(キシレン)]2、[RuCl2(キシレン)]2、[RuCl2(TMS−ベンゼン)]2、[RuCl2(TMS−トルエン)]2等があげられる。
なお、TMSはトリメチルシリルを表す。
スキーム1における、一般式(5)で表されるジアミン化合物とルテニウム化合物との反応は、理論的には等モル量反応であるが、触媒調製速度の点からジアミン化合物をルテニウム化合物に対して等モル量以上用いるのが好ましい。
次に、スキーム1で用いられる塩基について説明する。
一般式(6)の錯体の錯体において、jおよびkが1である錯体を調製する場合には、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、ジイソプロピルエチルアミンなどの第3級有機アミン類が好ましく、特にトリエチルアミンが好適である。
一般式(6)の錯体において、jおよびkが0である錯体を合成する場合には、LiOH、NaOH、KOH、K2CO3などの無機塩基;または、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド等の金属アルコキシドを用いることが好ましく、これらのうち、強塩基であるNaOH、KOHなどを用いることが特に好適である。
これらの塩基の添加量は、ルテニウム原子に対して等モル以上が好ましい。
スキーム1において用いられる溶媒は、特に限定されないが、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶媒;ジクロロメタン、クロロホルムなどのハロゲン性溶媒等が挙げられ、これらの中でもイソプロパノール、ジクロロメタンが好ましい。
スキーム1で得られた一般式(6)の錯体は、本発明の一般式(2)で表されるルテニウム錯体において、jおよびkが0の錯体、または、jおよびkが1で、かつAがハロゲン原子である錯体に相当し、本発明のルテニウム錯体である。また、一般式(6)の錯体は、一般式(1)で表されるルテニウム錯体、および、jおよびkが1で、かつAがハロゲン原子以外の一般式(2)で表されるルテニウム錯体の前駆体となる。
(スキーム2)
Figure 0006476497
スキーム2の*、R1、R2、R3、Y、W、Q-、R11、R12、R13、R14、R15、R16、jおよびkは、上記で定義した通りである。スキーム2に示されるように、一般式(1)で表されるカチオン性のルテニウム錯体は、前駆体としての、jおよびkが1である一般式(6)で表されるルテニウム錯体と、G−Qで表される金属塩とを反応させることで得ることが可能である。
スキーム2における、G−Qにおける金属Gとしては、例えば、銀(Ag)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、リチウム(Li)などが挙げられる。Qとしては、トリフルオロメタンスルホニルオキシ(TfO)、p−トルエンスルホニルオキシ(TsO)、メタンスルホニルオキシ(MsO)、ベンゼンスルホニルオキシ(BsO)などのアルカンスルホニルオキシまたはアレーンスルホニルオキシが挙げられ、さらにBF4、SbF6、CF3COO、CH3COO、PF6、NO3、ClO4、SCN、OCN、ReO4、MoO4、BPh4、B(C654、B(3,5−(CF32634などが挙げられる。
当該G−Qで表される金属塩の例としては、AgOTf、AgOTs、AgOMs、AgOBs、AgBF4、AgSbF6、CF3COOAg、CH3COOAg、AgPF6、AgNO3、AgClO4、AgSCN、AgOCN、AgReO4、AgMoO4、NaOTf、NaBF4、NaSbF6、CF3COONa、CH3COONa、NaPF6、NaNO3、NaClO4、NaSCN、KOTf、KBF4、KSbF6、CF3COOK、CH3COOK、KPF6、KNO3、KClO4、KSCN、KBPh4、KB(C654、KB(3,5−(CF32634、LiOTf、LiBF4、LiSbF6、CF3COOLi、CH3COOLi、LiPF6、LiNO3、LiClO4、LiSCN、LiBPh4、LiB(C654、LiB(3,5−(CF32634などが挙げられる。
スキーム2において、用いられる金属塩G−Qの量はルテニウム原子に対して等モル以上である。
また、スキーム2において、用いられる溶媒としては特に限定されないが、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル等が挙げられ、これらの中でもメタノールやジクロロメタンが好ましい。溶媒は、1種類を使用してもよいし、複数を混合して使用してもよい。
(スキーム3)
一般式(2)で表されるルテニウム錯体において、jおよびkが1であり、かつ、Aがトリフルオロメタンスルホニルオキシ基、p−トルエンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基、またはベンゼンスルホニルオキシ基である錯体は、スキーム3で表される方法により製造することができる。
Figure 0006476497
スキーム3の*、R1、R2、R3、Y、W、R11、R12、R13、R14、R15、R16、jおよびkは、上記で定義した通りである。
スキーム3に示されるように、jおよびkが1である一般式(6)の錯体に、適切な酸の塩(GA)を加えることにより一般式(2)の錯体を製造することができる。または、jおよびkが0である一般式(6)の錯体に、適切な酸(AH)を加えることにより一般式(2)の錯体を製造することができる。
酸の塩(GA)におけるGは、スキーム2で説明した金属Gと同義である。
GAにおけるAは、トリフルオロメタンスルホニルオキシ(TfO)基、p−トルエンスルホニルオキシ(TsO)基、メタンスルホニルオキシ(MsO)基、またはベンゼンスルホニルオキシ(BsO)基である。
酸(AH)のAは、トリフルオロメタンスルホニルオキシ(TfO)基、p−トルエンスルホニルオキシ(TsO)基、メタンスルホニルオキシ(MsO)基、またはベンゼンスルホニルオキシ(BsO)基である。
スキーム3における溶媒は、スキーム2と同じものを使用できる。
次に、スキーム4〜6に基づいて、一般式(3)および(4)で表される錯体の製造方法について説明する。
(スキーム4)
Figure 0006476497
スキーム4の*、R1、R2、R3、Y、M、L、jおよびkは、上記で定義した通りである。Wは、塩素原子、臭素原子、またはヨウ素原子を表す。スキーム4に示された方法は、Angew.Chem.Int.Ed.Engl.,1997,36,p285および非特許文献2に記載されている。なお、一般式(5)で表されるジアミン化合物は、モノスルホニルジアミンを直接メチル化するか、または、クロロギ酸メチルなどを用いてメトキシカルボニル化した化合物をヒドリド還元することにより得ることができる。
一般式(7)で表される錯体の出発原料となるイリジウム化合物またはロジウム化合物(スキーム4の[MW2Cp*]2または[MW2Cp]2)としては、例えば[IrCp*Cl2]2、[IrCpCl2]2、[RhCp*Cl2]2、[RhCpCl2]2、[IrCp*Br2]2、[IrCpBr2]2、[RhCp*Br2]2、[RhCpBr2]2、[IrCp*2]2、[IrCpI2]2、[RhCp*2]2、[RhCpI2]2等があげられる。
スキーム4における、一般式(5)で表されるジアミン化合物とイリジウム化合物またはロジウム化合物との反応は、理論的には等モル量反応であるが、触媒調製速度の点からジアミン化合物をイリジウムまたはロジウム化合物に対して等モル量以上用いるのが好ましい。
次に、スキーム4で用いられる塩基について説明する。
一般式(7)の錯体において、jおよびkが1である錯体を調製する場合には、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、ジイソプロピルエチルアミンなどの第3級有機アミン類が好ましく、特にトリエチルアミンが好適である。
一般式(7)の錯体において、jおよびkが0である錯体を合成する場合には、LiOH、NaOH、KOH、K2CO3などの無機塩基;または、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド等の金属アルコキシドを用いることが好ましく、これらのうち、強塩基であるNaOH、KOHなどを用いることが特に好適である。
これらの塩基の添加量は、ルテニウム原子、イリジウム原子、またはロジウム原子に対して等モル以上が好ましい。
スキーム4において用いられる溶媒は、特に限定されないが、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶媒;ジクロロメタン、クロロホルムなどのハロゲン性溶媒等が挙げられ、これらの中でもイソプロパノール、ジクロロメタンが好ましい。
スキーム4で得られた一般式(7)の錯体は、本発明の一般式(3)で表されるロジウムまたはイリジウム錯体において、jおよびkが0の錯体、または、jおよびkが1で、かつAがハロゲン原子である錯体に相当し、本発明のロジウムまたはイリジウム錯体である。また、一般式(7)の錯体は、一般式(4)で表されるロジウムまたはイリジウム錯体、および、jおよびkが1で、かつAがハロゲン原子以外の一般式(3)で表されるロジウムまたはイリジウム錯体の前駆体となる。
(スキーム5)
Figure 0006476497
スキーム5の*、R1、R2、R3、Y、W、Q-、M、L、jおよびkは、上記で定義した通りである。一般式(4)で表されるカチオン性のイリジウム錯体またはロジウム錯体は、jおよびkが1である一般式(7)で表されるイリジウム錯体またはロジウム錯体と、G−Qで表される金属塩とを反応させることで得ることが可能である。
スキーム5における、G−Qは、スキーム2において定義した通りである。
スキーム5において、用いられる金属塩G−Qの量はイリジウム原子またはロジウム原子に対して等モル以上である。
また、スキーム5において、溶媒はスキーム2と同じものを使用できる。
(スキーム6)
一般式(3)で表されるイリジウム錯体またはロジウム錯体において、jおよびkが1であり、かつAがトリフルオロメタンスルホニルオキシ基、p−トルエンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基、またはベンゼンスルホニルオキシ基である錯体は、スキーム6で表される方法により製造することができる。
Figure 0006476497
スキーム6の*、R1、R2、R3、Y、W、M、L、jおよびkは、上記で定義した通りである。
スキーム6に示されるように、jおよびkが1である一般式(7)の錯体に、適切な酸の塩(GA)を加えることにより一般式(3)の錯体を製造することができる。または、jおよびkが0である一般式(7)の錯体に、適切な酸(AH)を加えることにより一般式(3)の錯体を製造することができる。
酸の塩(GA)におけるGは、スキーム2で説明した金属Gと同義である。
GAにおけるAおよび酸(AH)のAは、スキーム3で定義した通りである。
スキーム6における溶媒は、スキーム5と同じものを使用できる。
錯体調製の反応終了後は、反応液の濃縮または貧溶媒の添加等の一般的な晶析手法により、目的とするルテニウム錯体、イリジウム錯体、またはロジウム錯体を分離することができる。
また、上記の錯体の調製において、ハロゲン化水素塩が副生する場合には、必要に応じて水洗の操作を行ってもよい。
このようにして得られた本発明の一般式(1)、(2)、(3)または(4)で表される錯体を、本発明の不斉還元反応における触媒として使用しうる。
なお、不斉還元反応は、本発明の一般式(1)または(2)で表されるルテニウム錯体、または一般式(3)または(4)で表されるイリジウム錯体またはロジウム錯体を単離したものを触媒として用いて反応を行ってもよいし、錯体調製の反応液をそのまま用いることで錯体を単離せずに反応を行ってもよい(in situ法)。
また、一般式(2)で表されるルテニウム錯体、および一般式(3)で表されるイリジウム錯体またはロジウム錯体であって、Aが水素原子以外である場合に、水素ガスと接触させることにより、容易に一般式中のAが水素原子である錯体に変換することができる。
