JP6893932B2 - ジカルボニルルテニウム触媒及びジカルボニルオスミウム触媒 - Google Patents

ジカルボニルルテニウム触媒及びジカルボニルオスミウム触媒 Download PDF

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Description

本開示は、二座及び三座の窒素配位子及びホスフィン配位子を有するルテニウム並びにオスミウムのジカルボニル錯体に関する。本開示は、これらの錯体の調製方法、並びに移動水素化又は水素を用いる水素化によるケトン及びアルデヒドの両方の還元反応のための触媒としての、単離した又はその場で調製したこれらの錯体の使用に関する。
カルボニル化合物(アルデヒド及びケトン)は、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム及びオスミウムをベースとする触媒の使用により、分子状水素(水素化)又は水素供与体分子(移動水素化)によって、アルコールに容易に還元することができる。
カルボニル化合物の化学選択的還元及び立体選択的還元を触媒する錯体の開発は、学術的及び工業的に関心の大きな対象であり、錯体の配位子の微調整により実現できる目標である。
加圧下で水素を使用する必要がある水素化は、アルコールを合成する工業的方法である。この方法の開発及び応用の大きな躍進は、ケトンの触媒的エナンチオ選択的な水素化のための、式RuCl(P)(ジアミン)及びRuCl(PP)(ジアミン)(P=ホスフィン及びPP=ジホスフィン)である新規なクラスのルテニウム錯体によって、90年代の後半にもたらされた。キラルなジホスフィン配位子及びジアミン配位子の適切な組合せを使用することにより、これらの錯体は、高い鏡像異性体過剰率で、キラルアルコールの生成を伴うカルボニル化合物の不斉還元を効率的に触媒することが証明された。
水素化に加えて、水素源として2−プロパノール又はギ酸を使用する移動水素化反応も開発され、非加圧系の使用及びその危険性の低減という利点がある。
2004年に、Baratta及び共同研究者は、水素化及び移動水素化反応において、高い触媒活性を示すホスフィン並びに二座及び三座アミノピリジン配位子を含有するルテニウム錯体を開発している。
二座窒素配位子(L. Spicciaら、Coord. Chem. Rev. 2004, 248, p1329)を含有するジカルボニル誘導体RuCl(CO)(bipy)は、オレフィンのエポキシ化、水性ガスシフト反応及びCOの光化学的及び電気化学的還元を含めた、いくつかのプロセスに対して触媒活性があることが示されていることは指摘に値する。シクロメタル化カルボニル誘導体[RuCl(CN)(CO)は、アルキン二量化反応及びアルコールのケトンへの酸化において触媒活性を示す。
これらの系に対する関心は、Ru−CO結合の存在が触媒を、一層ロバストにし且つ触媒を失活させる可能性がある基質の脱カルボニル化反応の影響を受けにくくし、それにより非常に少ない量での触媒の使用を回避するという事実から生じている。
更に、移動水素化又は水素化により、カルボニル化合物のアルコールへの還元を経済的に競争力あるものにするためには、高い化学選択性及び立体選択性を有する触媒の開発が重要な問題である。
更に、触媒は、高い生産性を示さなければならず、単純且つ安全な合成経路により、商業的に入手可能な出発原料から容易に調製されるべきである。
本発明の目的は、二座及び三座の窒素配位子並びにリン含有配位子と組み合わせた、2つのCO配位子を含有するルテニウム及びオスミウムの錯体の合成に関する。これらの錯体は、移動水素化又は分子状水素を用いる水素化によって、カルボニル化合物の還元における触媒として使用することができる。
本発明のさらなる目的は、カルボニル化合物の還元中、又は移動水素化若しくは分子状水素を用いる水素化によって、その場で生成することができるルテニウム(II)錯体及びオスミウム(II)錯体を得ることである。
上記の目的を達成するために、本発明者らは、分子状水素を用いる水素化反応及びカルボニル化合物のアルコールへの移動水素化において触媒活性の高い触媒を得る解決策である、窒素及びホスフィン配位子を含有する一連のルテニウム及びオスミウムのジカルボニル錯体を同定した。
したがって、本開示は、式(1)の六配位錯体に言及する:
[MX(CO)L’]W (1)
[式中、
M=Ru又はOsであり、
X及びYは、ハロゲン化物、ヒドリド、C1−C20カルボキシレート及びC1−C20アルコキシドの中から独立して選択され、
Wは、ハロゲン化物、C1−C20カルボキシレート及びC1−C20アルコキシドの中から選択され、
− Lは、以下:
(I) 式Ia−Icの(NN)化合物:
Figure 0006893932
(II) 式IIa−IIbの(HCNN)化合物:
Figure 0006893932
(III) 式IIc−IIdの(CNN)配位子
Figure 0006893932
(式中、R−R13は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される)
の中から選択される窒素含有配位子であり、
− L’は、式(IVa)のHCP化合物及び式(IVb)のCP配位子
Figure 0006893932
(式中、
21−R23は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される)の中から選択される、少なくとも1つのリン含有配位子であり、
a、b、c及びeは、独立して、0又は1であり、
dは、0、1又は2であるが、
但し、
− MがRuであり、且つa=b=1であり;c=e=0であり;d=2及びX=Y=Clである場合、R23は水素ではなく、
− MがRuであり、且つa=1であり;b=c=e=0であり;d=2及びX=Clである場合、HCPは、(2,6−ジメチルフェニル)ジフェニルホスフィン(Hdmpp)ではなく、CPは、(2,6−ジメチルフェニル)ジフェニルホスフィン(dmpp)の陰イオンではなく、
− MがRuであり、且つa=b=c=1であり;d=e=0及びX=Y=Clである場合、Lは、エチレンジアミン又はビピリジンではない]。
さらなる態様において、本開示は、式(1)の錯体を得る方法であって、
(i)式MXYの化合物(式中、M、X及びYは、上で定義されている通りである)をHCOOHと反応させて、これにより式[MXY(CO)の中間化合物を得ることと、
(ii)溶媒、及び任意選択的に式N(R242526)の第三級アミン(式中、R24、R25及びR26は、C1−C6脂肪族基の中から独立して選択される)の存在下、
式[MXY(CO)の化合物を以下:
− 式IIa−IIbの(HCNN)化合物:
Figure 0006893932
− 式(IVa)のHCP化合物
Figure 0006893932
(式中、
−R13及びR21−R23は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される)
の中から選択される少なくとも1つの配位子と反応させることと、
(iii)任意選択的に、工程(ii)において得られた化合物を、炭酸カリウム、炭酸カルシウム及びそれらの混合物の中から選択される塩基性化合物、並びに/又は式Ia−Icの窒素含有(NN)化合物:
Figure 0006893932
(式中、R−Rは、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される)と反応させることと
を含む、方法に言及する。
さらなる一態様において、本開示は、移動水素化又は分子状水素を用いる水素化による、ケトン又はアルデヒドのアルコールへの還元反応のための、触媒又は触媒前駆体(pre−catalyst)としての前記ルテニウム又はオスミウム錯体の使用に言及する。
この態様及び他の態様、並びに本発明の特徴及び利点は、以下の詳細説明から、及び本発明自体の非限定的な例示として提示される好ましい実施態様により一層明らかになろう。
本明細書に使用される場合、「脂肪族基」とは、芳香族基を除く、非環式又は環式の、線状又は分岐状の、飽和又は不飽和な飽和炭化水素を指す。
本明細書に使用される場合、「置換脂肪族基」とは、少なくとも1個の水素原子が、−OR、−NRR’、−NRCOR’、−NO、−NH、−COR、−COOR、−CONRR’及びハライドの中から選択される少なくとも1つの置換基により置きかえられている脂肪族基を指し、R及びR’は、同一又は異なっており、H又はC1−C20脂肪族基又は芳香族基とすることができる。
本明細書に使用される場合、「芳香族基」はまた、置換芳香族基及び複素芳香族基を含む。
本明細書に使用される場合、「置換芳香族基」とは、少なくとも1個の芳香族水素原子が、−R、−OR、−NRR’、−NRCOR’、−NO、−NH、−COR、−COOR、−CONRR’及びハライドの中から選択される少なくとも1つの置換基により置きかえられている芳香族基を指し、R及びR’は、同一又は異なっており、H又はC1−C20脂肪族基又は芳香族基とすることができる。
本明細書に使用される場合、「複素芳香族基」とは、芳香族環の部分である少なくとも1個の炭素原子が、N、S、O及びPの中から選択される1個のヘテロ原子により置きかえられている、芳香族基を指す。
本明細書に使用される場合、「水素供与体」とは、別の化合物に水素原子を移動する化合物を指す。
