JPH11228586A

JPH11228586A - ビスホスフィンオキシドの製造方法

Info

Publication number: JPH11228586A
Application number: JP10029802A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Sugiya; 杉矢　　正; Hiroyuki Nohira; 博之野平
Original assignee: Nippon Chemical Industrial Co Ltd
Current assignee: Nippon Chemical Industrial Co Ltd
Priority date: 1998-02-12
Filing date: 1998-02-12
Publication date: 1999-08-24
Anticipated expiration: 2018-02-12
Also published as: JP4164141B2; US6214196B1

Abstract

(57)【要約】【課題】不斉合成触媒の配位子として有用な光学活性
ビスホスフィンの前駆体として有用なビスホスフィンオ
キシドを収率良く製造する。【解決手段】一般式（１）：【化１】で表されるホスフィンオキシドカルボン酸を、コルベ電
解カップリング反応させて、下記一般式（２）：【化２】で表されるビスホスフィンオキシドの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カルボン酸基を持
つホスフィンオキシドから、コルベ電解カップリング反
応によりビスホスフィンオキシドを製造する方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、上市される医薬品に占める光学活
性な医薬品の割合は年々増加する傾向にあり、最近５年
間では、光学活性な医薬品は、実に３９％にのぼる。ま
た、光学活性の求められるものは、医薬品に限らず、農
薬、香料、さらに強誘電性液晶、高速液体クロマトグラ
フィーの充填剤などの機能性材料の分野にまで展開され
ている。これらの光学活性な化合物を合成する方法のひ
とつに、触媒的不斉合成法がある。係る触媒的不斉合成
法は、純粋な光学活性化合物をプロキラルな化合物から
多量かつ経済的に得る方法として優れた方法と考えら
れ、この２０年間に数多くの不斉触媒の開発が行われて
きている。とくに、光学活性なホスフィンを配位子とす
るロジウムやルテニウム錯体が研究されている。

【０００３】前記光学活性なホスフィンを配位子とする
もののなかでも、反応温度の適応範囲が広く、特に高
温、高圧下での不斉認識能の高いビスホスフィン化合物
が最適である。かかる光学活性なビスホスフィン化合物
は、ヘキサクロロジシランを用いて、不斉を維持しなが
らビスホスフィンオキシドを還元することにより得るこ
とができる。(K. Naumann, G. Zon, and K. Mislow, J.
Am.Chem.Soc., 91, 7012(1969))。

【０００４】これらの光学活性なビスホスフィンオキシ
ドを製造する方法として、最も一般的な方法は、下記反
応式に示すように、メチル基を有する光学活性なホスフ
ィンオキシドをＬＤＡ（リチウムジイソプロピルアミ
ド）のような有機リチウム化合物、および塩化銅などの
銅化合物により、酸化カップリングされる方法が知られ
ている。(B. D. Vineyard, W. S. Knowles, M. J. Saba
cky, G. L. Backman andO. J. W.einkauff, J.Am.Chem.
Soc., 99, 5946 (1977))。

【０００５】

【化３】

【０００６】しかし、これらの方法に使用される有機リ
チウム化合物は、空気、水などに非常に活性で取扱が難
しく、工業的に実施するのは非常に困難であるばかりで
なく、銅塩等の副生する金属不純物との分離も係わって
くるので、経済的に実施するには問題点が多い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、前記課
題に艦み、ビスホスフィンオキシドの新規な製造方法に
ついて鋭意研究を重ねた結果、カルボン酸基を有するホ
スフィンオキシドを原料にし、コルベ電解カップリング
反応により、ビスホスフィンオキシドを製造する方法を
見出し、本発明を完成した。本発明の製造方法は、新規
な製造方法であり、また原料であるカルボン酸基を有す
るホスフィンオキシドのリン原子上に不斉中心がある化
合物の場合、中間的に生成するラジカルにおいても不斉
を維持しており、生成するビスホスフィンオキシドもま
た不斉が維持されている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は下記
一般式（１）：