その使用量としては、ヒドリド換算で一般式(2)または一般式(3)の錯体に対して等モル量以上であればよい。
また、本発明の錯体中のAの水素原子への変換は、不斉還元反応に供する前に予め行っておいてもよいし、不斉還元反応系中で行ってもよい。
<光学活性化合物の製造方法>
本発明の光学活性化合物の製造方法においては、上述したルテニウム錯体、イリジウム錯体またはロジウム錯体を触媒として用い、かつ、水素供与体としての水素ガスの存在下で、イミン化合物のイミノ基を還元する工程、または、複素環化合物の環の不飽和結合を還元する工程を含む。
本発明の製造方法におけるイミン化合物又は複素環化合物の還元反応は、不斉還元反応であり、具体的には水素供与体として水素ガスを用いた不斉水素化反応である。そして、水素供与体として水素ガスを用いることで、予測し得ないほどのイミン化合物又は複素環化合物の高い還元効率および光学純度を達成することができる。
当該イミン化合物は、イミノ基を有する化合物であれば特に限定されない。
当該複素環化合物としては、例えば、ヘテロ原子として、窒素、酸素、硫黄等を1以上含有する複素環化合物が挙げられる。これらの中でも、ヘテロ原子として少なくとも窒素を1つ含有する複素環化合物の環の不飽和結合を還元して、光学活性アミンを製造することが好ましい。
本発明における光学活性化合物としては、具体的には、イミン化合物のイミノ基を還元した光学活性アミンや、キノリン誘導体やキノキサリン誘導体またはインドール誘導体などを還元して得られる光学活性アミンなどが挙げられる。
不斉還元反応では、さらに塩基を使用してもよい。塩基としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミンなどの第3級有機アミン類;LiOH、NaOH、KOH、K2CO3などの無機塩基;または、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド等の金属アルコキシドが挙げられる。
水素ガスを水素供与体として用いる当該反応は、反応溶媒として、メタノール、エタノール、2−プロパノール、tert−ブチルアルコール、トリフルオロエタノール、ヘキサフルオロイソプロパノールなどのアルコール類や、トルエン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、アセトニトリル、アセトンなどの非プロトン性溶媒、ジクロロメタン、クロロホルムなどのハロゲン性溶媒などが用いられる。
触媒としての一般式(1)〜(4)で表される錯体の使用量は、ルテニウム、イリジウム、またはロジウム金属原子(C)に対する基質(すなわちイミン化合物または複素環化合物)(S)のモル比(S/C)が10〜1000000、好ましくは50〜15000の範囲から選ばれる。
反応温度は−20〜100℃、好ましくは0〜70℃の範囲から選ばれる。
水素ガスによる反応圧力は通常10MPa以下であり、好ましくは0.1〜5MPaで行われる。
反応時間は触媒比によって異なるが、1〜100時間、通常は2〜50時間である。
反応後は、蒸留、抽出、クロマトグラフィー、再結晶などの一般的操作により、生成した光学活性体を分離、精製することができる。
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
以下の実施例等における錯体の同定および純度決定に用いたNMRスペクトルは、バリアンテクノロジージャパンリミテッド製Mercury Plus 300 4N型装置または、Bruker BioSpin Avance III 500 Systemで測定した。GC分析は、Chirasil−DEX CB(0.25mm×25m,0.25μm)(バリアン社製)または、HP−1(0.32mm×30m,0.25μm)(アジレント・テクノロジー社製)を使用した。HPLC分析は、YMC−Pack Pro C18(250×4.6mm, 5μm, 12nm)(YMC社製)およびCHIRALCEL OD−H(250×4.6mm)(DAICEL社製)を使用した。また、MS測定は日本電子社製のJMS−T100GCVまたは島津製作所社製のLCMS−IT−TOFを使用した。
また、実施例中の記号は以下の意味を表す。
HFIP:ヘキサフルオロイソプロパノール
Ts:トシル
Ph:フェニル
Me:メチル
p−シメン:p−イソプロピルトルエン
Tipps:2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルホニル
DPEN:1,2−ジフェニルエチレンジアミン
Ms:メシル
RuBF4((R,R)−Tsdpen)(p−シメン):
Figure 0006476497
RuOTf((R,R)−Tsdpen)(p−シメン):
Figure 0006476497
Cp*IrBF4((R,R)−Tsdpen):
Figure 0006476497
[合成例1] (1R,2R)−N−Me−TsDPEN(化合物3)の合成(一般式(1)〜(4)の錯体の合成に用いられうるジアミン化合物の合成)
Figure 0006476497
500mL4つ口反応フラスコに三方コック、スターラーバー、滴下漏斗及び温度計を取り付け、内部を窒素置換した。この反応フラスコに、窒素気流下にて(R,R)−TsDPEN 5.0g(13.64mmol)、クロロギ酸メチル(化合物1)2.578g(2.11mL、27.28mmol)、炭酸カリウム 5.652g(40.93mmol)、水 27.3mL、およびテトラヒドロフラン(以下、THFと記す) 27.3mLを入れ、室温にて1時間攪拌した。TLCにて転化率を確認したところ原料が消失していたので、この時点で反応を停止し、トルエン82mLおよび水27mLを投入し、攪拌、静置した後水層を除去した。得られた有機層をそのままエバポレーターにて溶媒を除去して乾固することによりほぼ純粋な化合物2(N−((1R,2R)−2−(4−メチルフェニルスルホンアミド)−1,2−ジフェニルエチル)アセトアミド)が6.28g得られ、これ以上の精製は行わず以降の反応に使用した。
Figure 0006476497
得られた化合物2全量に、トルエン 273mLおよび還元剤であるVitride(登録商標)(70%トルエン溶液) 11.8g(10.6mL、40.9mmol)を加え、120℃のオイルバスにて還流下1時間反応させた。TLCにて転化率を調べたところ原料が消失していたためこの時点で反応を停止し、反応液を氷冷したところに、水10mLをゆっくり投入した。その後さらに水を80mL投入し攪拌、静置した後水層を分離した。この洗浄操作を2回繰り返した後、有機層の溶媒をエバポレーターにて回収して得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより化合物3(ジアミン化合物)を3.66g(収率70.5%)得た。
1H-NMR (CDCl3, 300MHz): δ 7.41-7.37 (d, 2H), 7.20-7.15 (m, 3H), 7.15-7.00 (m, 5H), 7.00-6.92 (m, 4H), 4.30 (d, 1H), 3.57 (d, 1H), 2.33 (s, 3H), 2.21 (s, 3H);
HRMS (ESI) calcd for C22H25N2O2S [M+H]+ 381.1637, found 381.1627
[合成例2] ルテニウム錯体(RuCl((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン))(一般式(2)のルテニウム錯体)の合成
Figure 0006476497
合成例1で得られた化合物3 (1.0g、2.628mmol)、[RuCl2(p−シメン)]2 (0.804g、2.628mmol(Ru換算))、およびトリエチルアミン 0.531g(0.74mL、5.256mmol)を2−プロパノール 20mLに溶解し、70℃にて1時間反応させた。その後、反応液から溶媒を回収し、水を10mL投入し氷冷下10分攪拌した。析出した結晶をろ過した後、減圧下乾燥することによりRuCl((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)を1.5g(収率86.8%)得た。
1H-NMR (CD2Cl2, 300MHz): δ 7.15-7.05 (m, 6H), 6.82-6.75 (m, 4H), 6.70-6.62 (m, 2H), 6.60-6.55 (m, 2H), 5.75 (d, 1H), 5.50 (d, 1H), 5.43-5.40 (m, 2H), 4.02 (d, 1H) , 4.00 (brs, 1H) , 3.45 (t, 1H) , 3.25-3.15 (m, 1H) , 2.80 (d, 1H) , 2.42 (s, 3H) , 2.22 (s, 3H) , 1.40 (d, 6H) ;
HRMS (ESI) calcd for C32H37N2O2RuS [M-Cl]+ 615.1619, found 615.1613
[合成例3] ルテニウム錯体(RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン))(一般式(1)のルテニウム錯体)の合成
Figure 0006476497
合成例2で得られたルテニウム錯体 RuCl((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)1.0g(1.54mmol)およびAgBF4 0.359g(1.846mmol)をメタノール 10mLおよびジクロロメタン10mL中にて1時間攪拌し、析出した塩をセライトにてろ過した後、ろ液をエバポレーターで濃縮し減圧下乾燥することにより本発明のルテニウム錯体であるRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)を1.05g(収率99%)得た。
1H-NMR (CD3OD, 300MHz): δ 7.22-6.58 (m, 14H), 6.13 (d, 1H), 6.00-5.92 (m, 2H), 5.82 (d, 1H), 4.15 (d, 1H) , 4.00-3.85 (brs, 1H) , 3.70 (t, 1H) , 3.02 (d, 1H) , 2.18 (s, 3H) , 2.20 (s, 3H) , 1.48-1.38 (m, 6H);
HRMS (ESI) calcd for C32H37N2O2RuS [M-BF4]+ 615.1619, found 615.1607
[合成例4] ルテニウム錯体(RuOTf((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン))(一般式(2)のルテニウム錯体)の合成
Figure 0006476497
合成例2で得られたルテニウム錯体 RuCl((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)(0.5g、0.769mmol)およびAgOTf 0.237g(0.922mmol)をメタノール 5mLおよびジクロロメタン5mL中にて1時間攪拌し、析出した塩をセライトにてろ過した後、ろ液をエバポレーターで濃縮し減圧下乾燥することにより本発明のルテニウム錯体であるRuOTf((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)を0.58g(収率99%)得た。
1H-NMR (CD3OD, 300MHz): δ 7.22-6.58 (m, 14H), 6.13 (d, 1H), 6.00-5.92 (m, 2H), 5.82 (d, 1H), 4.15 (d, 1H) , 4.00-3.85 (brs, 1H) , 3.70 (t, 1H) , 3.02 (d, 1H) , 2.18 (s, 3H) , 2.20 (s, 3H) , 1.48-1.38 (m, 6H);
HRMS (ESI) calcd for C32H37N2O2RuS [M-OTf]+ 615.1619, found 615.1611