本明細書に使用される場合、「(移動)水素化」とは、分子状水素を用いる水素化、又は水素供与体化合物を使用する移動水素化を指す。
本説明及び添付の特許請求の範囲では、表1に一覧表示されている略称が使用される:
Figure 0006893932
Figure 0006893932
Figure 0006893932
本開示は、式(1)の六配位錯体に言及する:
[MX(CO)L’]W (1)
[式中、
M=Ru又はOsであり、
X及びYは、ハロゲン化物、ヒドリド、C1−C20カルボキシレート及びC1−C20アルコキシドの中から独立して選択され、
Wは、ハロゲン化物、C1−C20カルボキシレート及びC1−C20アルコキシドの中から選択され、
a、b、c及びeは、独立して、0又は1であり、
dは、0、1又は2であり、
− Lは、以下:
(I) 式Ia−Icの(NN)化合物:
Figure 0006893932
(II) 式IIa−IIbの(HCNN)化合物:
Figure 0006893932
(III) 式IIc−IIdの(CNN)配位子:
Figure 0006893932
(式中、
−R13は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択され、好ましくは、R及びRは、H及びフェニル基の中から独立して選択することができ、且つ/又はR−R及びR−R13はHとすることができ、且つ/又はRは4−メチルとすることができる)
の中から選択される窒素含有配位子であり、
− L’は、式(IVa)のHCP化合物及び式(IVb)のCP配位子
Figure 0006893932
(式中、
21−R23は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択され、好ましくは、R23は−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、C6−C20脂環式基又はC6−C20芳香族基とすることができ、より好ましくはR23は−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、フェニル基及びシクロヘキシル基の中から独立して選択することができる)
の中から選択される、少なくとも1つのリン含有配位子であるが、
但し、
− MがRuであり、且つa=b=1であり;c=e=0であり;d=2及びX=Y=Clである場合、R23は水素ではなく、
− MがRuであり、且つa=1であり;b=c=e=0であり;d=2及びX=Clである場合、HCPは、(2,6−ジメチルフェニル)ジフェニルホスフィン(Hdmpp)ではなく、CPは、(2,6−ジメチルフェニル)ジフェニルホスフィン(dmpp)の陰イオンではなく、
− MがRuであり、且つa=b=c=1であり;d=e=0であり、X=Y=Clである場合、Lは、エチレンジアミン又はビピリジンではない]。
本開示はまた、式(1)の錯体を得るであって、
(i)式MXY、好ましくは式MX、より好ましくは式MCl(式中、M、X及びYは、上で定義されている通りである)の化合物をHCOOHと反応させて、これにより式[MXY(CO)、好ましくは式[MX(CO)、より好ましくは式[MCl(CO)の中間体化合物を得ることと、
(ii)好ましくは、C1−C6脂肪族アルコールの中から選択される、より好ましくはエタノール、メタノール又はそれらの混合物の中から選択される溶媒、
及び任意選択的に式N(R242526)の第三級アミン(式中、R24、R25及びR26は、C1−C6脂肪族基の中から独立して選択され、好ましくはトリエチルアミンである)の存在下、
式[MXY(CO)の化合物を以下:
− 式IIa−IIbの(HCNN)化合物:
Figure 0006893932
− 式(IVa)のHCP化合物
Figure 0006893932
(式中、
−R13及びR21−R23は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択され、好ましくはR−R13はHとすることができ、且つ/又はRは、4−メチルとすることができ、且つ/又はR23は、−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、C6−C20脂環式基又はC6−C20芳香族基とすることができ、より好ましくは、R23は−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、フェニル基及びシクロヘキシル基の中から独立して選択することができる)
の中から選択される少なくとも1つの配位子と反応させることと、
(iii)任意選択的に、工程(ii)において得られた化合物を、炭酸カリウム、炭酸カルシウム及びそれらの混合物の中から選択される塩基性化合物、並びに/又は式Ia−Icの窒素含有(NN)化合物:
Figure 0006893932
(式中、R−Rは、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択され、好ましくは、R及びRは、H及びフェニル基の中から独立して選択することができ、且つ/又はR−R及びR−R13はHとすることができ、且つ/又はRは4−メチルとすることがでる)反応させることと
を含む、方法に言及する。
工程(iii)の後に、式(1)の錯体は、好適な有機溶媒を用いる沈殿などによる既知の技法によって、溶液から回収することができる。
(HCP)及び(CP)と組み合わせた、窒素含有配位子(Ia−c)及び(IIa−d)の高いモジュール性(modularity)により、高化学選択性及び立体選択性を示す、明確に定義された触媒の大多数を得ることが可能になる。
本発明の目的のために、M、X、Y、W、L及びL’の様々な意味の組合せから、以下に示されている下位式(sub−formula)(V)−(IX)の錯体を得ることができ、これらは、一般式(1)により包含される。
タイプHCNN(IIa−b)の配位子は、二座(IIa−b)又はタイプ(IIc−d)の三座配位子の両方として作用することができる。二座配位子の場合、配位は、−NH基の窒素原子及び複素環の第2の窒素原子を介して起こる。
したがって、実施態様によれば、本開示は、式(V)
MXY(CO)(HCNN) (V)
(式中、M、X、Y及び(HCNN)は、式(1)に定義されている通りである)
の錯体に言及することができる。
HCNN配位子を含有する式(V)の錯体は、(NN)配位子を含有する、当技術分野において公知の類似化合物と比較して、著しく高い活性を有する触媒となる。
本開示はまた、式(V)の錯体を得る方法であって、
(i)式MXY、好ましくは式MX、より好ましくは式MCl(式中、M、X及びYは、上で定義されている通りである)の化合物をHCOOHと反応させて、これにより式[MXY(CO)、好ましくは式[MX(CO)、より好ましくは式[MCl(CO)の中間体化合物を得ることと、
(ii)好ましくは、C1−C6脂肪族アルコールの中から選択される、より好ましくは、エタノール、メタノール及びそれらの混合物の中から選択される溶媒の存在下、
式[MXY(CO)の化合物を式IIa−IIbの(HCNN)化合物:
Figure 0006893932
(式中、
−R13は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択され、好ましくは、Rは4−メチルとすることができ、且つ/又はR−R13は、Hとすることができる)と反応させることと
を含む、方法に言及する。
式(V)の好ましい錯体の非限定例は、
Figure 0006893932
である。
中性のジカルボニル錯体1−3は、[RuCl(CO)ポリマー(RuCl・xHOから調製)を、エタノール中、それぞれ、配位子6−(4−メチルフェニル((methylpheny)))−2−(アミノメチル)ピリジン、2−(アミノメチル)ベンゾ[h]キノリン及び4−フェニル−2−(アミノメチル)ベンゾ[h]キノリンにより処理することにより得た。
6位に芳香族基により官能基化されているピリジン環を含有するタイプ(IIa)のHCNN配位子、及びベンゾ[h]キノリン系を含有するタイプ(IIb)の配位子は、−NH基の窒素原子、複素環の第2の窒素原子及び金属とシクロメタル化している炭素原子を介して、陰イオン性三座配位子(IIc−IId)として作用することができる。
したがって、さらなる一実施態様によれば、本開示は、式(VI)
MX(CO)(CNN) (VI)
(式中、M、X及び(CNN)は、式(1)に定義されている通りである)
の錯体に言及することができる。
本開示はまた、式(VI)の錯体を得る方法であって、
(i)式MXY、好ましくは式MX、より好ましくは式MCl(式中、M、X及びYは、上で定義されている通りである)の化合物をHCOOHと反応させて、これにより式[MXY(CO)、好ましくは式[MX(CO)、より好ましくは式[MCl(CO)の中間体化合物を得ることと、
(ii)好ましくは、C1−C6脂肪族アルコールの中から選択される、より好ましくは、エタノール、メタノール及びそれらの混合物の中から選択される溶媒
及び式N(R242526)の第三級アミン(式中、R24、R25及びR26は、C1−C6脂肪族基の中から独立して選択され、好ましくはトリエチルアミンである)の存在下、
式[MXY(CO)の化合物を式IIa−IIbの(HCNN)化合物:
Figure 0006893932
(式中、
