JPH02183A - 光学活性ホスフィン化合物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、オレフィンの接触不斉水素添加のための光学
活性触媒の製造に有用である新規な光学活性ホスフィン
化合物に関する。この新規なホスフィン化合物は新規な
ホスフィン酸化物から製造される。

均質触媒すなわち反応物中に可溶性である触媒は不斉合
成を目的とする方法において特に有用であることが見出
された。たとえば本発明によれば、ラセミ混合物を生成
しうるオレフィンが光学的に活性な均質触媒の存在下で
水素添加される場合には可能な所望の光学対掌体（ｅｎ
ａｎｔｉｏｍｏｒｐｈ　）のうちの一方または他方が多
量に得られ、残りのもう一つの光学対掌体は少量でしか
得られないことが見出された。さらに本発明によれば、
たとえばα−アミノ酸の前駆物質のようなある種のオレ
フィン基質は特に均質光学活性触媒による水素添加を受
けやすいことが見出された。かかる方法はカナダ特許第
９３７，５７３号明細書に詳しく記載されている。かか
る接触不斉水素添加方法は大量の所望の光学対掌体を製
造させてきた。

代表的な従来技術における触媒は、米国特許第３．８４
９，４８０号、同第４，００８，２８０号、同第４，１
１９，６５２号および同第４，１６６．８２４号各明細
書に記載されている。また、これら触媒のうちのいくつ
かは「Ｊ。

Ａｍｅｒ、　Ｃｈｅｍ、　Ｓｏｃ、　Ｊ第９９巻第５９
４６頁（１９７７年）に記載のＶｉｎｅｙａｒｄ氏等に
よる論文中にも述べられている。

従来技術の触媒とは異なって、本発明の触媒は水性媒体
中で使用することができ、しかも効率がよくそして不斉
水素添加を迅速に実施しうる。

［効率がよい］および「迅速に実施しうる」という表現
は本明細書では（後記の表工、ＩＩおよびＩＩＩを参照
されたい）７５％以上の効率でありそして２〜３時間よ
り多くない時間、好ましくは１時間以下の時間で実施さ
れることを意味するものとして理解されたい。

本発明は、溶媒の回収および損失の問題を考慮せずに水
中で迅速に実施しうる可能性と共に高い効率をも兼ね備
えている光学活性金属配位錯触媒を製造するのに有用な
新規なホスフィン化合物である。これらの触媒は水性媒
体中と同様にアルコール媒体中でも使用されうる。これ
らの触媒はオレフィン化合物の接触不斉水素添加におい
て有用である。これらの新規なホスフィン化合物は新規
なホスフィン酸化物から製造される。

本発明による新規なホスフィン化合物は、式の新規な光
学活性ホスフィン酸化物から製造される。式中、Ｒ１は
メチル、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノまたはモルホリノであ
りそして広範囲のアルキル、アリールまたはジアルキル
アミノ基（そのアルキルおよびアリール基は炭化水素で
あるかまたは有機基あるいは無機基で置換されうる）で
あることができる。しかしながら、Ｒ□の範囲はそれが
所要な溶解性または接触過程を妨害しないという条件に
より限定される。鳥は水素、アルキル基またはアリール
基（これらもまた炭化水素であるかあるいは有機基また
は無機基で置換されているかのいずれかでありうる）ま
たは無機基である。−は３位、４位または５位になけれ
ばならない。相容性であると予想されるいくつかの無機
基はＣｅ、　Ｂｒ、　Ｌ　Ｆおよびスルホンである。鳥
の範囲はそれが必要な溶解性または接触過程を妨害しな
いという条件により限定される。

