JPH1149789A - 光学活性ジホスフィン配位子、その製造方法、遷移金属錯体、その製造方法およびこれらの使用 - Google Patents

光学活性ジホスフィン配位子、その製造方法、遷移金属錯体、その製造方法およびこれらの使用

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JPH1149789A
JPH1149789A JP10168299A JP16829998A JPH1149789A JP H1149789 A JPH1149789 A JP H1149789A JP 10168299 A JP10168299 A JP 10168299A JP 16829998 A JP16829998 A JP 16829998A JP H1149789 A JPH1149789 A JP H1149789A
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ヘルムヒェン ギュンター
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学活性ジホスフィン配位子、その製造方
法、遷移金属錯体、その製造方法およびこれらの使用を
提供する。 【解決手段】 式I: 【化1】 [式中、R1〜R6は請求項1に記載のものを表す]の光
学活性ジホスフィン配位子ならびにそのボラン付加物を
使用し、遷移金属化合物と反応させて得られた式IVの
遷移金属錯体を不斉水素添加および不斉異性化に使用す
る。 【効果】 従来技術に比べて、技術的に容易かつコスト
がかからない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光学活性ジホスフィ
ン、光学活性ジホスフィンおよびその遷移金属錯体の製
造方法ならびにエナンチオ選択合成のための金属錯体の
使用に関する。
【0002】
【従来の技術】光学活性化合物の合成のためには、ロジ
ウムおよびルテニウム錯体でのエナンチオ選択水素添加
および異性化が重要な役割を果たす[例えばTani et a
l., J.Am. Chem. Soc. 106、5211(198
4); R. Noyori, Acc Chem. Res.23、345(19
90)]。この場合特に使用される触媒は、大抵光学活
性ジホスフィン配位子およびロジウム化合物またはルテ
ニウム化合物から製造され、極めて高価であり、かつコ
ストのかかる製造方法によってのみ得ることができるも
のである。
【0003】光学活性ホスフィンおよびジホスフィンの
公知の製造方法は、一貫して煩雑であり、かつ大抵技術
的にコストがかかる高価なラセミ化合物の分離を含む
(例えば欧州特許出願公開第0614901号明細書;
同第0271311号明細書;H. B. Kagan, "Chiral L
igands for Asymmetric Catalysis" in Asymmetric Syn
thesis,第5巻(1985)第13〜23頁、欧州特許
出願公開第0151282号明細書;同第018588
2号明細書; R. Noyori, Acc. Chem. Res.23、345
(1990);欧州特許出願公開第0269395号明
細書; M. J. Burk, Tetrahedron, Asymmetry,第569
〜592頁(1991); J. Am. Chem.Soc.113、
8518〜19(1991)、同115、10125〜
138(1993)、同117、9375〜76(19
95)、同118、5142(1996)。前記の欠点
は該触媒の工業用の使用をこれまで困難かつ不経済にし
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、遷移金属錯体触媒のための配位子として適切であ
り、その製造の際に前記の欠点を回避する、光学活性ジ
ホスフィンを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題は式I:
【0006】
【化6】
【0007】[式中、置換基は以下のものを表す:R1
は水素;それぞれ直鎖または分枝であってもよいC1
10−アシル、C1〜C10−アルキル、C2〜C10−アル
ケニル;環系がそれぞれ置換されていてもよいアリー
ル、アリールアルキレン;
【0008】
【化7】
【0009】R2、R3は互いに無関係に直鎖または分枝
であってもよいC1〜C10−アルキル;環系がそれぞれ