[合成例5] (1S,2S)−N−Me−TippsDPEN(化合物5)の合成(一般式(1)〜(4)の錯体の合成に用いられうるジアミン化合物の合成)
Figure 0006476497
500mL4つ口反応フラスコに三方コック、スターラーバー、滴下漏斗及び温度計を取り付け、内部を窒素置換した。この反応フラスコに、窒素気流下にて(S,S)−Tipps−DPEN 5.0g(10.44mmol)、クロロギ酸メチル(化合物1)1.974g(1.61mL、20.9mmol)、炭酸カリウム 4.327g(31.3mmol)、水 21mL、およびTHF 27.3mLを入れ、室温にて1時間攪拌した。TLCにて転化率を確認したところ原料が消失していたので、この時点で反応を停止し、トルエン61mLおよび水21mLを投入し、攪拌、静置した後水層を除去した。得られた有機層をそのままエバポレーターにて溶媒を除去して乾固することによりほぼ純粋な化合物4(N−((1S,2S)−1,2−ジフェニル−2−(2,4,6−トリイソプロピルフェニルスルホンアミド)エチル)アセトアミド)が6.0g得られ、これ以上の精製は行わず以降反応に使用した。
Figure 0006476497
得られた化合物4全量に、トルエン 209mLおよび還元剤であるVitride(登録商標) 9.05g(8.07mL、31.3mmol)を加え、120℃のオイルバスにて還流下1時間反応させた。TLCにて転化率を調べたところ原料が消失していたためこの時点で反応を停止し、反応液を氷冷したところに、水10mLをゆっくり投入した。その後さらに水を70mL投入し攪拌、静置した後水層を分離した。この洗浄操作を2回繰り返した後、有機層の溶媒をエバポレーターにて回収して得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより化合物5(ジアミン化合物)を4.65g(収率90.4%)得た。
1H-NMR (CDCl3, 300MHz): δ 7.20-7.15 (m, 3H), 7.00-6.85 (m, 7H), 6.78-6.75 (m, 2H), 4.43 (d, 1H), 4.05-3.95 (m, 2H), 3.50 (d, 1H), 2.85-2.80 (m, 1H), 2.27 (s, 3H) , 1.25-1.10 (m, 12H) , 1.12-1.08 (s, 6H);
HRMS (ESI) calcd for C30H41N2O2S [M+H]+ 493.2889, found 493.2876
[合成例6] ルテニウム錯体(RuCl((S,S)−N−Me−Tippsdpen)(ベンゼン))(一般式(2)のルテニウム錯体)の合成
Figure 0006476497
合成例5で得られた化合物5 (0.5g、1.015mmol)、[RuCl2(ベンゼン)]2(0.254g、1.015mmol(Ru換算))、およびトリエチルアミン 0.205g(0.29mL、2.03mmol)を2−プロパノール 10mLに溶解し、80℃にて1時間反応させた。その後、反応液から溶媒を回収し、水を10mL投入し氷冷下10分攪拌した。析出した結晶をろ過した後、減圧下乾燥することによりRuCl((S,S)−N−Me−Tippsdpen)(ベンゼン)を0.61g(収率85.2%)得た。
1H-NMR (CD2Cl2, 300MHz): δ 7.20-6.50 (m, 12H), 5.90-5.80 (m, 6H), 4.35-4.20 (m, 2H), 4.15 (d, 1H), 3.60 (t, 1H), 2.90 (d, 3H), 2.70-2.60 (m, 1H), 1.30-1.02 (m, 18H);
HRMS (ESI) calcd for C36H45N2O2RuS [M-Cl]+ 671.2245, found 671.2239
[合成例7] ルテニウム錯体(RuBF4((S,S)−N−Me−Tippsdpen)(ベンゼン))(一般式(1)のルテニウム錯体)の合成
Figure 0006476497
合成例6で得られたルテニウム錯体 RuCl((S,S)−N−Me−Tippsdpen)(ベンゼン)0.656g(0.928mmol)およびAgBF4 0.216g(1.11mmol)をメタノール 7mLおよびジクロロメタン7mL中にて1時間攪拌し、析出した塩をセライトにてろ過した後、ろ液をエバポレーターで濃縮し減圧下乾燥することにより本発明のルテニウム錯体であるRuBF4((S,S)−N−Me−Tippsdpen)(ベンゼン)を0.68g(収率99%)得た。
1H-NMR (CD2Cl2, 300MHz): δ 7.22-6.55 (m, 12H), 6.10-6.05 (s, 6H), 4.48 (d, 1H), 4.25-4.15 (m, 2H), 4.00 (t, 1H), 3.10 (d, 3H), 2.70-2.60 (m, 1H), 1.25-1.05 (m, 18H);
HRMS (ESI) calcd for C36H45N2O2RuS [M-BF4]+ 671.2245, found 671.2238
[合成例8] ルテニウム錯体(RuCl((S,S)−N−Me−Tippsdpen)(p−シメン))(一般式(2)のルテニウム錯体)の合成
Figure 0006476497
合成例5で得られた化合物5 (1.0g、2.03mmol)、[RuCl2(p−シメン)]2 0.62g(2.03mmol(Ru換算))、およびトリエチルアミン 0.41g(0.574mL、4.06mmol)を2−プロパノール 20mLに溶解し、80℃にて1時間反応させた。その後、反応液から溶媒を回収し、水を10mL投入し氷冷下10分攪拌した。析出した結晶をろ過した後、減圧下乾燥することによりRuCl((S,S)−N−Me−Tippsdpen)(p−シメン)を1.31g(収率85.0%)得た。
1H-NMR (CD3OD, 300MHz): δ 7.10-6.40 (m, 12H), 5.85-5.65 (m, 4H), 4.25 (d, 1H), 4.18-4.00 (m, 2H), 3.80 (t, 1H), 3.18-3.02 (m, 1H), 2.75 (s, 3H), 2.68-2.60(m, 1H), 2.42 (s, 3H), 1.50-0.95 (m, 24H);
HRMS (ESI) calcd for C40H53N2O2RuS [M-Cl]+ 727.2871, found 659.1672
[合成例9] ルテニウム錯体(RuBF4((S,S)−N−Me−Tippsdpen)(p−シメン))(一般式(1)のルテニウム錯体)の合成
Figure 0006476497
合成例8で得られたルテニウム錯体 RuCl((S,S)−N−Me−Tippsdpen)(p−シメン)0.50g(0.655mmol)およびAgBF4 0.153g(0.787mmol)をメタノール 6mLおよびジクロロメタン67mL中にて1時間攪拌し、析出した塩をセライトにてろ過した後、ろ液をエバポレーターで濃縮し減圧下乾燥することにより本発明のルテニウム錯体であるRuBF4((S,S)−N−Me−Tippsdpen)(p−シメン)を0.53g(収率99%)得た。
1H-NMR (CD3OD, 300MHz): δ 7.30-6.82 (m, 12H), 6.00-5.20 (m, 4H), 4.58 (d, 1H), 4.30-4.18 (m, 2H), 4.10 (t, 1H), 3.10 (s, 3H), 3.00-2.80 (m, 2H), 2.25(s, 3H), 1.48-0.85 (m, 24H);
HRMS (ESI) calcd for C40H53N2O2RuS [M-BF4]+ 727.2871, found 727.2859
[実施例1] RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による2−メチルキノリンの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
触媒として合成例3で得られたRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン) 3.5mg(0.005mmol、S/C=500)、2−メチルキノリン 0.358g(0.34mL、2.5mmol)、およびHFIP 2mLを100mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、40℃にて20時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、99.5%conv.(転化率)、98.6%ee(光学純度)であった。
[比較例1] RuBF4((R,R)−Tsdpen)(p−シメン)による2−メチルキノリンの水素化反応
触媒としてRuBF4((R,R)−Tsdpen)(p−シメン) 3.4mg(0.005mmol、 S/C=500)を使用した以外は、実施例1と同様に反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、46.0%conv.(転化率)、96.9%ee(光学純度)であった。
実施例1および比較例1の結果をまとめると次のようになる。
Figure 0006476497
Figure 0006476497
このように、従来から用いられているRuBF4(Tsdpen)(p−シメン)錯体に対し、本発明のRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)錯体は、同じ触媒量で比較したところ、光学純度、転化率共に向上し、高い活性・選択性を持つことが分かる。
[実施例2] RuOTf((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による2−メチルキノリンの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
触媒として合成例4で得られたRuOTf((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン) 3.8mg(0.005mmol、S/C=500)、2−メチルキノリン 0.358g(0.34mL、2.5mmol)、およびHFIP 2mLを100mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、40℃にて6時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、91.0%conv.(転化率)、97.4%ee(光学純度)であった。
[比較例2] RuOTf((R,R)−Tsdpen)(p−シメン)による2−メチルキノリンの水素化反応
触媒としてRuOTf((R,R)−Tsdpen)(p−シメン) 3.4mg(0.005mmol、 S/C=500)を使用した以外は、実施例2と同様に反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、51.4%conv.(転化率)、95.0%ee(光学純度)であった。
実施例2および比較例2の結果をまとめると次のようになる。
Figure 0006476497
Figure 0006476497
このように、従来から用いられているRuOTf(Tsdpen)(p−シメン)錯体に対し、本発明のRuOTf((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)錯体は、同じ触媒量で比較したところ、光学純度、転化率共に向上し、高い活性・選択性を持つことが分かる。
[実施例3] RuOTf((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による2−メチルキノリンの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