【０００９】

【化４】

【００１０】（式中、Ｒ¹、Ｒ²は炭素数１〜１８の直鎖
または分岐状のアルキル基、ヒドロキシアルキル基、ア
ミノアルキル基または、置換もしくは無置換のフェニル
基を示し、Ｒ¹、Ｒ²は同一でも異なっていてもよく、Ａ
は直鎖または分岐のアルキレン基を示す。）で表される
ホスフィンオキシドカルボン酸を、コルベ電解カップリ
ング反応させることを特徴とする、下記一般式（２）：

【００１１】

【化５】

【００１２】（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ａは前記と同義を表
す。）で表されるビスホスフィンオキシドの製造方法を
提供するものである。かかるビスホスフィンオキシド
は、不斉合成触媒の配位子として有用な光学活性ビスホ
スフィン化合物の前駆体として有用な化合物である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明の製造方法は、ホスフィンオキシドカルボン酸
を、コルベ電解カップリング反応させてなるものである
が、その出発原料となるホスフィンオキシドカルボン酸
は、一般式（１）で表されるものである。

【００１４】（出発原料）一般式（１）で表されるカル
ボン酸基を有するホスフィンオキシドにおいて、式中の
Ａはメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラ
メチレン基、などの直鎖または分岐のアルキレン基であ
るが、好ましくは炭素数１〜４の直鎖状アルキレン基で
ある。また、Ｒ¹、Ｒ²は、特に限定はされないが、炭素
数１〜１８の直鎖または分岐状のアルキル基、ヒドロキ
シアルキル基、アミノアルキル基または、置換、無置換
のフェニル基を示し、Ｒ¹、Ｒ²は同一でも異なっていて
もかまわないが、リン原子上に光学活性中心のある光学
活性体の場合は、Ｒ¹、Ｒ²が異なり、旋光度を有してい
る。

【００１５】また、光学活性を有するカルボン酸基を有
するホスフィンオキシドは、（１）ラセミ体の光学分割
法、（２）生物化学的な手法を用いる方法、（３）不斉
合成する方法、（４）天然に存在する光学活性体を化学
変換する方法などが知られているが、工業的に入手可能
なものであれば、特に限定されるものではない。

【００１６】（電解条件）本発明は、上記出発原料をコ
ルベ電解カップリング反応させてなるものであるが、電
解において溶媒を使用する。電解に用いる溶媒は、メタ
ノール、含水メタノールが用いられ、反応生成物の収率
が低下するので、含水量は４％以下が好ましい。また、
水溶液中やアセトニトリルのような非プロトン性極性溶
媒では、出発原料がオレフィンやアルコール(Hofer-Moe
st Reaction)のような異常コルベ反応生成物が副生して
しまい、あまり好ましくない。

【００１７】電解液のｐＨは、中性か弱酸性が好まし
い。また、通電を安定化するために、必要に応じて支持
塩を添加する。支持塩として、過塩素酸ナトリウム、ソ
ジウムメチラートなどのナトリウム塩や過塩素酸リチウ
ムなどのリチウム塩が好ましいが、支持塩の量が多くな
ると、目的とするビスホスフィンオキシドの収率が低下
するので、なるべく用いない方がよいが、用いる場合に
は原料１重量当たり５ｗｔ％以下が好ましい。

【００１８】使用する電極は、電極単位面積当たりのラ
ジカル発生濃度を高めるために、白金電極を用いて高電
流密度(高電位)で電解するのが好ましく、工業的にはチ
タン板上に白金メッキした電極も使用できる。白金電極
の代わりに、イリジウム、金、パラジウム、二酸化鉛な
どの電極も用いることができる。電解容量が大きくなる
と、電解溶液の温度が上昇するので、水浴に浸して温度
を一定に保つことが好ましい。電解温度は、比較的低温
が好ましく、特に０〜２０℃が望ましい。また、温度を
均一に保つために、電解液は撹拌するのが望ましい。