置換されていてもよいアリール、アリールアルキレン、
4、R5、R6は互いに無関係に直鎖または分枝であっ
てもよいC1〜C10−アルキル;環系がそれぞれ置換さ
れていてもよいアリール、アリールアルキレン]の光学
活性ジホスフィンを提供することにより解決された。
【0010】本発明による式Iのジホスフィン配位子の
場合、R1のためのアシル基として、分枝または非分枝
で、飽和または不飽和の、場合により多不飽和のC1
10−アシル鎖、特にホルミル、アセチル、プロピオニ
ル、n−ブチリル、イソ−ブチリル、ピバロイルと解釈
する。
【0011】アルキル基R1〜R6として、分枝または非
分枝のC1〜C10−アルキル鎖、有利にはメチル、エチ
ル、n−プロピル、1−メチルエチル、n−ブチル、1
−メチルプロピル、2−メチルプロピル、1,1−ジメ
チルエチル、n−ペンチル、1−メチルブチル、2−メ
チルブチル、3−メチルブチル、2,2−ジメチルプロ
ピル、1−エチルプロピル、n−ヘキシル、1,1−ジ
メチルプロピル、1,2−ジメチルプロピル、1−メチ
ルペンチル、2−メチルペンチル、3−メチルペンチ
ル、4−メチルペンチル、1,1−ジメチルブチル、
1,2−ジメチルブチル、1,3−ジメチルブチル、
2,2−ジメチルブチル、2,3−ジメチルブチル、
3,3−ジメチルブチル、1−エチルブチル、2−エチ
ルブチル、1,1,2−トリメチルプロピル、1,2,
2−トリメチルプロピル、1−エチル−1−メチルプロ
ピル、1−エチル−2−メチルプロピル、n−ヘプチ
ル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシルが挙げられ
る。
【0012】アルケニル基R1として、分枝または非分
枝のC2〜C10−アルケニル鎖、有利にはビニル、プロ
ペニル、イソプロペニル、1−ブテニル、2−ブテニ
ル、1−ペンテニル、2−ペンテニル、2−メチル−1
−ブテニル、2−メチル−2−ブテニル、3−メチル−
1−ブテニル、1−ヘキセニル、2−ヘキセニル、1−
ヘプテニル、2−ヘプテニル、1−オクテニルまたは2
−オクテニルが挙げられる。
【0013】R1〜R6のためのアリールは、芳香族環ま
たは環系中に6〜18個の炭素原子を有する環系、例え
ばフェニルまたはナフチルと解釈し、該基は場合により
1つまたは複数の基、例えばハロゲン、例えばフッ素、
塩素または臭素、シアノ、ニトロ、アミノ、C1〜C4
アルキルアミノ、C1〜C4−ジアルキルアミノ、ヒドロ
キシ、C1〜C4−アルキル、C1〜C4−アルコキシまた
はその他の基、特にスルホン酸で置換されていてもよ
い。場合により置換されたフェニル、メトキシフェニル
およびナフチルは有利である。
【0014】R1〜R6のためのアリールアルキレン基と
して、分枝または非分枝のフェニル−(C1〜C5−アル
キレン)−またはナフチル−(C1〜C5−アルキレン)
−基、例えばフェニルメチレン、フェニルエチレン、フ
ェニルプロピレン、フェニル−1−メチルエチレン、フ
ェニルブチレン、フェニル−1−メチルプロピレン、フ
ェニル−2−メチルプロピレン、フェニル−1,1−ジ
メチルエチレン、フェニルペンチレン、フェニル−1−
メチルブチレン、フェニル−2−メチルブチレン、フェ
ニル−3−メチルブチレン、フェニル−2,2−ジメチ
ルプロピレン、フェニル−1−エチルプロピレン、ナフ
チルメチレン、ナフチルエチレン、ナフチルプロピレ
ン、ナフチル−1−メチルエチレン、ナフチルブチレ
ン、ナフチル−1−メチルプロピレン、ナフチル−2−
メチルプロピレン、ナフチル−1,1−ジメチルエチレ
ン、ナフチルペンチレン、ナフチル−1−メチルブチレ
ン、ナフチル−2−メチルブチレン、ナフチル−3−メ
チルブチレン、ナフチル2,2−ジメチルプロピレン、
またはナフチル−1−エチルプロピレン、ならびにこれ
らの異性体または立体異性体型が挙げられる。アリール
基として置換または非置換のフェニル基またはナフチル
基が挙げられる。
【0015】さらにR1のためのアルキレンアリール基
は、C(Ph)3と解釈し、その際に、フェニル環は場
合により1つまたは複数の基、例えばハロゲン、例えば
フッ素、塩素または臭素、シアノ、ニトロ、アミノ、C
1〜C4−アルキルアミノ、C1〜C4−ジアルキルアミ
ノ、ヒドロキシ、C1〜C4−アルキル、C1〜C4−アル
コキシまたはその他の基で置換されていてもよい。
【0016】式Ia:
【0017】
【化8】