触媒として合成例4で得られたRuOTf((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン) 7.6mg(0.01mmol、S/C=100)、2−メチルキノリン 0.143g(0.14mL、1.0mmol)、およびメタノール 2mLを100mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、40℃にて6時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、99.2%conv.(転化率)、94.9%ee(光学純度)であった。
[比較例3] RuOTf((R,R)−Tsdpen)(p−シメン)による2−メチルキノリンの水素化反応
触媒としてRuOTf((R,R)−Tsdpen)(p−シメン) 6.8mg(0.01mmol、 S/C=100)を使用した以外は、実施例3と同様に反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、53.7%conv.(転化率)、91.6%ee(光学純度)であった。
実施例3および比較例3の結果をまとめると次のようになる。
Figure 0006476497
Figure 0006476497
このように、従来から用いられているRuOTf(Tsdpen)(p−シメン)錯体に対し、本発明のRuOTf((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)錯体は、同じ触媒量で比較したところ、光学純度、転化率共に向上し、高い活性・選択性を持つことが分かる。
[実施例4] RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による2−メチルインドールの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
触媒として合成例3で得られたRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン) 3.5mg(0.005mmol、S/C=1000)、2−メチルインドール 0.656g(5mmol)、およびHFIP 2mLを100mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、10℃にて18時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、100%conv.(転化率)、97.4%ee(光学純度)であった。
[比較例4] RuBF4((R,R)−Tsdpen)(p−シメン)による2−メチルインドールの水素化反応
触媒としてRuBF4((R,R)−Tsdpen)(p−シメン) 3.4mg(0.005mmol、 S/C=1000)を使用した以外は、実施例4と同様に反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、85.2%conv.(転化率)、94.5%ee(光学純度)であった。
実施例4および比較例4の結果をまとめると次のようになる。
Figure 0006476497
Figure 0006476497
このように、従来から用いられているRuBF4(Tsdpen)(p−シメン)錯体に対し、本発明のRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)錯体は、同じ触媒量で比較したところ、光学純度、転化率共に向上し、高い活性・選択性を持つことが分かる。
[実施例5] RuOTf((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による2−メチルインドールの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
触媒として合成例4で得られたRuOTf((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン) 3.8mg(0.005mmol、S/C=1000)、2−メチルインドール 0.656g(5mmol)、およびHFIP 2mLを100mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、10℃にて6時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、92.3%conv.(転化率)、97.2%ee(光学純度)であった。
[比較例5] RuOTf((R,R)−Tsdpen)(p−シメン)による2−メチルインドールの水素化反応
触媒としてRuOTf((R,R)−Tsdpen)(p−シメン) 3.4mg(0.005mmol、 S/C=1000)を使用した以外は、実施例5と同様に反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、69.2%conv.(転化率)、95.1%ee(光学純度)であった。
実施例5および比較例5の結果をまとめると次のようになる。
Figure 0006476497
Figure 0006476497
このように、従来から用いられているRuOTf(Tsdpen)(p−シメン)錯体に対し、本発明のRuOTf((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)錯体は、同じ触媒量で比較したところ、光学純度、転化率共に向上し、高い活性・選択性を持つことが分かる。
[実施例6] RuOTf((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による2−メチルキノキサリンの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
触媒として合成例4で得られたRuOTf((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)を7.6mg(0.01mmol、 S/C=100)、2−メチルキノキサリン 0.144g(0.13mL、1.0mmol)、およびHFIP 1mLを100mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、40℃にて6時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、76.7%conv.(転化率)、88.3%ee(光学純度)であった。
[比較例6] RuOTf((R,R)−Tsdpen)(p−シメン)による2−メチルキノキサリンの水素化反応
触媒としてRuOTf((R,R)−Tsdpen)(p−シメン) 6.8mg(0.01mmol、 S/C=100)を使用した以外は、実施例6と同様に反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、41.8%conv.(転化率)、86.9%ee(光学純度)であった。
実施例6および比較例6の結果をまとめると次のようになる。
Figure 0006476497
Figure 0006476497
このように、従来から用いられているRuOTf(Tsdpen)(p−シメン)錯体に対し、本発明のRuOTf((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)錯体は、同じ触媒量で比較したところ、光学純度、転化率共に向上し、高い活性・選択性を持つことが分かる。
[実施例7] RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による2−メチルキノキサリンの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
触媒として合成例3で得られた(RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)を3.8mg(0.005mmol、 S/C=200)、2−メチルキノキサリン 0.144g(0.13mL、1.0mmol)、およびジクロロメタン 2mLを100mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、40℃にて6時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、71.2%conv.(転化率)、86.5%ee(光学純度)であった。
[比較例7] RuBF4((R,R)−Tsdpen)(p−シメン)による2−メチルキノキサリンの水素化反応
触媒としてRuBF4((R,R)−Tsdpen)(p−シメン) 3.5mg(0.005mmol、 S/C=200)を使用した以外は、実施例7と同様に反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、11.8%conv.(転化率)、74.9%ee(光学純度)であった。
実施例7および比較例7の結果をまとめると次のようになる。
Figure 0006476497
Figure 0006476497
このように、従来から用いられているRuBF4(Tsdpen)(p−シメン)錯体に対し、本発明のRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)錯体は、同じ触媒量で比較したところ、光学純度、転化率共に向上し、高い活性・選択性を持つことが分かる。
[実施例8] RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による2,3,3−トリメチルインドレニンの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
触媒として合成例3で得られたRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン) 3.8mg(0.005mmol、 S/C=300)、2,3,3−トリメチルインドレニン 0.239g(0.24mL、1.5mmol)、およびHFIP 1mLを100mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、50℃にて6時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、99.2%conv.(転化率)、95.8%ee(光学純度)であった。
[比較例8] RuBF4((R,R)−Tsdpen)(p−シメン)による2,3,3−トリメチルインドレニンの水素化反応
触媒としてRuBF4((R,R)−Tsdpen)(p−シメン)を3.4mg(0.005mmol、 S/C=300)を使用した以外は、実施例8と同様に反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、1.7%conv.(転化率)、48.5%ee(光学純度)であった。
実施例8および比較例8の結果をまとめると次のようになる。
Figure 0006476497
Figure 0006476497
このように、従来から用いられているRuBF4(Tsdpen)(p−シメン)錯体に対し、本発明のRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)錯体は、同じ触媒量で比較したところ、光学純度、転化率共に向上し、高い活性・選択性を持つことが分かる。
[実施例9] RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による2,3,3−トリメチルインドレニンの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
触媒として合成例3で得られたRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン) 3.8mg(0.005mmol、 S/C=200)、2,3,3−トリメチルインドレニン 0.159g(0.16mL、1.0mmol)、およびジクロロメタン 2mLを100mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、50℃にて6時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、99.7%conv.(転化率)、94.6%ee(光学純度)であった。
