KR100787946B1 - 전달 수소화 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 촉매 전달 수소화 방법에 관한 것이다. 본 방법은 바람직하게는 프로키랄성인 N-치환된 이민 및 이미늄염을 전달 수소화시키는데 사용할 수 있다. 본 발명에 사용되는 촉매는 바람직하게는 하나 이상의 하이드로카빌 또는 싸이클로펜타디에닐 리간드와의 금속 착물이고 또한 정해진 2자리수 리간드에 배위결합된다. 바람직한 금속은 로듐, 루테늄 및 이리듐을 포함한다. 바람직한 2자리수 리간드는 디아민 및 아미노알콜, 특히 키랄 중심을 포함하는 것들이다. 수소 공여자는 유리하게는 트리에틸아민 및 포름산의 혼합물이다. 또한 N-치환된 이민 및 이미늄염의 촉매 전달 수소화를 이용하는 1차 및 2차 아민의 제조 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은, 특히 착화된 전이 금속 존재하의 촉매 전달 수소화 및 광학 활성 화합물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 제1의 양상은 기질이 하기 화학식(1)을 가지는 것을 특징으로 하고, 전달 수소화 촉매 존재하에 기질을 수소 공여자와 반응시키는, 기질의 전달 수소화 방법을 제공한다:
[식중, X는 NR3 또는 (NR4R5)+Q-이고; Q-는 1가 음이온이며; R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌, 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹, 치환된 카보닐 작용기, 치환된 티오카보닐 작용기, 또는 치환된 이미노 작용기이고, R1과 R2는 서로 연결되어 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있으며; R3 및 R4는 -P(O)R6R7, -P(O)OR8OR9, -P(O)OR8OH, -P(O)(OH)2, -P(O)SR10SR11, -P(O)SR10SH, -P(O)(SH)2, -P(O)NR12R13NR14R15, -P(O)NR12R13NHR14, -P(O)NHR12NHR14, -P(O)NR12R13NH2, -P(O)NHR12NH2, -P(O)(NH2)2, -P(O)R6OR8, -P(O)R6OH, -P(O)R6SR10, -P(O)R6SH, -P(O)R6NR12R13, -P(O)R6NHR12, -P(O)R6NH2, -P(O)OR8SR10, -P(O)OR8SH, -P(0)OHSR10, -P(O)OHSH, -P(O)OR8NR12R13, -P(O)OR8NHR12, -P(O)OR8NH2, -P(O)OHNR12R13, -P(O)OHNHR12, -P(O)OHNH2, -P(O)SR10NR12R13, -P(O)SR10NHR12, -P(O)SR10NH2, -P(O)SHNR12R13, -P(O)SHNHR12, -P(O)SHNH2, -P(S)R6R7, -P(S)OR8OR9, -P(S)OR8OH, -P(S)(OH)2, -P(S)SR10SR11, -P(S)SR10SH, -P(S)(SH)2, -P(S)NR12R13NR14R15, -P(S)NR12R13NHR14, -P(S)NHR12NHR14, -P(S)NR12R13NH2, -P(S)NHR12NH2, -P(S)(NH2)2, -P(S)R6OR8, -P(S)R6OH, -P(S)R6SR10, -P(S)R6SH, -P(S)R6NR12R13, -P(S)R6NHR12, -P(S)R6NH2, -P(S)OR8SR10, -P(S)OHSR10, -P(S)OR8SH, -P(S)OHSH, -P(S)OR8NR12R13, -P(S)OR8NHR12, -P(S)OR8NH2, -P(S)OHNR12R13, -P(S)OHNHR12, -P(S)OHNH2, -P(S)SR10NR12R13, -P(S)SR10NHR12, -P(S)SR10NH2, -P(S)SHNHR12R13, -P(S)SHNHR12, -P(S)SHNH2, -PR6R7, -POR8OR9, PSR10SR11, -PNR12R13NR14R15, -PR6OR8, -PR6SR10, -PR6NR12R13, -POR8SR10, -POR8NR12R13, -PSR10NR12R13, -S(O)R16, -S(O)2R17, -COR18, -CO2R19, -CO2R19 또는 SiR20R21R22를 나타내고; R5는 수소원자, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹이며; R6 및 R7은 독립적으로 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌, 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹 또는 -N=CR23R24(이 중, R23 및 R24는 R1에 대하여 정의한 바와 같음)이고; R8 내지 R22는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌 또는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹이고, R1과 R6, R2와 R7, R6와 R7, R6와 R8, R6와 R10, R6와 R12, R1과 R8, R2와 R9, R8과 R9, R8과 R10, R8과 R12, R1과 R10, R2와 R11, R10과 R11, R10과 R12, R1과 R12, R2와 R13, R12와 R13, R1과 R14, R2와 R15, R14과 R15, R12와 R14, R1과 R16, R1과 R18, R1과 R19, R1과 R20, R2와 R21, R20와 R21, 및 R21과 R22 중 하나 이상은 서로 연결되어 치환 또는 비치환된 고리(들)을 형성할 수 있음]
X가 (NR4R5)+Q-일 경우, 화학식(1)의 화합물은 이미늄염이다. 이미늄염은 양자화된 이미늄염 및 4차 이미늄염이다. 4차 이미늄염은 화학식(1)의 화합물(식중, R5는 수소가 아님)로 나타내어진다.