−R13は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択され、好ましくは、Rは4−メチルとすることができ、且つ/又はR−R13は、Hとすることができる)
と反応させることと、
(iii)工程(ii)において得られた化合物を、炭酸カリウム、炭酸カルシウム及びそれらの混合物の中から選択される塩基性化合物と反応させることと
による、方法に言及する。
式(VI)の好ましい錯体の非限定例は、
Figure 0006893932
である。
ピンサージカルボニル錯体4は、トリエチルアミンを含む還流エタノール中、[RuCl(CO)及び6−(4−メチルフェニル)−2−(アミノメチル)ピリジンから合成した。
さらなる一実施態様によれば、本開示は、式(VII)
[M(CO)(CP)(NN)]W (VII)
(式中、M、(CP)、(NN)及びWは、式(1)に定義されている通りである)
の錯体に言及することができる。
好ましくは、R23は−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、C6−C20脂環式基又はC6−C20芳香族基とすることができ、より好ましくは、R23は−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、フェニル基及びシクロヘキシル基の中から独立して選択することができる。
本開示はまた、式(VII)の錯体を得る方法であって、
(i)式MXY、好ましくは式MX、より好ましくは式MCl(式中、M、X及びYは、上で定義されている通りである)の化合物をHCOOHと反応させて、これにより式[MXY(CO)、好ましくは式[MX(CO)、より好ましくは式[MCl(CO)の中間体化合物を得ることと、
(ii)好ましくは、C1−C6脂肪族アルコールの中から選択される、好ましくはエタノール、メタノール及びそれらの混合物の中から選択される溶媒
及び式N(R242526)の第三級アミン(式中、R24、R25及びR26は、C1−C6脂肪族基の中から独立して選択され、好ましくはトリエチルアミンである)の存在下、
式[MXY(CO)の化合物を式(IVa)の(HCP)化合物
Figure 0006893932
(式中、
21−R23は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択され、好ましくは、R23は−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、C6−C20脂環式基又はC6−C20芳香族基とすることができ、より好ましくはR23は−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、フェニル基及びシクロヘキシル基の中から独立して選択することができる)
と反応させることと、
(iii)工程(ii)において得られた化合物を、炭酸カリウム、炭酸カルシウム及びそれらの混合物の中から選択される塩基性化合物、並びに式Ia−Icの窒素含有(NN)化合物:
Figure 0006893932
(式中、R−Rは、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択され、好ましくは、R−Rは、H及びフェニル基の中から独立して選択することができ、且つ/又はR−RはHとすることができる)
と反応させることと
による、方法に言及する。
式(VII)の好ましい錯体の非限定例は、
Figure 0006893932
である。
陽イオン性ジカルボニルシクロメタル化錯体5、6は、エタノール中、トリエチルアミン及び二座窒素配位子であるエチレンジアミン又は2−(アミノメチル)ピリジンの存在下、[RuCl(CO)と(2,6−ジメチルフェニル)ジフェニルホスフィンとから調製した。
さらなる実施態様によれば、本開示は、金属に配位して、式(VIII)
MXY(CO)(HCP) (VIII)
(式中、M、X、Y及びHCPは、式(1)において定義されている通りであるが、但し、MがRuであり、X=Y=Clである場合、R23は水素ではない)
の錯体をもたらす配位子(IVa)を含む、錯体に言及することができる。
好ましくは、R23は−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、C6−C20脂環式基又はC6−C20芳香族基とすることができ、より好ましくは、R23は−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、フェニル基及びシクロヘキシル基の中から独立して選択することができる。オルト−メチル基は、容易に脱プロトン化されて、P原子及びC原子を介して、タイプ(IVb)の陰イオン性二座配位子となる。
本開示はまた、式(VIII)の錯体を得るであって、
(i)式MXY、好ましくは式MX、より好ましくは式MCl(式中、M、X及びYは、上で定義されている通りである)の化合物をHCOOHと反応させて、これにより式[MXY(CO)、好ましくは式[MX(CO)、より好ましくは式[MCl(CO)の中間体化合物を得ることと、
(ii)好ましくは、C1−C6脂肪族アルコールの中から、より好ましくは、エタノール、メタノール及びそれらの混合物の中から選択される溶媒の存在下、
式[MXY(CO)の化合物を式(IVa)の少なくとも1つの(HCP)化合物
Figure 0006893932
(式中、
21−R23は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択され、好ましくは、R23は−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、C6−C20脂環式基又はC6−C20芳香族基とすることができ、より好ましくは、R23は−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、フェニル基及びシクロヘキシル基の中から独立して選択することができる)
と反応させることと
による、方法に言及することができる。
式(VIII)の好ましい錯体の非限定例は、
Figure 0006893932
である。
ジカルボニル錯体7は、エタノール中、ポリマー[RuCl(CO)と(2,6−ジメチルフェニル)ジフェニルホスフィンとの反応によって得られた。
さらなる実施態様によれば、本開示は、式(IX)
MX(CO)(CP)(HCP) (IX)
(式中、M、X、CP及びHCPは、式(1)において定義されている通りであるが、但し、MがRuであり、XがClである場合、HCPは、2,6−ジメチルフェニル)ジフェニルホスフィン(Hdmpp)ではなく、CPは、2,6−ジメチルフェニル)ジフェニルホスフィン(dmpp)の陰イオンではない)
の錯体に言及することができる。
好ましくは、R23は−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、C6−C20脂環式基又はC6−C20芳香族基とすることができ、より好ましくは、R23は−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、フェニル基及びシクロヘキシル基の中から独立して選択することができる。
本開示はまた、式(IX)の錯体を得る方法であって、
(i)式MXY、好ましくは式MX、より好ましくは式MCl(式中、M、X及びYは、上で定義されている通りである)の化合物をHCOOHと反応させて、これにより式[MXY(CO)、好ましくは式[MX(CO)、より好ましくは式[MCl(CO)の中間体化合物を得ることと、
(ii)好ましくは、C1−C6脂肪族アルコールの中から、より好ましくは、エタノール、メタノール及びそれらの混合物の中から選択される溶媒
及び式N(R242526)の第三級アミン(式中、R24、R25及びR26は、C1−C6脂肪族基、好ましくはトリエチルアミンの中から独立して選択される)の存在下、
式[MXY(CO)の化合物を式(IVa)の少なくとも1つの(HCP)化合物
Figure 0006893932
(式中、
21−R23は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択され、好ましくは、R23は−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、C6−C20脂環式基又はC6−C20芳香族基とすることができ、より好ましくは、R23は−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、フェニル基及びシクロヘキシル基の中から独立して選択することができる)
と反応させて、これにより、五配位錯体を得ることと、
(iii)有機溶媒、好ましくはCHClの存在下で、この五配位錯体を一酸化炭素と反応させることと
による、方法に言及することができる。
式(1)及び下位式(V)−(IX)の錯体は、ケトン及びアルデヒドのアルコールへの移動水素化において非常に活性であることが見出され、分子状水素を使用する同一化合物の水素化に使用することができる。
したがって、本開示のさらなる態様は、移動水素化又は分子状水素を用いる水素化による、ケトン又はアルデヒドのアルコールへの還元反応のための、触媒又は触媒前駆体としての式(1)又は下位式(V)−(IX)の錯体の使用である。