【0018】[式中で置換基は以下のものを表す:R1
はC(CH33、C(Ph)3
【0019】
【化9】
【0020】R2、R3は互いに無関係に環系がそれぞれ
置換されていてもよいアリール、アリールアルキレン、
4、R5、R6は互いに無関係に直鎖または分枝であっ
てもよいC1〜C10−アルキル;環系がそれぞれ置換さ
れていてもよいアリール、アリールアルキレン]の光学
活性ジホスフィン配位子は特に有利である。
【0021】本発明はさらに式Iの光学活性ジホスフィ
ン配位子の製造方法に関し、その特徴は、 a)一般式II:
【0022】
【化10】
【0023】の光学活性のα,β−不飽和ラクトンをマ
イケルアクセプタ(Michael acceptor)としてHP
(R22のアニオンと、および引き続きHalP
(R32と反応させ、その際置換基R1は請求項1に記
載したものを表し、かつ b)一般式III:
【0024】
【化11】
【0025】のジホスフィン置換されたラクトンのカル
ボニル官能基を還元してメチレン基にすることである。
【0026】従って本発明の対象は、式中で置換基が請
求項1に記載したものを表す、式IIIの光学活性ジホ
スフィン配位子でもある。
【0027】「マイケルアクセプタ」として機能する光
学活性α,β−不飽和ラクトンIIは、公知の方法で、T
etrahedron 43(21)、5055(1987)によ
りD−リボノ−1,4−ラクトンから、またはTetrahed
ron 38 (15) 、2377(1982)に記載のよ
うにグリセリンアルデヒドから製造することができる。
【0028】アニオンP(R22 -は相応するホスフィ
ン[HP(R22]から強塩基の存在下で製造すること
ができる。強塩基として特に有機リチウム化合物、例え
ばブチルリチウムまたはリチウムジイソプロピルアミド
(LDA)ならびにアルコラートを自体公知の方法で使
用することができる。対イオン(カチオン)として、ナ
トリウム、カリウム、マグネシウムならびにアルミニウ
ム以外に、有利にはリチウムを使用する。
【0029】第二のホスフィン基の導入はハロゲンジア
ルキルホスフィンまたはハロゲンジアリールホスフィン
により、有利にはハロゲンジアリールホスフィンによ
り、特にクロロジフェニルホスフィンにより行う。
【0030】前記の反応のための溶剤として、すべての
通例の不活性溶剤を使用することができる。有利な溶剤
は例えば、トルエン、ヘキサン、シクロヘキサン、TH
F、MTBならびにジエチルエーテルである。
【0031】反応は−100℃および+50℃の間の、
有利には−80℃および+30℃の間の温度で、酸素を
厳密に遮断して行う。
【0032】形成される式IIIのジホスフィン置換ラ
クトンの、高い加水分解感受性および酸化感受性に基づ
いて、該ラクトンをBH3との反応により相応する安定
したボラン付加物に変換することは有利である。
【0033】式IIIのラクトンまたはそのボラン付加
物の、相応する環式エーテルへの還元は、自体公知の方
法で(Organikum、第19版、Edition Deutscher Verla
g der Wissenschaften、1993、第510〜514
頁)錯金属水素化物、例えばLiAlH、NaBH
またはDIBAHにより行うことができる。有利な還元
剤は水素化アルミニウムジイソブチル(DIBAH)と
シラン、例えばEt3SiH、Ph3SiHまたはPhS
iH3との組み合わせ、ならびにその後のラクトールの
還元のためのBF3との組み合わせである。
【0034】光学活性ジホスフィン配位子の、そのボラ
ン付加物からの遊離は、塩基性反応試薬、特に有機アミ
ンでの処理により、特にジエチルアミンまたはトリエチ
レンジアミン(1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]
オクタン、DABCO)での処理により行う。この場合
有利には、ボラン付加物をアミンの存在下で短時間加熱
し、かつその後に揮発性成分を数回蒸発させて分離を行
う。
【0035】以下の反応図式は、本発明によるジホスフ
ィンのための有利な製造方法の例を示すものである。
【0036】
【化12】
【0037】新規の光学活性ジホスフィン配位子は、遷
移金属化合物の錯体形成に著しく適切である。
【0038】従って本発明の対象はまた、一般式IV: [M(Ln)(A)]p(+)q(-) IV の遷移金属錯体であり、前記式中の記号は以下のものを
表す:MはCo、Ir、Ni、Pd、Pt、Rh、R