[比較例9] RuBF4((R,R)−Tsdpen)(p−シメン)による2,3,3−トリメチルインドレニンの水素化反応
触媒としてRuBF4((R,R)−Tsdpen)(p−シメン)を3.4mg(0.005mmol、 S/C=200)を使用した以外は、実施例9と同様に反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、21.2%conv.(転化率)、84.4%ee(光学純度)であった。
実施例9および比較例9の結果をまとめると次のようになる。
Figure 0006476497
Figure 0006476497
このように、従来から用いられているRuBF4(Tsdpen)(p−シメン)錯体に対し、本発明のRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)錯体は、同じ触媒量で比較したところ、光学純度、転化率共に向上し、高い活性・選択性を持つことが分かる。
[実施例10] RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による2,3,3−トリメチルインドレニンの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
触媒として合成例3で得られたRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン) 3.8mg(0.005mmol、 S/C=200)、2,3,3−トリメチルインドレニン 0.159g(0.16mL、1.0mmol)、およびTHF 2mLを100mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、50℃にて6時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、76.4%conv.(転化率)、87.4%ee(光学純度)であった。
[比較例10] RuBF4((R,R)−Tsdpen)(p−シメン)による2,3,3−トリメチルインドレニンの水素化反応
触媒としてRuBF4((R,R)−Tsdpen)(p−シメン)を3.4mg(0.005mmol、 S/C=200)を使用した以外は、実施例10と同様に反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、41.9%conv.(転化率)、85.9%ee(光学純度)であった。
実施例10および比較例10の結果をまとめると次のようになる。
Figure 0006476497
Figure 0006476497
このように、従来から用いられているRuBF4(Tsdpen)(p−シメン)錯体に対し、本発明のRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)錯体は、同じ触媒量で比較したところ、光学純度、転化率共に向上し、高い活性・選択性を持つことが分かる。
[実施例11] RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による4−メトキシ−N−(4−メチルペンタン−2−イリデン)アニリンの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
触媒として合成例3で得られたRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン) 7.6mg(0.01mmol、 S/C=100)、4−メトキシ−N−(4−メチルペンタン−2−イリデン)アニリン 0.205g(1.0mmol)、およびジクロロメタン 2mLを100mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、40℃にて6時間反応させた。GC分析により転化率、HPLC分析により光学純度を確認したところ、50.4%conv.(転化率)、47%ee(光学純度)であった。
[比較例11] RuBF4((R,R)−Tsdpen)(p−シメン)による4−メトキシ−N−(4−メチルペンタン−2−イリデン)アニリンの水素化反応
触媒としてRuBF4((R,R)−Tsdpen)(p−シメン)を6.8mg(0.01mmol、 S/C=100)を使用した以外は、実施例11と同様に反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、36.7%conv.(転化率)、21%ee(光学純度)であった。
実施例11および比較例11の結果をまとめると次のようになる。
Figure 0006476497
Figure 0006476497
このように、従来から用いられているRuBF4(Tsdpen)(p−シメン)錯体に対し、本発明のRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)錯体は、同じ触媒量で比較したところ、光学純度、転化率共に向上し、高い活性・選択性を持つことが分かる。
[実施例12] RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による3−メチル−2H−ベンゾ[1,4]オキサジンの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
触媒として合成例3で得られたRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン) 7.6mg(0.01mmol、 S/C=100)、3−メチル−2H−ベンゾ[1,4]オキサジン 0.147g(1.0mmol)、およびHFIP 2mLを100mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、40℃にて6時間反応させた。GC分析により転化率、HPLC分析により光学純度を確認したところ、>99%conv.(転化率)、78%ee(光学純度)であった。
[比較例12] RuBF4((R,R)−Tsdpen)(p−シメン)による3−メチル−2H−ベンゾ[1,4]オキサジンの水素化反応
触媒としてRuBF4((R,R)−Tsdpen)(p−シメン)を6.8mg(0.01mmol、 S/C=100)を使用した以外は、実施例12と同様に反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、>99%conv.(転化率)、72%ee(光学純度)であった。
実施例12および比較例12の結果をまとめると次のようになる。
Figure 0006476497
Figure 0006476497
このように、従来から用いられているRuBF4(Tsdpen)(p−シメン)錯体に対し、本発明のRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)錯体は、同じ触媒量で比較したところ、光学純度が向上し、高い選択性を持つことが分かる。
[比較例13] RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による2−メチルキノリンのギ酸を水素源とした水素移動反応
触媒として合成例3で得られたRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン) 3.5mg(0.005mmol、S/C=500)、2−メチルキノリン 0.358g(0.34mL、2.5mmol)、およびギ酸トリエチルアミン(ギ酸:トリエチルアミン=5:2共沸物) 1.25mLを、15mLシュレンク管に仕込み、40℃にて20時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、17.5%conv.(転化率)、69.1%ee(光学純度)であった。
Figure 0006476497
このように、本発明のRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)を用いて、従来より広く用いられているギ酸を水素源とする水素移動型反応の典型的な反応条件において、2−メチルキノリンを還元しても、実施例1におけるような水素ガスを水素源とする水素化反応に比べ転化率、光学純度共に著しく低下することが分かる。このことより、当該発明における触媒を用いて、水素ガスを水素源とする還元方法がとても有効であるということが分かる。
[比較例14] RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による2−メチルインドールのギ酸を水素源とした水素移動反応
触媒として合成例3で得られたRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン) 3.5mg(0.005mmol、S/C=1000)、2−メチルインドール 0.656g(5.0mmol)、ギ酸トリエチルアミン(ギ酸:トリエチルアミン=5:2共沸物) 2.5mLを15mLシュレンク管に仕込み、10℃にて18時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、反応は全く進行していなかった。
Figure 0006476497
このように、本発明のRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)を用いて、従来より広く用いられているギ酸を水素源とする水素移動型反応の典型的な反応条件において、2−メチルインドールを還元しても、反応が進行しなかった。一方、実施例4におけるような水素ガスを水素源とする水素化反応においては高い転化率および光学純度が得られるため、当該発明における触媒を用いて、水素ガスを水素源とする還元方法がとても有効であるということが分かる。
[比較例15] RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による2−メチルキノキサリンのギ酸を水素源とした水素移動反応
触媒として合成例3で得られたRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン) 3.5mg(0.005mmol、S/C=200)、2−メチルキノキサリン 0.144g(0.128mL、1.0mmol)、ギ酸トリエチルアミン(ギ酸:トリエチルアミン=5:2共沸物) 0.5mLを15mLシュレンク管に仕込み、40℃にて6時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、31.9%conv.(転化率)、85.7%ee(光学純度)であった。
Figure 0006476497
このように、本発明のRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)を用いて、従来より広く用いられているギ酸を水素源とする水素移動型反応の典型的な反応条件において、2−メチルキノキサリンを還元しても、実施例7におけるような水素ガスを水素源とする水素化反応に比べ転化率が著しく低下することが分かる。このことより、当該発明における触媒を用いて、水素ガスを水素源とする還元方法がとても有効であるということが分かる。
[比較例16] RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による2,3,3−トリメチルインドレニンのギ酸を水素源とした水素移動反応
触媒として合成例3で得られたRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン) 7.0mg(0.01mmol、S/C=200)、2,3,3−トリメチルインドレニン 0.318g(0.32mL、2.0mmol)、ギ酸トリエチルアミン(ギ酸:トリエチルアミン=5:2共沸物) 1.0mLを15mLシュレンク管に仕込み、50℃にて6時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、20.4%conv.(転化率)、14.9%ee(光学純度)であった。