別の態様では、本開示は、ケトン又はアルデヒドの対応するアルコールへの還元方法であって、以下の工程:
(a) 触媒又は触媒前駆体を、少なくとも1つの塩基、並びにC3−C42ケトン及びC2−C41アルデヒドの中から選択される少なくとも1つの基質を含む溶液と混合し、これにより、混合物を得る工程と、
(b) 前記混合物を、分子状水素、又は2−プロパノール、ギ酸ナトリウム、ギ酸アンモニウム及びギ酸とトリエチルアミンの混合物の中から好ましくは選択される少なくとも1つの水素供与体に接触させる工程と
を含み、
触媒又は触媒前駆体が、式(1a)の六配位錯体:
[MX(CO)L’]W (1a)
[式中、
M=Ru又はOsであり、
X及びYは、ハロゲン化物、ヒドリド、C1−C20カルボキシレート及びC1−C20アルコキシドの中から独立して選択され、
Wは、ハロゲン化物、C1−C20カルボキシレート及びC1−C20アルコキシドの中から選択され、
a、b、c及びeは、独立して、0又は1であり、dは、0、1又は2であり、
− Lは、以下:
(I) 式Ia−Icの(NN)化合物:
Figure 0006893932
(II) 式IIa−IIbの(HCNN)化合物:
Figure 0006893932
(III) 式IIc−IIdの(CNN)配位子:
Figure 0006893932
(式中、
−R13は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択され、好ましくは、R及びRは、H及びフェニル基の中から独立して選択することができ、且つ/又はR−R及びR−R13はHとすることができ、且つ/又はRは4−メチルとすることができる)の中から選択される窒素含有配位子であり、
− L’は、式(IVa)のHCP化合物及び式(IVb)のCP配位子
Figure 0006893932
(式中、
21−R23は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択され、好ましくは、R23は−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、C6−C20脂環式基又はC6−C20芳香族基とすることができ、より好ましくは、R23は−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、フェニル基及びシクロヘキシル基の中から独立して選択することができる)
の中から選択される、少なくとも1つのリン含有配位子であるが、
但し、
MがRuであり、a=1であり;b=c=e=0であり;d=2及びX=Clである場合、HCPは、2,6−ジメチルフェニル)ジフェニルホスフィン(Hdmpp)ではなく、CPは、2,6−ジメチルフェニル)ジフェニルホスフィン(dmpp)の陰イオンではない]
であることを特徴とする方法に言及する。
リン含有配位子L’しか含有しない式(1)、並びに下位式(VIII)及び(IX)の錯体は、窒素含有配位子Lの存在下で行われる(移動)水素化法における触媒前駆体として好都合に使用することができる。
したがって、実施態様によれば、本開示は、ケトン又はアルデヒドの対応するアルコールへの還元方法であって、
(a)式(2)の触媒前駆体錯体を、
− 少なくとも1つの塩基、並びにC3−C42ケトン及びC2−C41アルデヒドの中から選択される少なくとも1つの基質;並びに
− 以下:
(I) 式IaからIcのNN化合物:
Figure 0006893932
(II) 式IIa−IIbのHCNN化合物:
Figure 0006893932
(式中、
−R13は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択され、好ましくは、R及びRは、H及びフェニル基の中から独立して選択することができ、且つ/又はR−R及びR−R13はHとすることができ、且つ/又はRは4−メチルとすることができる)
の中から選択される少なくとも1つの窒素含有化合物L
を含む溶液と混合し、これにより混合物を得る工程と、
(b)前記混合物を、分子状水素、又は2−プロパノール、ギ酸ナトリウム、ギ酸アンモニウム、ギ酸とトリエチルアミンの混合物の中から好ましくは選択される少なくとも1つの水素供与体に接触させる工程と
を含み、
前記触媒前駆体が、式(2):
MX(CO)L’ (2)
[式中、
M=Ru又はOsであり、
X及びYは、ハロゲン化物、ヒドリド、C1−C20カルボキシレート及びC1−C20アルコキシドの中から独立して選択され、
a及びbは、独立して、0又は1であり、dは、1又は2であり、
− L’は、式(IVa)のHCP化合物及び式(IVb)のCP配位子
Figure 0006893932
(式中、
21−R23は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択され、好ましくは、R23は−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、C6−C20脂環式基又はC6−C20芳香族基とすることができ、より好ましくは、R23は−CHとすることができ、且つ/又はR21−R22は、フェニル基及びシクロヘキシル基の中から独立して選択することができる)
の中から選択される、少なくとも1つのリン含有配位子であるが、
但し、
MがRuであり、a=1であり;b=0であり;d=2であり、X=Clである場合、HCPは、2,6−ジメチルフェニル)ジフェニルホスフィン(Hdmpp)ではなく、CPは、2,6−ジメチルフェニル)ジフェニルホスフィン(dmpp)の陰イオンではない]
を有する、方法に言及することができる。
好ましくは、窒素含有化合物は、式(Ia)から(Ic)
Figure 0006893932
(式中、R−Rは、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される)
であるNN化合物の中から選択することができる。より好ましくは、窒素含有化合物は、エチレンジアミン及び2−(アミノメチル)ピリジンの中から選択することができる。
さらなる実施態様では、本開示は、上記の通り、ケトン又はアルデヒドを対応するアルコールへの還元方法に言及することができ、触媒又は触媒前駆体は、式(1a)又は(2)の錯体であるが、但し、MがRuであり、a=b=1であり;c=e=0であり;d=2及びX=Y=Clである場合、R23は水素ではない。
さらなる実施態様では、本開示は、上記の通り、ケトン又はアルデヒドを対応するアルコールへの還元方法に言及することができ、触媒又は触媒前駆体は、式(1a)の錯体であるが、但し、MがRuであり、a=b=c=1であり、d=e=0であり、X=Y=Clである場合、Lはエチレンジアミン、2−(アミノメチル)ピリジン又はビピリジンではなく、好ましくは、Lは、(NN)配位子ではない。
窒素含有配位子Lしか含有しない式(1)、(V)及び(VI)の錯体は、リン含有配位子L’の存在下で行われる(移動)水素化法における触媒前駆体として好都合に使用することができる。
したがって、実施態様によれば、本開示は、ケトン又はアルデヒドの対応するアルコールへの還元方法であって、以下の工程:
(a)式(3)の触媒前駆体錯体を、
− 少なくとも1つの塩基、並びにC3−C42ケトン及びC2−C41アルデヒドからなる群から選択される少なくとも1つの基質
− 以下:
(i)以下の中から選択されるホスフィン(P):
− 式PR161718のホスフィン(式中、R16−R18は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される);
− (S)−ネオメンチルジフェニルホスフィン及び(R)−(+)−2−(ジフェニルホスフィノ)−2’−メトキシ−1,1’−ビナフチルの中から選択される光学活性ホスフィン
(i)以下の中から選択されるジホスフィン(PP):
− 式P(R19−Z−P(R20のジホスフィン(式中、Zは、C2−C4炭化水素鎖、又はC1−C20脂肪族基により置換されていてもよいフェロセンであり、R19及びR20は、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される);
− (R)−(6,6’−ジメトキシビフェニル−2,2’−ジイル)ビス(ジフェニルホスフィン]、(R)−(1,1’−ビナフタレン−2,2’−ジイル)ビス(ジフェニルホスフィン)、(R)−(1,1’−ビナフタレン−2,2’−ジイル)ビス[ビス(3,5−ジメチルメチル)ホスフィン]、(R)−1−{−2−[ジフェニルホスフィン]フェロセニル}エチルジシクロヘキシルホスフィン、(R)−1−{−2−[ビス(3,5−ジメチル−4−メトキシフェニル)ホスフィン]フェロセニル}エチルジシクロヘキシルホスフィン及び(2R,4R)−2,4−ビス(ジフェニルホスフィン)ペンタンからなる群から選択される光学活性ジホスフィン
の中から選択される少なくとも1つのリン含有化合物
を含む溶液と混合し、これにより、混合物を得る工程と、
(b)前記混合物を、分子状水素、又は2−プロパノール、ギ酸ナトリウム、ギ酸アンモニウム、及びギ酸とトリエチルアミンの混合物の中から好ましくは選択される少なくとも1つの水素供与体に接触させる工程と
を含み、
記触媒前駆体は、式(3)
MXY(CO)L (3)
[式中、
M=Ru又はOsであり、