ホスフィン酸化物から製造される新規なホスフィン化合
物は、式 本発明は以下の具体的例の記載からより明確に理解され
よう。

本発明を説明する新規なキラール配位子（ｃｈｉｒａｌ
ｌｉｇａｎｄ　）は以下の構造を有する。

これらは対応する新規な光学活性ホスフィン酸化物 （式中、Ｒ１および−は前述の定義を有する）で表わさ
れる。

光学活性金属配位錯触媒の前駆物質はロジウム金属およ
び金属のモル当たり２モルのホスフィン配位子からなる
。これらの配位子は先に記載のものである。

■！ ■ から製造される。２個の配位子および１個のロジウムを
組合せることにより表工に示されている触媒が使用され
うるし、あるいはまた以下の構造式％式％ （式中、Ｌはホスフィン配位子でありそしてＣＯＤは１
，５−シクロオクタジエンである）を有する固体錯体が
使用されうる。基質（たとえば２−α−アセトアミド桂
皮酸）は遊離酸（Ａ）または水溶性ナトリウム塩（Ｂ）
として水素添加されうる。溶媒は純水から５０％メタノ
ールそして８８％イソプロピルアルコールまで変化しう
る。前記触媒前駆物質はたとえ添加される錯体がイオン
性であったとしても水溶媒中では全く充分に水素添加し
ないであろうことが強調されるべきである。

表工 配位子■ロジウム触媒（１）による ２−α−アセトアミド桂皮酸の還元 触媒　ｌ虹ｌ―胤幻Ｊ亘　ケ用旦鮪汰−固体　　　５０
５０８８％ＩＰＡ／Ａ　　　Ｏ，２７９，７固体　　　
５０　　　５０　　　Ｈ２０／Ａ　　　　Ｏ，４（７３
）９５％実施反応系中　５０５０４％ＭｅＯＨ／Ｂ　　
Ｏ，３８３固体　　　５０　　　５０　　　Ｈ２０／Ｂ
　　　　Ｏ，４８２，５反応系中　０５０５０％ＭｅＯ
Ｈ／Ｂ　　３．０　９１．５固体　　　０　　５０４％
ＭｅＯＨ／　Ｂ　　２．０　９２．５（１）水素添加は
基質対金属のモル比１０００　／　１で実施された 表ＩＩ 配位子■ロジウム触媒（２）による ２−α−アセトアミド桂皮酸の還元 触媒　ｌ虹Ω　部肱　漁釈Ｊ亘　Ｉ虹囮　鮪固体　　　
５０　　　　５０５０％ＭｅＯＨ／Ｂ　　Ｏ，２Ｂ４反
応系中　５０　　　　５０８８％ＩＰＡ／Ａ　　　Ｏ，
１７８反応系中　５０　　　　５０　３％ＭｅＯＨ／Ｂ
　　　Ｏ，４８６（２）水素添加は基質対金属のモル比
１０００　／　１で実施された 表ＩＩＩ モルホリノ配位子（３）ロジウム触媒（４）による２−
α−アセトアミド桂皮酸の還元反応系中 ＭｅＯＨ／Ｂ 〜２ モルホリノ配位子 ５−（０−メトキシフェニル）メチル（モルホリノスル
ホニルメチル）ホスフィン （４）　　水素添加は基質対金属のモル比１ｏｏｏ　／
　ｉで実施された 実施例１ 水素添加法は以下のとおりである。６５ｍ（圧力容器に
１０００　ｇ　（４，９ミリモル）の２−〇−アセトア
ミド桂皮酸および２５ｍｆｆの溶媒を仕込み、ついで残
留空気を除去するためにパージする。ついでそれを所望
の水素圧および温度にセットする。０．００５ミリモル
のロジウムに相当する触媒が（Ｒｈ　（ＣＯＤ　）　Ｃ
ｅ　）ｚまたはＲｈ　（ＣＯＤ　）　ＡｃＡｃ　（式中
、ＣＯＤは１，５−シクロオクタジエンでありそしてＡ
ｃＡｃはＣＨ３ＣＯＣＯＣＨ３である）としての１当量
のロジウム２当量の配位子を加えることにより９５％メ
タノール中において調製される。ついでこの触媒を隔膜
を通してバッチに加えそしてガス吸収が止むまで水素添
加を実施する。ｅｅ％は一定容量に稀釈しそしてその旋
光度を標準と比較することにより直接測定される。固体
錯体が触媒として使用される場合にはそれはパージの前
に直接加えられる。