【００１９】電解は、通常定電流電解で行われ、電流量
は、０.１〜３Ａ、好ましくは０.５〜２Ａである。電極
間距離は、通常１〜５ｍｍ程度で、１０〜１００ｍＡ／
ｃｍ²の電流密度がとれるようにする。通電時間は、出
発原料や電解条件により異なるが、通常０.５〜３６時
間、好ましくは、１〜１０時間程度である。

【００２０】上記本発明の方法で得られるビスホスフィ
ンオキシドは、ラセミ体と光学活性体とが得られるが、
例えば(+)-(S,S)-1,2-エタンジイルビス（（1,1,3,3-テ
トラメチルブチル）メチルホスフィンオキシド）、(-)-
(R,R)-1,2-エタンジイルビス（（1,1,3,3-テトラメチル
ブチル）メチルホスフィンオキシド）、(+)-(S,S)-1,4-
ブタンジイルビス（（1,1,3,3-テトラメチルブチル）メ
チルホスフィンオキシド）、(-)-(R,R)-1,4-ブタンジイ
ルビス（（1,1,3,3-テトラメチルブチル）メチルホスフ
ィンオキシド）、(+)-(S,S)-1,2-エタンジイルビス
（（1,1,3,3-テトラメチルブチル）エチルホスフィンオ
キシド）、(-)-(R,R)-1,2-エタンジイルビス（（1,1,3,
3-テトラメチルブチル）エチルホスフィンオキシド）、
(+)-(S,S)-1,2-エタンジイルビス（（1,1,3,3-テトラメ
チルブチル）tert-ブチルホスフィンオキシド）、(-)-
(R,R)-1,2-エタンジイルビス（（1,1,3,3-テトラメチル
ブチル）tert-ブチルホスフィンオキシド）、(+)-(S,S)
-1,2-エタンジイルビス（（o-メトキシフェニル）フェ
ニルホスフィンオキシド）、(-)-(R,R)-1,2-エタンジイ
ルビス（（o-メトキシフェニル）フェニルホスフィンオ
キシド）、(+)-(S,S)-1,2-エタンジイルビス（（o-エチ
ルフェニル）フェニルホスフィンオキシド）、(-)-(R,
R)-1,2-エタンジイルビス（（o-エチルフェニル）フェ
ニルホスフィンオキシド）、1,2-エタンジイルビス
（（1,1,3,3-テトラメチルブチル）メチルホスフィンオ
キシド）、1,4-ブタンジイルビス（（1,1,3,3-テトラメ
チルブチル）メチルホスフィンオキシド）、1,2-エタン
ジイルビス（（1,1,3,3-テトラメチルブチル）エチルホ
スフィンオキシド）、1,2-エタンジイルビス（（1,1,3,
3-テトラメチルブチル）tert-ブチルホスフィンオキシ
ド）、1,2-エタンジイルビス（（o-メトキシフェニル）
フェニルホスフィンオキシド）、1,2-エタンジイルビス
（（o-エチルフェニル）フェニルホスフィンオキシド）
等が挙げられる。

【００２１】

【実施例】以下、実施例によって詳細に説明する。（実施例１）図１に示すような容量５０ｍｌの円筒形
ガラス容器に(カルボキシメチル）（1,1,3,3-テトラメ
チルブチル）メチルホスフィンオキシド４.６８ｇ（０.
０２モル）を５０ｍｌのメタノールに溶解させ、電解質
としてナトリウムメトキシド０.０２ｇ添加した。プラ
チナ電極（２ｃｍ×４ｃｍ×１ｍｍ）を電極間距離１ｍ
ｍに設置し、０.７アンペアで直流定電流電解した。電
解と同時に、負極板より多量の気泡が発生し、液温が上
昇した。ほぼ一定温度に保つように氷水で冷却し、均一
にするために撹拌させた。７時間通電させた後に、反応
液を高速液体クロマトグラフィーで分析したところ、原
料は９２.７％減少していた。エバポレーターで溶媒を
留去させ、１００ｍｌのジクロロメタンに溶解させ、１
Ｎ水酸化ナトリウム水溶液で、未反応の原料を抽出し、
有機層を純水で洗浄した。無水硫酸ナトリウムで一昼夜
脱水させ、溶媒をエバポレーターで除去することによ
り、白色結晶２.５０ｇを得た。さらに、アセトンで再
結精製することにより、融点１９９〜２００℃の白色結
晶０.８３ｇを得た。