X及びYは、ハロゲン化物、ヒドリド、C1−C20カルボキシレート及びC1−C20アルコキシドの中から独立して選択され、
bは、0又は1であり、
− Lは、以下:
(I) 式Ia−Icの(NN)化合物:
Figure 0006893932
(II) 式IIa−IIbの(HCNN)化合物:
Figure 0006893932
(III) 式IIc−IIdの(CNN)配位子:
Figure 0006893932
(式中、R−R13は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択され、好ましくは、R及びRは、H及びフェニル基の中から独立して選択することができ、且つ/又はR−R及びR−R13はHとすることができ、且つ/又はRは4−メチルとすることができる)
の中から選択される窒素含有配位子である]
を有する、方法に言及する。
さらなる実施態様では、本開示は、上記の通り、ケトン又はアルデヒドを対応するアルコールへの還元方法に言及することができ、触媒前駆体は式(3)の錯体であるが、但し、更に、MがRuであり、b=1及びX=Y=Clである場合、Lはエチレンジアミン、2−(アミノメチル)ピリジン又はビピリジンではなく、好ましくは、Lは、(NN)配位子ではない。
さらなる実施態様では、本開示は、MがRuである、上記の式(1)、(1a)、(2)、(3)及び下位式(V)−(IX)の錯体に言及することができる。
さらなる実施態様では、本開示は、X及び/又はYが塩素であり、好ましくはX及びYが塩素である、上記の式(1)、(1a)、(2)、(3)及び下位式(V)、(VI)、(VIII)及び(IX)の錯体に言及することができる。
さらなる実施態様では、本開示は、Wが塩素である、上記の式(1)及び(1a)、並びに下位式(VII)の錯体に言及することができる。
窒素含有配位子とリン含有配位子の両方を含有する、式(1)及び下位式(VII)の錯体は、移動水素化又は分子状水素を用いる水素化において、触媒として都合よく使用することができる。
上記の触媒的還元方法において、還元反応の工程(a)は塩基の存在下で行われ、前記塩基は、好ましくはナトリウムイソ−プロポキシド、カリウムtert−ブトキシド、水酸化カリウム、炭酸カリウムの中から選択される、アルカリ金属アルコキシドとすることができ、より好ましくは、カリウムtert−ブトキシドである。
好ましい実施態様では、本開示は、ケトン又はアルデヒドの対応するアルコールへの還元方法に言及することができ、工程(b)は、前記混合物を分子状水素と接触させることにより行われる。
さらなる実施態様によれば、工程(a)における本開示の方法において、塩基はナトリウムイソ−プロポキシドであり、工程(b)において、混合物は少なくとも1つの水素供与体と接触される。
本開示の移動水素化還元方法は、30−82℃の温度で行うことができる。
一実施態様では、Hを用いる水素化による還元反応は、溶媒としてメタノール又はエタノールの存在下、水素雰囲気下(5−30atm)、40−70℃で行うことができる。これらの反応条件下では、ケトン又はアルデヒドのアルコールへの変換は、良好から完全までの範囲にある。
本開示の錯体は、C3−C41ケトン及びC2−C41アルデヒドの還元による、アルコール(及びキラル)の調製に使用することができる。
本開示の方法において、少なくとも1つの基質は、以下:
− 式R27C(=O)R28(式中、R27及びR28は、C1−C20脂肪族基、置換脂肪族基及び芳香族基の中から独立して選択され、任意選択的に、R27及びR28は、連結して環を形成している)の化合物の中から選択される少なくとも1つのC3−C41ケトン;
− 式R29C(=O)H(式中、R29は、C1−C40脂肪族、置換脂肪族及び芳香族基の中から独立して選択される)の化合物の中から選択される少なくとも1つのC2−C41アルデヒド;及び
− それらの混合物
の中から選択することができる。
一実施態様によれば、本開示の方法において、基質/触媒又は触媒前駆体のモル比は、1000/1から100000/1、好ましくは1000/1から50000/1の範囲とすることができる。
実施態様によれば、本開示の方法において、配位子/触媒又は触媒前駆体のモル比は、1/1から5/1、好ましくは1/1から2/1の範囲とすることができる。
さらなる実施態様によれば、本開示の方法において、基質/塩基のモル比は、20から50の範囲とすることができる。
本発明のこれらの目的及び他の目的、並びに特徴及び利点は、以下の詳細説明から、及び例示目的のために提示され、本発明自体を限定するためではない、好ましい実施態様からより良く理解されよう。
錯体の合成及び移動水素化反応はすべて、不活性ガス雰囲気下で行い、使用される溶媒を乾燥し、使用前に蒸留する。水素化の手順はすべて、工業グレードの溶媒を使用して行われた。
実施例1: 錯体RuCl(CO)(Hamtp)(1)の合成
HCOOH6mLに錯体RuCl・xHO(83.2mg、0.40mmol、1当量)を加え、この懸濁液を封管中、110℃で2時間(この混合物が、黄色く均一になるまで)、撹拌し、[RuCl(CO)を得た。溶媒を減圧下で蒸発させて、残留物を蒸留した6mLのEtOHに溶解した。配位子Hamtp(78.1mg、0.39mmol、1当量)を添加した後、この溶液を80℃で一晩、撹拌した。この溶液を減圧下で蒸発させて、残留物を2mLのCHClに溶解した。この溶液を室温で1時間、撹拌し、10mLのエチルエーテルを添加することにより錯体を沈殿させた。ろ過した後、固体を5mLのエチルエーテルにより2回、5mLのn−ペンタンにより1回、洗浄して、減圧下で乾燥した。収率:105.3mg(80%)。元素分析: C15H14Cl2N2O2Ruの計算値(%): C, 42.27; H, 3.31; N, 6.57, 実測値: C, 42.10; H, 3.26; N, 6.59. 1H NMR (200 MHz, CDCl3) δ 7.80-7.30 (m, 7H, 芳香族水素), 4.77 (br, 2H, NH2), 4.19 (br, 2H, NCH2), 2.43 (s, 3H, CH3); 13C NMR (50 MHz, CDCl3) δ 195.5, 190.3, 164.8-120.2 (m, 芳香族炭素), 51.2, 21.5. IR (cm-1): 2067, 1998.
実施例2: 錯体RuCl(CO)(Hambq)(2)の合成
エタノール(10mL)中に懸濁させた、錯体[RuCl(CO)(203mg、0.89mmol、1当量)を、配位子Hambq(202mg、0.97mmol、1.1当量)と反応させた。この懸濁液を80℃で一晩、撹拌し、溶媒を減圧下で蒸発させた。この残留物をCHCl(4mL)に溶解し、この溶液を室温で4時間、撹拌した。体積を約1mLまで低下させた。10mLのエチルエーテルを添加することにより、錯体が沈殿した。得られた固体をろ過して、5mLのエチルエーテルにより2回、5mLのn−ペンタンにより1回、洗浄して、減圧下で乾燥した。収率:190mg(49%)。元素分析: C16H12Cl2N2O2Ruの計算値(%): C, 44.05; H, 2.77; N, 6.42; 実測値: C, 44.10; H, 2.78; N, 6.38. 1H NMR (200 MHz, CD2Cl2) δ 8.25 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 8.11 - 7.41 (m, 7H), 4.97 - 4.79 (m, 1H), 4.77 - 4.60 (m, 1H), 4.59 - 4.45 (m, 1H), 3.82 - 3.56 (m, 1H).; 13C NMR (50 MHz, CD2Cl2) δ 199.9, 190.3, 159.9, 150.5, 141.7, 137.4, 136.7, 134.1, 129.6, 129.3, 127.7, 125.1, 122.3, 121.7, 117.2, 65.5.
実施例3: 錯体RuCl(CO)(HambqPh)(3)の合成
エタノール(10mL)に懸濁させた、錯体[RuCl(CO)(227mg、1.00mmol、1当量)を、配位子Hambq(332mg、1.17mmol、1.2当量)と反応させた。この懸濁液を80℃で一晩、撹拌し、溶媒を減圧下で蒸発させた。この残留物をCHCl(4mL)に溶解し、この溶液を室温で4時間、撹拌した。体積を約1mLまで低下させた。10mLのエチルエーテルを添加することにより、錯体を沈殿させた。得られた固体をろ過して、5mLのエチルエーテルにより2回、5mLのn−ペンタンにより1回、洗浄して、減圧下で乾燥した。収率:370mg(72%)。元素分析: C22H16Cl2N2O2Ruの計算値(%): C, 51.57; H, 3.15; N, 5.47, 実測値: C, 51.45; H, 3.32; N, 5.71. 1H NMR (200 MHz, CD3OD) δ 9.60 - 9.41 (m, 1H), 8.06 - 7.40 (m, 11H), 4.62 (s, 2H). 13C NMR (50 MHz, CD2Cl2) δ 201.2, 194.5, 161.7, 158.4, 157.2, 150.5, 142.6, 137.8, 137.4, 134.6, 130.1, 129.9, 129.7, 129.4, 129.2, 124.0, 122.0, 121.3, 118.1, 46.1.