u、Aは式Iの、特に有利には式Iaの光学活性ジホス
フィン配位子、Lは有機配位子、Dは非配位アニオンの
等価、nは1または2、p、qは0〜4。
【0039】Mは有利にはRu、RhおよびIrの群か
らの金属である。Dは有利にはCF 3COO-、BF4 -
SbF6 -、SbCl6 -、PF6 -、(C654-を表
す。
【0040】Lは本発明の範囲では、容易に交換可能な
配位子、例えばオレフィン、例えばエチレン、プロピレ
ン、シクロオクテン、1,5−ヘキサジエンまたは1,
5−シクロオクタジエンを表す。
【0041】さらに本発明の対象は、前記の遷移金属錯
体の製造方法に関し、その特徴は式Iの光学活性ジホス
フィン配位子を自体公知の方法で遷移金属化合物[ML
np (+)q(-)(式中、Lは前記に定義した、交換可能
な配位子を表す)と反応させることである。
【0042】従って例えば前記の新規のホスフィンから
公知の方法[例えばUson, Inorganic Chim. Acta 7
3、275(1983)、欧州特許出願公開第0158
875号明細書、同第0437690号明細書]で、不
安定な配位子を有する遷移金属錯体との、特に[RuC
2(COD)]n、Rh(COD)2BF4、Rh(CO
D)2ClO4、[Ir(COD)Cl]2、p−サイモ
ール−塩化ルテニウム(p-Cymol-Rutheniumchloride)
−二量体との反応により触媒活性錯体を合成することが
できる。
【0043】一般式IVの遷移金属錯体は、不斉反応の
ための、特にC−C、C−NおよびC−O多重結合を有
する化合物の不斉水素添加、特にここではβ−ケトエス
テル、アリルアルコール、エナミド(Enamiden)および
デヒドロアミノ酸の水素添加が挙げられるが、のための
触媒として適切である。同様に一般式IVの遷移金属錯
体は、アリルアミンをエナミンに不斉異性化するため
に、および不斉ヒドロホルミル化反応のために適切であ
る。
【0044】以下の実施例は本発明による光学活性ジホ
スフィン配位子およびその遷移金属錯体の製造ならびに
エナンチオ選択合成のための該金属錯体の使用を詳細に
説明する。
【0045】
【実施例】
例1:式:
【0046】
【化13】
【0047】のジフェニルホスフィン−ボラン付加物の
製造 ジフェニルホスフィン3.27g(17.6ミリモル)
をTHF50mlに溶解し、かつ−78℃でn−ブチル
リチウム19.1ミリモルにより脱プロトンした。TH
F50ml中の式II(R1=tBuPh2Si)の「マ
イケルアクセプタ」5.543g(15.7ミリモル)
の溶液を−78℃に冷却し、かつ両頭針でホスフィン溶
液に滴加した。30分後にTHF50ml中に溶解させ
たクロロジフェニルホスフィン4.20g(19.1ミ
リモル)を添加した。該反応溶液を室温で一晩溶かし、
かつ再度−78℃に冷却して1M−ボラン−THF−溶
液45mlを添加した。1時間後に中真空下で溶剤を蒸
発させ、残留物を酢酸エチルエステル中に取り、かつ該
溶液を水で洗浄した。シリカゲルを介したフラッシュク
ロマトグラフィーにより、9.45g(81%)の収量
で生成物が無色の無定形固体の形で得られた。
【0048】融点:133〜134℃。
【0049】
【外1】
【0050】例2:式:
【0051】
【化14】
【0052】のエーテルへの、ラクトンの還元 例1により得られたジホスフィン2.1g(2.74ミ
リモル)をトルエン20ml中に溶解し、−78℃に冷
却し、かつ1M−DIBAL−H−溶液2.9mlを滴
加した。水性の後処理後に、残留物をジクロロメタン2
0ml中に溶解した。−78℃に冷却した該溶液にトリ
エチルシラン666mg(5.73ミリモル)および三
フッ化ホウ素−ジエチルエーテラート412.3mg
(2.91ミリモル)を添加した。室温で一晩溶かし、
かつ完全な反応のためにさらに三フッ化ホウ素−ジエチ
ルエーテラート3滴を添加した。1M−BH3−THF
−溶液6mlを添加後に、保護ガスなしで後処理した。
無定形粉末として1.3743g(68%)が得られ
た。
【0053】
【外2】
【0054】例3:ホスフィンのボラン付加物:
【0055】
【化15】
【0056】からホスフィンの遊離 例2からのボラン付加物1ミリモルにジエチルアミン
0.5mlを添加し、かつ還流で30分撹拌した。引き
続き高真空下で2回揮発性成分を留去した。遊離ホスフ
ィンが空気感受性の白色粉末として得られた。
【0057】例4:ロジウム錯体の製造およびα−アセ