新規な化合物は以下のようにして製造される。

ＣＨ３ 精製されていない ＣＨ３ ＩＩ ｏＣＨ３■ 実施例２　（２メトキシフエニル）メチル［（メチルス
ルホニル）メチル］ホスフィンオキシトＩＩＩ窒素下に
乾燥した５００ｍ（容三頚丸底フラスコ中に５７％油分
散液として９．７　ｇ　（２３１，５ミリモル）のＮａ
Ｈを入れついでヘキサンで数回洗浄して油を除去する。

その後２００ｍ？のジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）
（分子篩上に保存された）を加えそして水素の発生が止
むまで（約４５分）７０〜７５°Ｃで撹拌しながら加熱
する。溶液を室温に加温せしめついで同時に固体として
のメントールエステル（Ｉ）（２５ｇ、７７．２ミリモ
ル）を加えそして４時間５０°Ｃに加熱しついで一夜室
温で撹拌する。

反応混合物を約２倍量の水で希釈しついでクロロホルム
で数回抽出する。有機抽出物を一緒にし、ついで、減圧
下（約２０　ｍｍＨｇ　）で濃縮する。その後、水浴で
加熱（約９０°Ｃ）Ｌながら高真空下で蒸留することに
より生成されたメントールを除去する。構造式ＩＩに一
致する質量スペクトルおよびｎｍｒを有する黄褐色油状
物の残留物は精製せずに使用される。

この物質はその油状物を酢酸（３００ｍＯ中に溶解しそ
して３％ＫＭ］１ｌＩ０４水溶液（１０００ｍｌ　）で
処理することによりスルホンに酸化される。この酸化は
わずかに発熱的であり、数分で終了する。すなわち、Ａ
ｃＯＨ中におけるスルホキシドの溶液およびＫＭｎＯ４
溶液は迅速に結合されそして約３０分の反応時間である
。生成する暗褐色混合物をＭｎＯ２が溶解するまで固体
のメタ重亜硫酸ナトリウムで処理しそしてこの溶液をＣ
ＨＣｅ３で抽出（５Ｘ２５０ｍｌ）する。抽出物を一緒
にし、これを減圧下で濃縮して白色固体を得、これをト
ルエンまたは水から晶出させて白色結晶を得ることが出
来る。

収量は３．６ｇ（１９％）であり、融点は１７２〜１７
４°Ｃである。質量スペクトルは原（ペアレント）イオ
ン２６２を示す。さらに精製すると融点１７５〜１７６
°Ｃ１［α］Ｄ＋　７０．２　（メタノール中Ｃ＝　０
．８　）の物質が得られる。

実施例３　　（２−メトキシフェニル）メチル［（メチ
ルスルホニル）メチル］ホスフィン■ 窒素下において乾燥した２５０ｍｆｆ容三頚丸底フラス
コ中にアセトニトリル（７５ｍｅ、分子篩上で乾燥）中
における（ＩＩＩ　）　（０，８７ｇ、３．３２ミリモ
ル）の溶液を準備しついで還流加熱する。注射器でＳｉ
２　Ｃｅ６　（ｘ、７ｍ（，３当量）を加えついでさら
に１５分後に最後の等量（１，７ｍｆｆ、３当量）の５
ｉ２Ｃで。を加える。この後、反応を１時間継続させつ
いで室温に冷却させる。

窒素下にこの反応混合物を氷冷した２５％水性ＮａＯＨ
の溶液（６０ｍ（、窒素でパージされた）に少しずつ加
えそして室温に加温する。この溶液をＣＨＣｅ３（クロ
ロホルムによる水酸化ナトリウムの抽出は危険であるの
でクロロホルムよりもＣＨ２Ｃｅ２を使用するのが好ま
しい）で数回抽出しついで減圧濃縮して白色固体を得、
これをエタノールから晶出させて白色結晶固体を得るこ
とができる。