実施例4: 錯体RuCl(amtp)(CO)(4)の合成
化合物RuCl・xHO(107.3mg、0.51mmol、1当量)を7mLのHCOOHに懸濁させて、この混合物を110℃で2時間、撹拌した。溶媒を減圧下で蒸発させて、7mLのn−BuOHに溶解した残留物を配位子Hampt(100.8mg、0.51mmol、1当量)及び塩基EtN(1.4mL、10.3mmol、20当量)と反応させた。この混合物を110℃で一晩、撹拌し、溶媒を減圧下で蒸発させた。残留物を2mLのCHClに溶解して、塩基KCO(320mg、2.32mmol、4.5当量)を加えた。この混合物を室温で2時間、撹拌した後、ろ過した。ろ液を約1mLまで濃縮し、10mLのエチルエーテルを添加することにより錯体を沈殿させた。得られた固体をろ過して、3mLのエチルエーテルにより2回、3mLのn−ペンタンにより1回、洗浄して、減圧下で乾燥した。収率61.2mg(%)。元素分析: C15H13ClN2O2Ruの計算値(%): C, 46.22; H, 3.36; N, 7.19. 実測値:C, 46.25; H, 3.30; N, 7.01. 1H NMR (200 MHz, CDCl3) δ 7.82 - 7.61 (m, 2H), 7.63 - 7.45 (m, 2H), 7.07 (d, J = 6.9 Hz, 1H), 6.85 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 4.61 (dd, J = 16.6, 6.7 Hz, 1H), 4.39 (dd, J = 17.6, 8.1 Hz, 1H), 4.20 - 4.02 (m, 1H), 3.51 - 3.28 (m, 1H), 2.30 (s, 3H). 13C NMR (50 MHz, CDCl3) δ 200.4 (s, CO), 193.7 (s, CO), 163.5 (s, NCC), 162.8 (s, NCC), 157.3 (s, Cq aro), 156.27 (s, Cq aro), 142.2 (s, Cq aro), 140.8 (s, C-H aro), 138.7 (s, C-H aro), 125.0 (C-H aro), 124.4 (s, C-H aro), 117.5 (s, C-H aro), 117.0 (s, C-H aro), 60.4 (s, CH2), 21.6 (s, CH3). IR (cm-1): 2028, 1958.
実施例5: 錯体[Ru{(2−CH−6−Me−C)PPh}(CO)(en)]Cl(5)の合成
化合物RuCl・xHO(207.9mg、1mmol、1当量)を5mLのHCOOHに懸濁させて、この混合物を封管中、100℃で2時間(この混合物が、黄色く均一になるまで)、撹拌し、[RuCl(CO)を得た。この溶媒を減圧下で蒸発させて、残留物を蒸留した6mLのEtOHに溶解した。この溶液を配位子(2,6−Me)PPh(881.9mg、3mmol、3当量)及びEtN(680μL、5mmol、5当量)と反応させた。80℃で一晩、撹拌した後、体積を約半分まで低下させてろ過した。この固体を3mLのEtOHにより3回、3mLのエチルエーテルにより2回、2mLのn−ペンタンにより1回、洗浄し、減圧下で乾燥すると、錯体[RuCl{(2−CH−6−Me−C)PPh}(CO)[(2,6−Me)PPh]が得られた。
5mlのメタノールに懸濁させた、前記錯体[RuCl{(2−CH−6−Me−C)PPh}(CO)[(2,6−Me)PPh](252mg、0.33mmol、1当量)を配位子en(45μL、0.67mmol、2.1当量)及びCaCO(16mg、0.16mmol、0.5当量)と反応させた。65℃で一晩、撹拌した後、この混合物をろ過した。ろ液の体積を約半分まで低下させて、7mLのn−ペンタンを添加することにより錯体を沈殿させた。得られた固体をろ過して、2mLのエチルエーテルにより2回、洗浄して、減圧下で乾燥した。収率156mg(88%)。元素分析: C24H26ClN2O2PRuの計算値(%): C, 53.19; H, 4.84; N, 5.17, 実測値: C, 53.32; H, 4.79; N, 5.02. 1H NMR (200 MHz, CD3OD) δ 7.61 - 7.26 (m, 12H), 6.99 (dd, J = 6.6, 3.2 Hz, 1H), 4.35 - 4.14 (m, 1H), 4.12 - 3.84 (m, 1H), 2.93 (d, J = 15.0 Hz, 1H), 2.51 (d, J = 14.9 Hz, 1H), 1.64 (s, 3H). 13C NMR (50 MHz, CD3OD) δ 201.3 (d, J = 13.5 Hz), 191.9 (d, J = 6.5 Hz), 163.3 (d, J = 33.1 Hz), 142.0 (d, J = 1.7 Hz), 136.3, 135.22, 133.4 (d, J = 10.2 Hz), 133.0 (d, J = 2.7 Hz), 132.1 (d, J = 2.5 Hz), 131.9, 131.6 (d, J = 2.4 Hz), 131.5 (d, J = 10.5 Hz), 130.7 (d, J = 10.0 Hz), 130.2 (d, J = 10.5 Hz), 129.9, 129.6, 129.2 (d, J = 6.5 Hz), 45.4 (d, J = 3.9 Hz), 31.9 (d, J = 4.1 Hz), 22.3 (d, J = 3.9 Hz). 31P NMR (81 MHz, CD3OD) δ64.6.
実施例6: 錯体[Ru{(2−CH−6−Me−C)PPh}(CO)(ampy)]Cl(6)の合成
実施例5と同様に調製した、5mlのメタノールに懸濁させた、錯体[RuCl{(2−CH−6−Me−C)PPh}(CO)[(2,6−Me)PPh](251mg、0.32mmol、1当量)をampy(68μL、0.66mmol、2.1当量)及びCaCO(16mg、0.16mmol、0.5当量)と反応させた。65℃で一晩、撹拌した後、この溶液をろ過した。ろ液の体積を約半分まで低下させて、7mLのn−ペンタンを添加することにより錯体を沈殿させた。得られた固体をろ過して、2mLのエチルエーテルにより2回、洗浄して、減圧下で乾燥した。収率83mg(44%)。元素分析: C28H26ClN2O2PRuの計算値(%): C, 57.00; H, 4.44; N, 4.75, 実測値: C, 57.32; H, 4.24; N, 4.53. 1H NMR (200 MHz, CD3OD) δ 8.74 (d, J = 5.5 Hz, 1H), 7.96 (t, J = 7.3 Hz, 1H), 7.71 - 7.28 (m, 14H), 7.14 - 6.99 (m, 1H), 4.26 - 4.10 (m, 2H), 2.92 (d, J = 15.4 Hz, 1H), 2.66 (d, J = 15.4 Hz, 1H), 1.70 (s, 3H). 13C NMR (50 MHz, CD3OD) δ 201.3 (d, J = 14.6 Hz), 191.5 (d, J = 6.5 Hz), 162.8, 162.6 (d, J = 32.1 Hz), 153.7, 143.1 (d, J = 2.2 Hz), 140.3, 135.1, 133.2, 133.2 (d, J = 10.3 Hz), 132.4 (d, J = 2.5 Hz), 132.0 (d, J = 2.7 Hz), 131.8 (d, J = 10.4 Hz), 131.5, 130.9 (d, J = 10.2 Hz), 130.4 (d, J = 10.7 Hz), 129.6 (d, J = 6.4 Hz), 129.5 (d, J = 3.7 Hz), 126.3 (d, J = 2.0 Hz), 123.3 (d, J = 1.9 Hz), 52.2 (d, J = 3.4 Hz), 33.9 (d, J = 3.9 Hz), 22.3 (d, J = 3.9 Hz). 31P NMR (81 MHz, CD3OD) δ 64.4. IR (cm-1): 2020, 1957.