Figure 0006476497
このように、本発明のRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)を用いて、従来より広く用いられているギ酸を水素源とする水素移動型反応の典型的な反応条件において、2,3,3−トリメチルインドレニンを還元しても優れた転化率および光学純度は得られず、実施例8、9、および10におけるような水素ガスを水素源とする水素化反応に比べ転化率、光学純度共に著しく低下することが分かる。このことより、当該発明における触媒を用いて、水素ガスを水素源とする還元方法がとても有効であるということが分かる。
[合成例10] イリジウム錯体(Cp*IrCl((R,R)−N−Me−Tsdpen))(一般式(3)のイリジウム錯体)の合成
Figure 0006476497
合成例1で得られた化合物3 (0.50g、1.314mmol)、[IrCp*Cl22(0.524g、1.314mmol)、およびトリエチルアミン 0.266g(0.366mL、2.628mmol)をジクロロメタン 15mLに溶解し、室温にて40分反応させた。その後、反応液から溶媒を回収し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム:メタノール=20:1(容量比))にて精製することにより本発明のイリジウム錯体であるCp*IrCl((R,R)−N−Me−Tsdpen)を0.976g(収率100%)得た。
1H-NMR (CDCl3, 300MHz): δ 7.62-7.58 (d, 2H), 7.20-6.63 (m, 12H), 4.50-4.40 (brs, 1H), 4.40 (d, 1H), 3.60 (t, 1H), 2.62 (d, 3H), 2.24 (s, 3H), 1.80(s, 15H);
HRMS (ESI) calcd for C32H38IrN2O2S [M-Cl]+ 707.2283, found 707.2280
[合成例11] イリジウム錯体(Cp*IrBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen))(一般式(4)のイリジウム錯体)の合成
Figure 0006476497
合成例10で得られたイリジウム錯体Cp*IrCl((R,R)−N−Me−Tsdpen)0.5g(0.672mmol)およびAgBF4 0.157g(0.807mmol)をメタノール 6mLおよびジクロロメタン6mL中にて1時間攪拌し、析出した塩をセライトにてろ過した後、ろ液をエバポレーターで濃縮し減圧下乾燥することにより本発明のイリジウム錯体であるCp*IrBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)を0.53g(収率99%)得た。
1H-NMR (CD3OD, 300MHz): δ 7.30-6.95 (m, 14H), 4.75 (d, 0.67H), 4.70 (m, 0.33H), 4.25 (m, 0.33H), 4.00 (d, 0.66H) , 2.85 (s, 1H) , 2.69 (s, 2H) , 2.29 (s, 2H) , 2.26 (s, 1H) , 1.90 (s, 5H) , 1.88 (s, 10H);
HRMS (ESI) calcd for C32H38IrN2O2S [M-BF4]+ 707.2283, found 707.2273
[合成例12] ルテニウム錯体(RuCl((R,R)−N−Me−Tsdpen)(メシチレン))(一般式(2)のルテニウム錯体)の合成
Figure 0006476497
合成例1で得られた化合物3 (1.0g、2.628mmol)、[RuCl2(メシチレン)]2 (0.759g、2.628mmol(Ru換算))、およびトリエチルアミン 0.531g(0.74mL、5.256mmol)を2−プロパノール 20mLに溶解し、80℃にて1.5時間反応させた。その後、反応液から溶媒を回収し、水を50mL投入し氷冷下10分攪拌した。析出した結晶をろ過した後、減圧下乾燥することによりRuCl((R,R)−N−Me−Tsdpen)(メシチレン)を1.54g(収率93.3%)得た。
1H-NMR (CD2Cl2, 400MHz): δ 7.25-7.10 (m, 6H), 6.90-6.62 (m, 8H), 5.43 (s, 3H), 3.93 (d, 1H), 3.85 (brs, 1H), 3.60 (t, 1H), 2.72 (d, 3H) , 2.35 (s, 9H) , 2.25 (s, 3H);
HRMS (ESI) calcd for C31H35N2O2RuS [M-Cl]+ 601.1463, found 601.1454
[合成例13] ルテニウム錯体(RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(メシチレン))(一般式(1)のルテニウム錯体)の合成
Figure 0006476497
合成例12で得られたルテニウム錯体 RuCl((R,R)−N−Me−Tsdpen)(メシチレン)1.15g(1.80mmol)およびAgBF4 0.409g(2.10mmol)をメタノール 5mLおよびジクロロメタン10mL中にて2時間攪拌し、析出した塩をセライトにてろ過した後、ろ液をエバポレーターで濃縮し減圧下乾燥することにより本発明のルテニウム錯体であるRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(メシチレン)を1.23g(収率99%)得た。
1H-NMR (CD3OD, 400MHz): δ 7.50-6.65 (m, 14H), 5.82 (s, 3H), 4.19 (d, 1H), 3.84 (d, 1H) , 2.97 (s, 3H) , 2.34 (s, 9H) , 2.20 (s, 3H);
HRMS (ESI) calcd for C31H35N2O2RuS [M-BF4]+ 601.1463, found 601.1475
[合成例14] ルテニウム錯体(RuCl((R,R)−N−Me−Tsdpen)(ベンゼン))(一般式(2)のルテニウム錯体)の合成
Figure 0006476497
合成例1で得られた化合物3 (1.0g、2.628mmol)、[RuCl2(ベンゼン)]2 (0.65g、2.628mmol(Ru換算))、およびトリエチルアミン 0.531g(0.74mL、5.256mmol)を2−プロパノール 15mLに溶解し、80℃にて1時間反応させた。その後、反応液から溶媒を回収し、水を50mL投入し氷冷下10分攪拌した。析出した結晶をろ過した後、減圧下乾燥することによりRuCl((R,R)−N−Me−Tsdpen)(ベンゼン)を1.54g(収率94.2%)得た。
1H-NMR (CD2Cl2, 400MHz): δ 7.20-7.10 (m, 5H), 6.88-6.60 (m, 9H), 5.81 (s, 6H), 4.05 (d, 1H), 3.95 (brs, 1H), 3.70 (t, 1H), 2.89 (d, 3H) , 2.27 (s, 3H);
HRMS (ESI) calcd for C28H29N2O2RuS [M-Cl]+ 559.0993, found 559.0090
[合成例15] ルテニウム錯体(RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(ベンゼン))(一般式(1)のルテニウム錯体)の合成
Figure 0006476497
合成例14で得られたルテニウム錯体 RuCl((R,R)−N−Me−Tsdpen)(ベンゼン)1.11g(1.80mmol)およびAgBF4 0.409g(2.10mmol)をメタノール 5mLおよびジクロロメタン20mL中にて2時間攪拌し、析出した塩をセライトにてろ過した後、ろ液をエバポレーターで濃縮し減圧下乾燥することにより本発明のルテニウム錯体であるRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(ベンゼン)を1.15g(収率99%)得た。
1H-NMR (CD3OD, 400MHz): δ 7.21-6.57 (m, 14H), 6.07 (s, 6H), 4.21 (d, 1H), 3.79 (d, 1H) , 2.99 (s, 3H) , 2.23 (s, 3H);
HRMS (ESI) calcd for C28H29N2O2RuS [M-BF4]+ 559.0993, found 559.0983
[合成例16] (1S,2S)−N−Me−MsDPEN(化合物7)の合成(一般式(1)〜(4)の錯体の合成に用いられうるジアミン化合物の合成)
Figure 0006476497
500mL4つ口反応フラスコに三方コック、スターラーバー、滴下漏斗及び温度計を取り付け、内部を窒素置換した。この反応フラスコに、窒素気流下にて(S,S)−MsDPEN 5.0g(17.22mmol)、クロロギ酸メチル(化合物1)3.25g(2.66mL、34.43mmol)、炭酸カリウム 7.13g(51.65mmol)、水 34.5mL、およびTHF 34.5mLを入れ、室温にて1時間攪拌した。TLCにて転化率を確認したところ原料が消失していたので、この時点で反応を停止し、トルエン100mLおよび水35mLを投入し、攪拌、静置した後水層を除去した。得られた有機層をそのままエバポレーターにて溶媒を除去して乾固することによりほぼ純粋な化合物6(N−((1S,2S)−2−メタンスルホンアミド−1,2−ジフェニルエチル)アセトアミド)が6.0g得られ、これ以上の精製は行わず以降の反応に使用した。
Figure 0006476497
得られた化合物6全量に、トルエン 345mLおよび還元剤であるVitride(登録商標)(70%トルエン溶液)14.9g(13.3mL、51.65mmol)を加え、120℃のオイルバスにて還流下1時間反応させた。TLCにて転化率を調べたところ原料が消失していたためこの時点で反応を停止し、反応液を氷冷したところに、水10mLをゆっくり投入した。その後さらに水を100mL投入し攪拌、静置した後水層を分離した。この洗浄操作を2回繰り返した後、有機層の溶媒をエバポレーターにて回収して得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより化合物7(ジアミン化合物)を2.06g(収率39.4%)得た。
1H-NMR (CDCl3, 400MHz): δ 7.40-7.18 (m, 10H), 5.34 (brs, 1H), 4.68 (d, 1H), 4.02 (d, 1H), 2.39 (s, 3H) , 2.35 (s, 3H);
HRMS (ESI) calcd for C16H21N2O2S [M+H]+ 305.1324, found 305.1322
[合成例17] ルテニウム錯体(RuCl((S,S)−N−Me−Msdpen)(p−シメン))(一般式(2)のルテニウム錯体)の合成
Figure 0006476497
合成例16で得られた化合物7 (0.6g、1.90mmol)、[RuCl2(p−シメン)]2 (0.581g、1.90mmol(Ru換算))、およびトリエチルアミン 0.385g(0.54mL、3.8mmol)を2−プロパノール 15mLに溶解し、80℃にて1.5時間反応させた。その後、反応液から溶媒を回収し、水15mLおよびクロロホルム30mLを投入し攪拌したのち静置し分液した。水層をクロロホルム10mLで抽出する操作を2回行った。合わせたクロロホルム層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、ろ過を行い溶媒を除去することによりRuCl((S,S)−N−Me−Msdpen)(p−シメン)を0.98g(収率90.0%)得た。