これのｎｍｒは構造式■に一致する。［α］Ｄ＋　１３
１（無水エタノール中においてＣ＝Ｑ、４）。

実施例４　　［（Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノスルホニル）
メチル１（２−メトキシ）メチルホスフィンオキシド ■ 窒素下に乾燥した５００ｍｅ容三頚丸底フラスコ中にＣ
Ｈ３５ｏ２Ｎ　（ＣＨ３）２（１０，４３ｇ、０．０８
４８モル）およびテトラヒドロフラン（ＴＨＦ　）　（
１００ｍｅ　、　Ｎａおよびベンゾフェノンから蒸留）
の溶液を準備しそして約１０°Ｃに冷却する。これを１
０°Ｃで撹拌し、それに温度を１５〜２０°Ｃ（リチウ
ム塩の沈殿が生成する）以下に保持するようにしてｎ−
ブチルリチウム（５０，９ｍｅ、０．０８１５モル、ヘ
キサン中において１．６Ｍ）を消却する。この溶液を約
１５分間１５°Ｃで撹拌する。

乾燥ＴＨＦ　（５０ｍ？　）中におけるメントールエス
テル（Ｉ）（１１，０ｇ、０．０３４モル）の溶液を１
５°Ｃにおいて迅速に加えついでその反応混合物を室温
に加温しそして一夜撹拌する。この後、反応器混合物は
透明で淡黄色になる。酢酸エチルでのシリカゲル上薄膜
クロマトグラフィー（ＴＬＣ）による分析は本質的にす
べての出発物質がなくなったことを示した。

この反応混合物を過剰の酢酸（２０ｍｅ）で急冷しつい
で減圧下で濃縮した。残留物をＣＨＣｅ３（２５０ｍｌ
）中に溶解し、これを少量の水（１００ｍｅ）で洗浄し
た。水性洗液をＣＨＣｅ３（２Ｘ　２５０　ｒｎｅ　）
で抽出しそして有機相を減圧下で濃縮した。黄色ないし
黄褐色の油状物である残留物をシリカゲル及び酢酸エチ
ルを用いて乾燥カラムクロマトグラフィー上で精製して
淡黄褐色固体を得、これを熱トルエン中に溶解しついで
濾過して白色固体（９，１ｇ、７６％）を得、これをト
ルエンから晶出させる。この質量スペクトルおよびｎｍ
ｒは構造式Ｖに一致する。融点１４３〜１４４°Ｃ１［
α］Ｄ＋５９．８（メタノール中Ｃ＝２．６）。

実施例５　　［（Ｎ、Ｎ−ジメチルスルホニル）メチル
］（２−メトキシフェニル）−メチルホスフィン■ 窒素下で乾燥した２５０ｍｔ’容三頚丸底フラスコ中に
アセトニトリル（８０ｍｆｆ、分子篩上で乾燥された）
中におけるホスフィンオキシト（Ｖ）（１，０ｇ、３．
３ミリモル）の溶液を用意しそして還流加熱する。この
還流溶液に２．０　ｍｅ（３当量）の５ｉ２Ｃｅ６を加
えて反応を１５分進行させる。ついでさらに別ｆ）　１
．０　ｍｅ（１，５当量）の５ｉ２Ｃｅ６を加えて３０
分間還流加熱を続ける。反応混合物を０°Ｃに冷却しそ
してこれを少しずつ窒素下においてベンゼン（３００ｍ
ｅ　、窒素でパージされた）および２５％水性ＮａＯＨ
（５０ｒｎｅ　、Ｎ２でパージされた）の水冷混合物に
加える。各層を分離しそしてベンゼン層を水（２Ｘ３０
ｍｅ）で洗浄しく再びすべて窒素下でなされる）、初め
の水性ＮａＯＨ層をＣＨＣｅ３（クロロホルムによる水
酸化ナトリウム溶液の抽出は危険であるので場合により
クロロホルムよりもＣＨ２Ｃｅ２の使用が好ましい）で
洗浄する。有機抽出物を一緒にしそして減圧下で濃縮し
て空気に鋭敏な黄色油状物（約１．０ｇ、はぼ定量的収
率に近い）を得る。