【００２２】ＮＭＲによる分析結果は以下により、組成
物は、1,2-エタンジイルビス（（1,1,3,3-テトラメチル
ブチル）メチルホスフィンオキシド）であった。 FAB-MS(Pos.)；379[M+H]+¹ H-NMR(ppm,CDCl₃)；1.06(s,18H,CH₃),1.32-1.41(m,18
H,CH₃,P-CH₃),1.47-1.61(m,4H,CH₂),1.83-2.02(m,4H,-C
H₂-CH₂-)

【００２３】（実施例２）実施例１で使用したのと同
じ容量５０ｍｌの円筒形ガラス容器に、旋光度[α]25D=
-15.8(c 1.04,CHCl₃),光学純度o.p.(HPLC)=98.6%e.e.、
融点９９〜１００℃である(-)-(S)-［(カルボキシメチ
ル）（1,1,3,3-テトラメチルブチル）］メチルホスフィ
ンオキシド０.９５ｇ（０.００４モル）を３０ｍｌのメ
タノールに溶解させ、電解質としてナトリウムメトキシ
ド０.０２ｇ添加した。プラチナ電極（２ｃｍ×４ｃｍ
×１ｍｍ）を電極間距離１ｍｍに設置し、０.７アンペ
アで直流定電流電解した。ほぼ一定温度に保つように氷
水で冷却し、均一にするために撹拌させた。３時間通電
させた後に、反応液を高速液体クロマトグラフィーで分
析したところ、原料は９８.７％減少していた。エバポ
レーターで溶媒を留去させ、１００ｍｌのジクロロメタ
ンに溶解させ、１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液で、未反応
の原料を抽出し、有機層を純水で洗浄した。無水硫酸ナ
トリウムで一昼夜脱水させ、溶媒をエバポレーターで除
去することにより、白色結晶０.５４ｇを得た。さら
に、アセトンで再結精製することにより、融点１１８〜
１１９℃の白色結晶０.２７ｇを得た。

【００２４】生成物は、(+)-(S,S)-1,2-エタンジイルビ
ス（（1,1,3,3-テトラメチルブチル）メチルホスフィン
オキシド）で、旋光度[α]25D=+13.4(c 1.04,CHCl3)で
あった。ＮＭＲによる分析結果は以下のとおりである。 FAB-MS(Pos.)；379[M+H]+¹ H-NMR(ppm,CDCl₃)；1.06(s,18H,CH₃),1.31-1.41(m,18
H,CH₃,P-CH₃),1.49-1.62(m,4H,CH₂),1.70-1.81(m,2H,-C
H-CH-),2.17-2.29(m,2H,-CH-CH-)

【００２５】

【発明の効果】本発明は上記のように構成したので、不
斉合成触媒の配位子として有用な光学活性ビスホスフィ
ンの前駆体として有用なビスホスフィンオキシドを、ホ
スフィンオキシドから、コルベ電解カップリング反応に
より収率良く製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に使用した電解反応器の概略
図である。

【符号の説明】

１温度計２銅線３ガス抜き４水銀５白金線６白金板７撹拌器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）：【化１】（式中、Ｒ¹、Ｒ²は炭素数１〜１８の直鎖または分岐状
のアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アミノアルキル
基または、置換もしくは無置換のフェニル基を示し、Ｒ
¹、Ｒ²は同一でも異なっていてもよく、Ａは直鎖または
分岐のアルキレン基を示す。）で表されるホスフィンオ
キシドカルボン酸を、コルベ電解カップリング反応させ
ることを特徴とする、下記一般式（２）：【化２】（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ａは前記と同義を表す。）で表され
るビスホスフィンオキシドの製造方法。