1H-NMR (CD2Cl2, 400MHz): δ 7.40-7.23 (m, 3H), 7.15-6.96 (m, 7H), 5.58 (d, 1H), 5.42-5.40 (m, 2H), 5.30 (d, 1H), 3.95 (d, 1H), 3.93 (brs, 1H), 3.58 (t, 1H) , 3.10 (m, 1H) , 2.80 (d, 3H) , 2.35 (s, 3H) , 2.33 (s, 3H) , 1.38-1.35 (m, 6H);
HRMS (ESI) calcd for C26H33N2O2RuS [M-Cl]+ 539.1306, found 539.1299
[合成例18] ルテニウム錯体(RuBF4((S,S)−N−Me−Msdpen)(p−シメン))(一般式(1)のルテニウム錯体)の合成
Figure 0006476497
合成例17で得られたルテニウム錯体 RuCl((S,S)−N−Me−Msdpen)(p−シメン)0.88g(1.53mmol)およびAgBF4 0.358g(1.84mmol)をメタノール 3mLおよびジクロロメタン15mL中にて2時間攪拌し、析出した塩をセライトにてろ過した後、ろ液をエバポレーターで濃縮し減圧下乾燥することにより本発明のルテニウム錯体であるRuBF4((S,S)−N−Me−Msdpen)(p−シメン)を0.95g(収率99%)得た。
1H-NMR (CD3OD, 400MHz): δ 7.40-7.02 (m, 10H), 5.99-5.97 (m, 1H), 5.90-5.86 (m, 2H), 5.77-5.76 (m, 1H), 4.13 (d, 1H) , 3.92 (d, 1H) , 3.07 (d, 3H) , 3.00-2.96 (m, 1H) , 2.38 (s, 3H) , 2.22 (s, 3H) , 1.44-1.29 (m, 6H);
HRMS (ESI) calcd for C26H33N2O2RuS [M-BF4]+ 539.1306, found 539.1334
[合成例19] ルテニウム錯体(RuCl((S,S)−N−Me−Msdpen)(メシチレン))(一般式(2)のルテニウム錯体)の合成
Figure 0006476497
合成例16で得られた化合物7 (0.6g、1.90mmol)、[RuCl2(メシチレン)]2 (0.555g、1.90mmol(Ru換算))、およびトリエチルアミン 0.385g(0.54mL、3.8mmol)を2−プロパノール 15mLに溶解し、80℃にて1.5時間反応させた。その後、反応液から溶媒を回収し、水を20mL投入し氷冷下10分攪拌した。析出した結晶をろ過した後、減圧下乾燥することによりRuCl((S,S)−N−Me−Msdpen)(メシチレン)を0.60g(収率56.4%)得た。
1H-NMR (CD2Cl2, 400MHz): δ 7.37-7.25 (m, 3H), 7.19-7.00 (m, 7H), 5.27 (s, 3H), 4.00 (d, 1H), 3.90 (brs, 1H), 3.72 (t, 1H), 2.72 (d, 3H) , 2.37 (s, 3H) , 2.28 (s, 9H);
HRMS (ESI) calcd for C25H31N2O2RuS [M-Cl]+ 525.1150, found 525.1145
[合成例20] ルテニウム錯体(RuBF4((S,S)−N−Me−Msdpen)(メシチレン))(一般式(1)のルテニウム錯体)の合成
Figure 0006476497
合成例19で得られたルテニウム錯体 RuCl((S,S)−N−Me−Msdpen)(メシチレン)0.60g(1.07mmol)およびAgBF4 0.25g(1.28mmol)をメタノール 3mLおよびジクロロメタン15mL中にて2時間攪拌し、析出した塩をセライトにてろ過した後、ろ液をエバポレーターで濃縮し減圧下乾燥することにより本発明のルテニウム錯体であるRuBF4((S,S)−N−Me−Msdpen)(メシチレン)を0.65g(収率99%)得た。
1H-NMR (CD3OD, 400MHz): δ 7.38-7.10 (m, 10H), 5.70 (s, 3H), 4.52 (d, 1H), 4.20 (d, 1H), 2.99 (d, 3H) , 2.35 (s, 3H) , 2.17 (s, 9H);
HRMS (ESI) calcd for C25H31N2O2RuS [M-BF4]+ 525.1150, found 525.1140
[合成例21] ルテニウム錯体(RuCl((S,S)−N−Me−Msdpen)(ヘキサメチルベンゼン))(一般式(2)のルテニウム錯体)の合成
Figure 0006476497
合成例16で得られた化合物7 (0.4g、1.31mmol)、[RuCl2(ヘキサメチルベンゼン)]2 (0.439g、1.31mmol(Ru換算))、およびトリエチルアミン 0.266g(0.37mL、2.63mmol)を2−プロパノール 10mLに溶解し、80℃にて1.5時間反応させた。その後、反応液から溶媒を回収し、水を20mL投入し氷冷下10分攪拌した。析出した結晶をろ過した後、減圧下乾燥することによりRuCl((S,S)−N−Me−Msdpen)(ヘキサメチルベンゼン)を0.70g(収率88.5%)得た。
1H-NMR (CD2Cl2, 400MHz): δ 7.40-7.10 (m, 10H), 4.08 (d, 1H), 3.72 (t, 1H), 3.70 (brs, 1H), 2.51 (d, 3H) , 2.19 (s, 18H);
HRMS (ESI) calcd for C28H37N2O2RuS [M-Cl]+ 567.1619, found 567.1622
[合成例22] ルテニウム錯体(RuBF4((S,S)−N−Me−Msdpen)(ヘキサメチルベンゼン))(一般式(1)のルテニウム錯体)の合成
Figure 0006476497
合成例21で得られたルテニウム錯体 RuCl((S,S)−N−Me−Msdpen)(ヘキサメチルベンゼン)0.69g(1.14mmol)およびAgBF4 0.268g(1.37mmol)をメタノール 3mLおよびジクロロメタン15mL中にて2時間攪拌し、析出した塩をセライトにてろ過した後、ろ液をエバポレーターで濃縮し減圧下乾燥することにより本発明のルテニウム錯体であるRuBF4((S,S)−N−Me−Msdpen)(ヘキサメチルベンゼン)を0.74g(収率99%)得た。
1H-NMR (CD3OD, 400MHz): δ 7.40-7.20 (m, 10H), 4.52 (d, 1H), 4.20 (d, 1H), 2.59 (s, 3H), 2.53 (d, 3H) , 2.25-2.05 (m, 18H);
HRMS (ESI) calcd for C28H37N2O2RuS [M-BF4]+ 567.1619, found 567.1609
[実施例13] RuBF4((S,S)−N−Me−Msdpen)(p−シメン)による2,5−ジメチルインドールの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
Figure 0006476497
触媒として合成例18で得られたRuBF4((S,S)−N−Me−Msdpen)(p−シメン) 1.3mg(0.002mmol、S/C=500)、2,5−ジメチルインドール 0.145g(1mmol)、およびHFIP 1mLを50mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、10℃にて7時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、>99.9%conv.(転化率)、95.8%ee(光学純度)であった。
[実施例14] RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による5−メトキシ−2−メチルインドールの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
Figure 0006476497
触媒として合成例3で得られたRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン) 1.4mg(0.002mmol、S/C=500)、5−メトキシ−2−メチルインドール 0.1612g(1mmol)、およびHFIP 1.1mLを50mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、10℃にて7時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、98.8%conv.(転化率)、95.3%ee(光学純度)であった。
[実施例15] RuBF4((S,S)−N−Me−Msdpen)(p−シメン)による5−メトキシ−2−メチルインドールの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
Figure 0006476497
触媒として合成例18で得られたRuBF4((S,S)−N−Me−Msdpen)(p−シメン) 1.3mg(0.002mmol、S/C=500)、5−メトキシ−2−メチルインドール 0.1612g(1mmol)、およびHFIP 1mLを50mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、10℃にて7時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、99.7%conv.(転化率)、95.2%ee(光学純度)であった。
[実施例16] RuBF4((S,S)−N−Me−Msdpen)(p−シメン)による5−クロロ−2−メチルインドールの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
Figure 0006476497
触媒として合成例18で得られたRuBF4((S,S)−N−Me−Msdpen)(p−シメン) 6.3mg(0.01mmol、S/C=100)、5−クロロ−2−メチルインドール 0.1612g(1mmol)、およびHFIP 1.2mLを50mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、30℃にて20時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、99.1%conv.(転化率)、94.3%ee(光学純度)であった。
[実施例17] RuBF4((S,S)−N−Me−Msdpen)(p−シメン)による5−フルオロ−2−メチルインドールの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
Figure 0006476497
触媒として合成例18で得られたRuBF4((S,S)−N−Me−Msdpen)(p−シメン) 1.3mg(0.002mmol、S/C=500)、5−フルオロ−2−メチルインドール 0.149g(1mmol)、およびHFIP 1mLを50mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、10℃にて7時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、89.3%conv.(転化率)、93.9%ee(光学純度)であった。
[実施例18] RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による1,2,3,4−テトラヒドロカルバゾールの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
Figure 0006476497