実施例7: 錯体RuCl(CO)[(2,6−Me)PPh(7)の合成
蒸留した5mLのEtOHに懸濁させた、錯体[RuCl(CO)(50mg、0.1mmol、1当量)を、配位子(2,6−Me)PPh(126mg、0.44mmol、4.4当量)と反応させた。80℃で一晩、撹拌した後、溶媒を減圧下で蒸発させて、残留物を2mLのCHClに溶解して、室温で更に2時間、撹拌した。体積を約半分まで低下させて、5mLのエチルエーテルを添加することにより錯体を沈殿させた。得られた固体をろ過して、3mLのエチルエーテルにより2回、3mLのn−ペンタンにより1回、洗浄して、減圧下で乾燥した。収率133mg(84%)。元素分析: C42H38Cl2O2P2Ruの計算値(%): C, 62.38; H, 4.74, 実測値: C, 62.60; H, 4.98. 1H NMR (200 MHz, CD2Cl2) δ 738 - 7.18 (m, 26H), 2.12 (s, 12 H). 13C NMR (50 MHz, CD2Cl2) δ. 31P NMR (81 MHz, CD2Cl2) δ 10.1. IR (cm-1): 2039, 2001.
実施例8: 実施例1−6の錯体を用いる、ケトン及びアルデヒドの移動水素化による触媒的還元。
触媒溶液は、10mLのシュレンク管中で、選択したルテニウム錯体(0.02mmol)に5mLの2−プロパノールを添加することにより調製した。撹拌することにより、錯体を数分間かけて溶解させた。これとは別に、第2のシュレンク管(20mL)中で、触媒と、2−プロパノールにおける0.1Mのナトリウムイソ−プロポキシドの溶液200μLとを含有する事前調製した溶液250μLを、還流下、10mLの2ープロパノールにおけるケトン又はアルデヒドの溶液(1mmol)に続いて加えた。
反応の開始は、塩基を加えたときと見なした。基質/触媒(S/C)のモル比は、1000/1から100000/1と様々である。基質/塩基のモル比は、10/1から100/1の範囲であった。この反応は、20から82℃(2−プロパノールの沸点)の範囲で行った。
触媒をその場で形成した反応に関しては、触媒前駆体(0.02mmol)及び対応する配位子(0.1mmol)(表2及び3を参照)に2−プロパノール5mLを添加することにより触媒前駆体溶液を調製し、この溶液を、還流して30分間、撹拌した。その場で形成した触媒の溶液を、上記の還元反応に使用した。
アセトフェノンの還元に関するGC分析の結果が、表2に報告されている一方、他のケトン及びアルデヒドのGC分析の結果が、表3に示されている。
Figure 0006893932
Figure 0006893932
この実験結果は、PCyの存在下で錯体1を用いると、還流下、2−プロパノール中での、線状、環式及びアリールアルキルケトン及びアルデヒドの対応するアルコールへの還元はかなり速く、アセトフェノンの還元の場合、50000となる基質/触媒比を使用すると、数分以内に完了したことを示している。
ターンオーバー頻度値(TOF)は、基質の立体的及び電子的特性に応じて、最大100000h−1であった(表2及び表3)。
実施例9: 分子状水素を使用する実施例1−7の錯体を用いるケトンの触媒的還元
水素化反応は、8つの容器のEndeavor Parr装置中で行った。容器に触媒(2.5μmol)を投入した。これらの容器を閉じて、5回、5barのNを装填してゆっくりと排気した。ケトン(0.6mL、5mmol)、任意選択的に配位子(5μmol)、溶媒(メタノール又はエタノール0.9mL)及び0.1M t−BuOK溶液1mLを加えた。この容器に、4回、20barのHを装填してゆっくりと排気した。この容器に30barまで装填し、70℃まで加熱した。基質/触媒のモル比は、2000/1から25000/1と様々である。基質/塩基のモル比は、10/1から100/1であった。水素吸収量を装置により算出し、実施の終了時のGC分析の結果を、アセトフェノンの触媒的還元に関しては表4に、及び他の基質に関しては表5に示す。
Figure 0006893932
Figure 0006893932

Claims (19)

  1. 式(V)
    MXY(CO) (HCNN) (V)、
    式(VI)
    MX(CO) (CNN) (VI)、
    式(VII)
    [M(CO) (CP)(NN)]W (VII)、
    式(VIII)
    MXY(CO) (HCP) (VIII)
    又は
    式(IX)
    MX(CO) (CP)(HCP) (IX)
    の六配位錯
    式中、
    M=Ru又はOsであり、
    X、Yは、ハロゲン化物、ヒドリド、C1−C20カルボキシレート及びC1−C20アルコキシドの中から独立して選択され、
    Wは、ハロゲン化物、C1−C20カルボキシレート及びC1−C20アルコキシドの中から選択され
    I)(NN)は、式Ia−Icの化合物:
    Figure 0006893932
    であり、
    (II)(HCNN)は、式IIa−IIbの化合物:
    Figure 0006893932
    であり、
    (III)(CNN)は、式IIc−IIdの配位子:
    Figure 0006893932
    (式中、R−R13は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される)
    であり、
    HCPは、式(IVa)の化合物であり、CPは、式(IVb)の配位子であるが、
    Figure 0006893932
    (式中、
    21−R23は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される
    し、
    式MXY(CO) (HCP) (VIII)の錯体において、MがRuであり、かつ、X=Y=Clである場合、R23は水素ではなく
    式MX(CO) (CP)(HCP)(IX)の錯体において、MがRuであり、X=Clである場合、HCPは、(2,6−ジメチルフェニル)ジフェニルホスフィン(Hdmpp)ではなく、CPは、(2,6−ジメチルフェニル)ジフェニルホスフィン(dmpp)の陰イオンではな]。
  2. 請求項に記載の錯体を得る方法であって、
    (i)式MXYの化合物(式中、M、X及びYは、上で定義されている通りである)をHCOOHと反応させて、これにより式[MXY(CO)の中間化合物(式中、nは整数である)を得ることと、
    (ii)溶媒、及び任意選択的に式N(R242526)の第三級アミン(式中、R24、R25及びR26は、C1−C6脂肪族基の中から独立して選択される)の存在下、
    式[MXY(CO)の化合物(式中、nは整数である)を以下:
    − 式IIa−IIbの(HCNN)化合物:
    Figure 0006893932
    − 式(IVa)のHCP化合物
    Figure 0006893932
    (式中、
    −R13及びR21−R23は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される)
    の中から選択される少なくとも1つの配位子と反応させることと、
    (iii)任意選択的に、工程(ii)において得られた化合物を、炭酸カリウム、炭酸カルシウム及びそれらの混合物の中から選択される塩基性化合物、並びに/又は式Ia−Icの窒素含有(NN)化合物:
    Figure 0006893932
    (式中、R−Rは、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される)
    と反応させることと
    を含む、方法。
  3. 式(V)の錯体を得る方法であって、
    (i)式MXYの化合物をHCOOHと反応させて、これにより式[MXY(CO)の中間化合物(式中、nは整数である)を得ることと、
    (ii)溶媒の存在下、
    式[MXY(CO)の化合物(式中、nは整数である)を式IIa−IIbの(HCNN)化合物:
    Figure 0006893932
    (式中、
    −R13は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される)
    と反応させることと
    を含む、請求項に記載の方法。
  4. 式(VI)の錯体を得る方法であって、
    (i)式MXYの化合物をHCOOHと反応させて、これにより式[MXY(CO)の中間化合物(式中、nは整数である)を得ることと、
    (ii)溶媒及び式N(R242526)の第三級アミン(式中、R24、R25及びR26は、C1−C6脂肪族基の中から独立して選択される)の存在下、
    式[MXY(CO)の化合物(式中、nは整数である)を式IIa−IIbの(HCNN)化合物:
    Figure 0006893932
    (式中、
    −R13は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される)
    と反応させることと、
    (iii)工程(ii)において得られた化合物を、炭酸カリウム、炭酸カルシウム及びそれらの混合物の中から選択される塩基性化合物と反応させることと
    を含む、請求項に記載の方法。
  5. 式(VII)の錯体を得る方法であって、
    (i)式MXYの化合物をHCOOHと反応させて、これにより式[MXY(CO)の中間化合物(式中、nは整数である)を得ることと、