トアミドケイ皮酸の不斉水素添加 例3による光学活性ジフェニルホスフィン配位子110
μモルをTHF5ml中に溶解し、Rh(COD)2
4 100μモルを添加し、かつ室温で20分撹拌し
た。清澄な黄色の該溶液にα−アセトアミドケイ皮酸1
00ミリモルおよびTHF250mlを添加した。該溶
液を30℃および20バールの水素で水素添加した。反
応は20分後に完了した。後処理後にN−アセチル−
(S)−フェニルアラニンが収率97%および99.6
%eeの光学的純度で単離された。
【0058】例5:N−アセチル−(S)−シクロヘキ
シルアラニンの製造 例3による光学活性ジフェニルホスフィン配位子110
μモルをTHF5ml中に溶解し、Rh(COD)2
4 100μモルを添加し、かつ室温で20分撹拌し
た。清澄な黄色の該溶液にα−アセトアミドケイ皮酸1
00ミリモルおよびTHF250mlを添加した。該溶
液を30℃および20バールの水素で水素添加した。反
応は20分後に完了した。引き続きオートクレーブをあ
け、かつホスフィン配位子の酸化のために5分間空気を
導入した。酸化ルテニウム水和物0.5gを添加後に3
時間以内に160℃および100バールの水素で核水素
添加を実施した。N−アセチル−(S)−シクロヘキシ
ルアラニンが95%より高い収率で、99.6%のee
値で単離された。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式I: 【化1】 [式中、置換基は以下のものを表す:R1は水素;それ
    ぞれ直鎖または分枝であってもよいC1〜C10−アシ
    ル、C1〜C10−アルキル、C2〜C10−アルケニル;環
    系がそれぞれ置換されていてもよいアリール、アリール
    アルキレン; 【化2】 2、R3は互いに無関係に直鎖または分枝であってもよ
    いC1〜C10−アルキル;環系がそれぞれ置換されてい
    てもよいアリール、アリールアルキレン、 R4、R5、R6は互いに無関係に直鎖または分枝であっ
    てもよいC1〜C10−アルキル;環系がそれぞれ置換さ
    れていてもよいアリール、アリールアルキレン]の光学
    活性ジホスフィン配位子ならびにそのボラン付加物。
  2. 【請求項2】 式Ia: 【化3】 [式中、置換基は請求項1に記載したものを表す]の光
    学活性ジホスフィン配位子ならびにそのボラン付加物。
  3. 【請求項3】 式Iの光学活性ジホスフィン配位子の製
    造方法において、 a)一般式II: 【化4】 の光学活性のα,β−不飽和ラクトンをマイケルアクセ
    プタとしてHP(R22のアニオンと、および引き続き
    HalP(R32と反応させ、その際置換基R1〜R3
    請求項1に記載したものを表し、かつ b)一般式III: 【化5】 のジホスフィン置換されたラクトンのカルボニル官能基
    を還元してメチレン基にすることを特徴とする、一般式
    Iの光学活性ジホスフィン配位子の製造方法。
  4. 【請求項4】 置換基が請求項1に記載したものを表
    す、式IIIの光学活性ジホスフィン配位子。
  5. 【請求項5】 式IV: [M(Ln)(A)]p(+)q(-) IV [式中の記号は以下のものを表す:MはCo、Ir、N
    i、Pd、Pt、Rh、Ru、Aは請求項1に記載の式
    Iの光学活性ジホスフィン配位子、Lは有機配位子、D
    は非配位アニオンの等価、nは1または2、p、qは0
    〜4]の遷移金属錯体。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の遷移金属錯体の製造方法
    において、請求項1に記載した式Iの光学活性ジホスフ
    ィン配位子と、式中の記号が請求項5に記載のものを表
    す遷移金属化合物[MLnp(+)q(-)とを自体公知の
    方法で反応させることを特徴とする、遷移金属錯体の製
    造方法。
  7. 【請求項7】 C−C、C−NおよびC−O多重結合を
    有する化合物の不斉水素添加のための触媒としての、請
    求項5記載の式IVの金属錯体の使用。
  8. 【請求項8】 アリルアミンを不斉異性化してエナミン
    にするための触媒としての請求項5記載の式IVの金属
    錯体の使用。
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