触媒として合成例3で得られたRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン) 2.8mg(0.004mmol、S/C=250)、1,2,3,4−テトラヒドロカルバゾール 0.171g(1mmol)、およびHFIP 1.2mLを50mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、10℃にて7時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、83.5%conv.(転化率)(シス体の生成物のみが生成)、96.1%ee(光学純度)であった。
[実施例19] RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(メシチレン)による1,2,3,4−テトラヒドロシクロペンタインドールの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
Figure 0006476497
触媒として合成例13で得られたRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(メシチレン) 1.4mg(0.002mmol、S/C=1,000)、1,2,3,4−テトラヒドロシクロペンタインドール 0.314g(2mmol)、およびHFIP 2.2mLを100mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、10℃にて7時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、98.5%conv.(転化率)(シス体の生成物のみが生成)、89.7%ee(光学純度)であった。
[実施例20] RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による2,3−ジメチルインドールの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
Figure 0006476497
触媒として合成例3で得られたRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン) 2.8mg(0.004mmol、S/C=250)、2,3−ジメチルインドール 0.145g(1mmol)、およびHFIP 1.0mLを50mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、10℃にて31時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、79.8%conv.(転化率)(シス体73.3%、トランス体6.5%)、96.8%ee(シス体)、97.4%ee(トランス体)(光学純度)であった。
[実施例21] RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による4−ヒドロキシ−2−メチルインドールの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
Figure 0006476497
触媒として合成例3で得られたRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン) 1.4mg(0.002mmol、S/C=250)、4−ヒドロキシ−2−メチルインドール 0.74g(0.5mmol)、およびHFIP 0.6mLを50mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、30℃にて31時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、92.9%conv.(転化率)、97.6%ee(光学純度)であった。
[実施例22] RuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン)による2−メチルインドールの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
Figure 0006476497
触媒として合成例3で得られたRuBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)(p−シメン) 2.1mg(0.003mmol、S/C=500)、2−メチルインドール 0.197g(1.5mmol)、およびHFIP 1.4mLを50mLオートクレーブに仕込み、水素圧1MPaの下、10℃にて7時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、96.4%conv.(転化率)、96.0%ee(光学純度)であった。
[実施例23] イリジウム錯体(Cp*IrBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen))による2−メチルインドールの水素化反応(本発明の不斉還元反応)
Figure 0006476497
触媒として合成例11で得られたイリジウム錯体(Cp*IrBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)) 4.0mg(0.005mmol、S/C=200)、2−メチルインドール 0.131g(1.0mmol)、およびHFIP 0.9mLを50mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、10℃にて7時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、99.3%conv.(転化率)、94.4%ee(光学純度)であった。
[比較例17] イリジウム錯体(Cp*IrBF4((R,R)−Tsdpen))による2−メチルインドールの水素化反応
Figure 0006476497
触媒としてイリジウム錯体(Cp*IrBF4((R,R)−Tsdpen)) 3.9mg(0.005mmol、S/C=200)、2−メチルインドール 0.131g(1.0mmol)、およびHFIP 0.9mLを50mLオートクレーブに仕込み、水素圧5MPaの下、10℃にて7時間反応させた。GC分析により転化率と光学純度を確認したところ、57.8%conv.(転化率)、65.7%ee(光学純度)であった。
このように、従来から用いられているCp*IrBF4((R,R)−Tsdpen)錯体に対し、本発明のCp*IrBF4((R,R)−N−Me−Tsdpen)錯体は、同じ触媒量で比較したところ、光学純度、転化率共に向上し、高い活性・選択性を持つことが分かる。

Claims (2)

  1. 一般式(1)で表されるルテニウム錯体。
    Figure 0006476497
    (式中、
    *は、不斉炭素原子を示し、
    1は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基、および、炭素数6〜30のアリール基(アリール基は炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基、および、ハロゲン原子から選択される1以上の置換基を有していてもよい)から選択される基を示し、
    2およびR3は、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基(フェニル基は炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、および、ハロゲン原子から選択される1以上の置換基を有していてもよい)、および、炭素数3〜8のシクロアルキル基(シクロアルキル基は炭素数1〜10のアルキル基から選択される1以上の置換基を有していてもよい)から選択される基を示すか、または、これらが結合している炭素原子と一緒になって環を形成し、
    Yは、水素原子または重水素原子を示し、
    11、R12、R13、R14、R15およびR16は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルキル基を1〜3個有するシリル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、および、−C(=O)−OR22[R22は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数4〜10のヘテロアリール基または炭素数6〜10のアリール基を示す]から選択される基を示し、
    -は、カウンターアニオンを示す。)
  2. 一般式(4)で表されるイリジウム錯体。
    Figure 0006476497
    (式中、
    *は、不斉炭素原子を示し、
    1は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基、および、炭素数6〜30のアリール基(アリール基は炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基、および、ハロゲン原子から選択される1以上の置換基を有していてもよい)から選択される基を示し、
    2およびR3は、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基(フェニル基は炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、および、ハロゲン原子から選択される1以上の置換基を有していてもよい)、および、炭素数3〜8のシクロアルキル基(シクロアルキル基は炭素数1〜10のアルキル基から選択される1以上の置換基を有していてもよい)から選択される基を示すか、または、これらが結合している炭素原子と一緒になって環を形成し、
    Yは、水素原子または重水素原子を示し、
    Mは、イリジウムを示し、
    Lは、シクロペンタジエニルまたはペンタメチルシクロペンタジエニル配位子を示し、
    -は、カウンターアニオンを示す。)
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105753752B (zh) * 2016-04-15 2018-02-27 安徽师范大学 一种手性邻二胺类化合物的制备方法
GB201907506D0 (en) * 2019-05-28 2019-07-10 Goldenkeys High Tech Mat Co Ltd Catalysts
WO2024048615A1 (ja) * 2022-08-30 2024-03-07 協和キリン株式会社 キノキサリン誘導体の製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001104795A (ja) * 1999-10-13 2001-04-17 Mitsubishi Chemicals Corp ルテニウム触媒組成物
AU2001276690A1 (en) * 2000-08-01 2002-02-13 Shionogi And Co., Ltd. Process for producing alcohol with transition metal complex having amide compound as ligand
WO2006137167A1 (ja) * 2005-06-20 2006-12-28 Kanto Kagaku Kabushiki Kaisha スルホナート触媒及びそれを利用したアルコール化合物の製法
JP2009023941A (ja) * 2007-07-19 2009-02-05 Kanto Chem Co Inc 有機金属化合物及びそれを用いた光学活性アルコール類の製造方法
JP5727127B2 (ja) * 2009-04-10 2015-06-03 関東化学株式会社 不斉触媒およびこれを用いた光学活性アルコール類の製造方法
JP5536541B2 (ja) * 2009-07-13 2014-07-02 高砂香料工業株式会社 ルテニウム−ジアミン錯体および光学活性化合物の製造方法
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