    (ii)溶媒及び式N(R242526)の第三級アミン(式中、R24、R25及びR26は、C1−C6脂肪族基の中から独立して選択される)の存在下、
    式[MXY(CO)の化合物(式中、nは整数である)を式(IVa)の(HCP)化合物
    Figure 0006893932
    (式中、
    21−R23は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される)と反応させることと、
    (iii)工程(ii)において得られた化合物を、炭酸カリウム、炭酸カルシウム及びそれらの混合物の中から選択される塩基性化合物、並びに式Ia−Icの窒素含有(NN)化合物:
    Figure 0006893932
    (式中、R−Rは、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される)
    と反応させることと
    を含む、請求項に記載の方法。
  6. 式(VIII)の錯体を得る方法であって、
    (i)式MXYの化合物をHCOOHと反応させて、これにより式[MXY(CO)の中間化合物(式中、nは整数である)を得ることと、
    (ii)溶媒の存在下、
    式[MXY(CO)の化合物(式中、nは整数である)を式(IVa)の少なくとも1つの(HCP)化合物
    Figure 0006893932
    (式中、
    21−R23は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される)と反応させることと
    を含む、請求項に記載の方法。
  7. 式(IX)の錯体を得る方法であって、
    (i)式MXYの化合物をHCOOHと反応させて、これにより式[MXY(CO)の中間化合物(式中、nは整数である)を得ることと、
    (ii)溶媒及び式N(R242526)の第三級アミン(式中、R24、R25及びR26は、C1−C6脂肪族基の中から独立して選択される)の存在下、
    式[MXY(CO)の化合物(式中、nは整数である)を式(IVa)の少なくとも1つの(HCP)化合物
    Figure 0006893932
    (式中、
    21−R23は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される)
    と反応させ、五配位錯体を形成することと、
    (iii)溶媒の存在下、五配位錯体を一酸化炭素と反応させることと
    を含む、請求項に記載の方法。
  8. CH Cl である溶媒の存在下、五配位錯体を一酸化炭素と反応させる、請求項7に記載の方法。
  9. 移動水素化又は分子状水素を用いる水素化による、ケトン又はアルデヒドのアルコールへの還元における、触媒又は触媒前駆体としての、請求項1に記載の化合物の使用。
  10. ケトン又はアルデヒドの対応するアルコールへの還元方法であって、以下の工程:
    (a) 触媒又は触媒前駆体を、少なくとも1つの塩基、並びにC3−C42ケトン及びC2−C41アルデヒドの中から選択される少なくとも1つの基質を含む溶液と混合し、これにより、混合物を得る工程と、
    (b) 前記混合物を、分子状水素、又は少なくとも1つの水素供与体に接触させる工程と
    を含み、
    触媒又は触媒前駆体が
    請求項1に記載の六配位錯体
    あることを特徴とする、方法。
  11. 以下の工程:
    (a)式(2)の触媒前駆体錯体を、
    − 少なくとも1つの塩基、並びにC3−C42ケトン及びC2−C41アルデヒドの中から選択される少なくとも1つの基質;並びに
    − 以下:
    (I) 式IaからIcのNN化合物:
    Figure 0006893932
    (II) 式IIa−IIbのHCNN化合物:
    Figure 0006893932
    (式中、
    −R13は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される)
    の中から選択される少なくとも1つの窒素含有化合物L
    を含む溶液と混合し、これにより混合物を得る工程と、
    (b)前記混合物を、分子状水素、又は少なくとも1つの水素供与体に接触させる工程と
    を含み、
    前記触媒前駆体が、式(2):
    MX(CO)L’ (2)
    [式中、
    M=Ru又はOsであり、
    X及びYは、ハロゲン化物、ヒドリド、C1−C20カルボキシレート及びC1−C20アルコキシドの中から独立して選択され、
    a及びbは、独立して、0又は1であり、
    dは、1又は2であり、
    − L’は、式(IVa)のHCP化合物及び式(IVb)のCP配位子
    Figure 0006893932
    (式中、
    21−R23は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される)
    の中から選択される、少なくとも1つのリン含有配位子であるが、
    但し、
    MがRuであり、a=1であり;b=0であり;d=2でありX=Clである場合、HCPは、(2,6−ジメチルフェニル)ジフェニルホスフィンではなく、CPは、(2,6−ジメチルフェニル)ジフェニルホスフィンの陰イオンではない]
    を有する、請求項10に記載の方法。
  12. 以下の工程:
    (a)式(3)の触媒前駆体錯体を、
    − 少なくとも1つの塩基、並びにC3−C42ケトン及びC2−C41アルデヒドからなる群から選択される少なくとも1つの基質
    − 以下:
    (i) 以下の中から選択されるホスフィン(P):
    − 式PR161718のホスフィン(式中、R16−R18は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される)、
    − (S)−ネオメンチルジフェニルホスフィン及び(R)−(+)−2−(ジフェニルホスフィノ)−2’−メトキシ−1,1’−ビナフチルの中から選択される光学活性ホスフィン、
    (ii) 以下の中から選択されるジホスフィン(PP):
    − 式P(R19−Z−P(R20のジホスフィン(式中、Zは、C2−C4炭化水素鎖、又はC1−C20脂肪族基により置換されていてもよいフェロセンであり、R19及びR20は、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される)、
    − (R)−(6,6’−ジメトキシビフェニル−2,2’−ジイル)ビス(ジフェニルホスフィン]、(R)−(1,1’−ビナフタレン−2,2’−ジイル)ビス(ジフェニルホスフィン)、(R)−(1,1’−ビナフタレン−2,2’−ジイル)ビス[ビス(3,5−ジメチルメチル)ホスフィン]、(R)−1−{−2−[ジフェニルホスフィン]フェロセニル}エチルジシクロヘキシルホスフィン、(R)−1−{−2−[ビス(3,5−ジメチル−4−メトキシフェニル)ホスフィン]フェロセニル}エチルジシクロヘキシルホスフィン及び(2R,4R)−2,4−ビス(ジフェニルホスフィン)ペンタンからなる群から選択される光学活性ジホスフィン
    の中から選択される少なくとも1つのリン含有化合物L’
    を含む溶液と混合し、これにより混合物を得る工程と、
    (b)前記混合物を、分子状水素、又は少なくとも1つの水素供与体に接触させる工程と
    を含み、
    前記触媒前駆体が、式(3)
    MXY(CO)L (3)
    [式中、
    M=Ru又はOsであり、
    X及びYは、ハロゲン化物、ヒドリド、C1−C20カルボキシレート及びC1−C20アルコキシドの中から独立して選択され、
    bは、0又は1であり、
    − Lは、以下:
    (I) 式Ia−Icの(NN)化合物:
    Figure 0006893932
    (II) 式IIa−IIbの(HCNN)化合物:
    Figure 0006893932
    (III) 式IIc−IIdの(CNN)配位子:
    Figure 0006893932
    (式中、R−R13は、H、C1−C20脂肪族基及びC5−C20芳香族基の中から独立して選択される)
    の中から選択される窒素含有配位子である]
    を有する、請求項10に記載の方法。
  13. 前記少なくとも1つの水素供与体が、2−プロパノール、ギ酸ナトリウム、ギ酸アンモニウム、ギ酸及びトリエチルアミンの中から選択される、請求項10から12の何れか一項に記載の方法。
  14. 工程(a)において、塩基が、アルカリ金属アルコキシドである、請求項10から13の何れか一項に記載の方法。
  15. 工程(a)において、塩基が、ナトリウムイソ−プロポキシド、カリウムtert−ブトキシド、水酸化カリウム、炭酸カリウムの中から選択される、請求項14に記載の方法。
  16. 工程(a)において、塩基がナトリウムイソ−プロポキシドであり、工程(b)において、混合物が少なくとも1つの水素供与体と接触される、請求項10から15の何れか一項に記載の方法。
  17. 基質/触媒又は触媒前駆体のモル比が、1000/1から100000/1の範囲である、請求項10から16の何れか一項に記載の方法。
  18. 基質/触媒又は触媒前駆体のモル比が、1000/1から50000/1の範囲である、請求項17に記載の方法。
  19. 基質/塩基のモル比が、20から50の範囲である、請求項10から18の何れか一項に記載の方法。
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