この油状物質はロジウム錯体に変換しそして８８％ＩＰ
Ａから晶出させることにより精製されうる。

空気に鋭敏なロジウム錯体は構造式Ｌ２ＲｈＡｃＡｃ　
（式中、Ｌは配位子■でありそしてＡｃＡｃはＣＨ３Ｃ
ＯＣＯＣＨ３である）を有する。この物質は接触水素添
加に使用される。

実施例６　　（Ｓ）−（０−メトキシフェニル）メチル
（モルホリノスルホニルメチル）−ホスフィン１５°Ｃ
において１００ｍｅの乾燥テトラヒドロフラン（ＴＨＦ
）中におけるモルホリノメチルスルポンアミド（１４，
０ｇ、　８４．９ミリモル）の溶液にｎ−ブチルリチウ
ム（ヘキサン中における１、６Ｍ溶液５０．９　ｍｅ　
。

８１．５ミリモル）を加えた。ついで５０ｍ６の乾燥Ｔ
ＨＦ中における（Ｓ）　−ｐ−メンチル−Ｏ−メトキシ
フェニルメチルホスフィネート（１１，０ｇ、　３４．
０ミリモル）を１５°Ｃにおいて加えそしてそれを１６
時間２０〜２５°Ｃに保って透明な黄色溶液を得た。こ
の中間体生成物は酢酸エチルで溶離させることにより乾
燥シリカカラム上で精製した。

ＣＤＣｅ３中における核磁気共鳴（ＮＭＲ）は３１．９
６（ｄ、　３Ｈ，Ｊ　＝　１４Ｈｚ）、３．２０〜３．
９０　（ｍ　、　８Ｈ）、３，５５（ｄ、　２Ｈ，Ｊ　
＝　１４．Ｈ２）、３．９２　（ｓ　、　３Ｈ）および
６．７４〜８．１１（ｍ　、　４Ｈ）であった。この固
体の中間体生成物（２，２６ｇ、　６．８ミリモル）を
１５０ｍｅの乾燥アセトニトリル中に溶解しそして７０
°Ｃにおいて６　ｍ（の５ｉ２Ｃｅ６を徐々に加えた。

ついでこの混合物を３０分間保持し、冷却しそしてこれ
を０〜５°Ｃにおいて１００ｍ１の２５％ＮａＯＨに加
えた。各層を分離しそしてその水性相をＣＨ２Ｃｅ２で
抽出した。溶媒の除去後に１．９ｇの透明な黄色油状物
が得られた。これをエタノールから晶出させて融点が７
６〜７７°Ｃであり、［α］ら’　＋　１２３．８°Ｃ
（ＣＨＣ１！３中ｃ＝ｏ、ｓ）の生成物を得た。質量分
析（ＭＳ）および核磁気共鳴（ｎｍｒ　）分析は一致し
た。さらに晶出させても旋光度はよくならなかった。

本発明は具体的態様について詳記したけれどもこれは単
に説明のためであって、本発明は必ずしもこれに限定さ
れるものではないことを理解されたい。なぜならば本発
明の開示によって当業者にとってその他の態様および操
作技術は自明であろうからである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１はアルキル基またはジアルキルアミノ基
   で、Ｒ＿２は水素である）の光学活性ホスフィン。
2. （２）式中Ｒ＿１がメチルでありそしてＲ＿２が水素で
   ある前記特許請求の範囲第１項に記載のホスフィン。
3. （３）式中Ｒ＿１がジメチルアミノでありそしてＲ＿２
   が水素である前記特許請求の範囲第１項に記載のホスフ
   ィン。
4. （４）式中Ｒ＿１がモルホリノでありそしてＲ＿２が水
   素である前記特許請求の範囲第１項に記載のホスフィン
   。