Q-로 나타낼 수 있는 음이온은 할라이드, 치환 또는 비치환된 아릴설포네이트(예를 들면, 치환 또는 비치환된 페닐 및 나프틸 설포네이트), 할로겐화된 알킬 설포네이트를 포함한 치환 또는 비치환된 알킬설포네이트(예를 들면, C1-20-알킬설포네이트), 치환 또는 비치환된 카복실레이트(예를 들면, C1-10-알킬 및 아릴 카복실레이트), 보론, 포스포러스 또는 안티몬의 폴리할로겐화으로부터 유래된 이온 및 다른 통상의 무기 이온(예를 들면, 퍼클로레이트)을 포함한다. 음이온의 구체적인 예에는 브로마이드, 클로라이드, 아이오다이드, 하이드로젠 설페이트, 토실레이트, 포르메이트, 아세테이트, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 헥사플루오로안티모네이트, 퍼클로레이트, 트리플루오로메탄설포네이트 및 트리플루오로아세테이트가 있고, 특히 바람직한 음이온은 아이오다이드, 포르메이트 및 트리플루오로아세테이트를 포함한다.
하나 이상의 R1, R2 및 R5-R24로 나타낼 수 있는 하이드로카빌 그룹은 알킬, 알케닐, 알키닐 및 아릴 그룹을 포함하며, 이들의 조합(예를 들면, 벤질 그룹과 같은 아랄킬 및 알카릴)을 포함한다.
하나 이상의 R1, R2 및 R5-R24로 나타낼 수 있는 알킬 그룹은 20개 이하, 특히 1 내지 7개, 바람직하게는 1 내지 5개의 탄소 원자를 포함하는 선형 및 분지형 알킬 그룹을 포함한다. 알킬 그룹이 분지형일 경우, 상기 그룹은 10개 이하, 바람직하게는 4개 이하의 분지형 사슬 탄소 원자를 포함한다. 일 구현예에서, 알킬 그룹은 가장 큰 고리 내에 3-10개의 탄소 원자를 포함하고 하나 이상의 브리징(bridging) 고리를 특징으로 하는 환식(cyclic)일 수 있다. 하나 이상의 R1, R2 및 R5-R24로 나타낼 수 있는 알킬 그룹은 메틸, 에틸, 프로필, 2-프로필, 부틸, 2-부틸, t-부틸 및 싸이클로헥실 그룹을 포함할 수 있다. 하나 이상의 R1, R2 및 R5-R24로 나타낼 수 있는 알케닐 그룹은 C2-20, 바람직하게는 C2-6 알케닐 그룹을 포함할 수 있다. 하나 이상의 탄소-탄소 이중결합이 존재할 수 있다. 알케닐 그룹은 하나 이상의 치환체, 특히 페닐 치환체를 함유할 수 있다. 알케닐 그룹의 예는 비닐, 스티릴 및 인데닐 그룹을 포함한다. R1 또는 R2가 알케닐 그룹을 나타낼 경우, 탄소-탄소 이중결합은 바람직하게는 C=X 모이어티(moiety)에 대하여 β위치에 위치한다. R1 또는 R2가 알케닐 그룹을 나타낼 경우, 화학식(1)의 화합물은 바람직하게는 α,β-불포화 이미늄 화합물이다.
하나 이상의 R1, R2 및 R5-R24로 나타낼 수 있는 알키닐 그룹은 C2-20, 바람직하게는 C2-10-알키닐 그룹을 포함한다. 하나 이상의 탄소-탄소 삼중 결합이 존재할 수 있다. 알키닐 그룹은 하나 이상의 치환체, 특히 페닐 치환체를 포함할 수 있을 것이다. 알키닐 그룹의 예에는 에티닐, 프로필 및 페닐에티닐 그룹이 포함된다. R1 또는 R2가 알키닐 그룹을 나타낼 경우, 탄소-탄소 삼중결합은 바람직하게는 C=X 모이어티에 대하여 β위치에 위치한다. R1 또는 R2가 알키닐 그룹을 나타낼 경우, 화학식(1)의 화합물은 바람직하게는 이미늄 그룹과 컨쥬게이션된(conjugation) 삼중 결합을 포함한다.
하나 이상의 R1, R2 및 R5-R24로 나타낼 수 있는 아릴 그룹은 싸이클로알킬, 아릴 또는 헤테로싸이클일 고리를 포함할 수 있으며, 하나 또는 둘 이상의 융합된 고리를 함유할 수 있다. 하나 이상의 R1, R2 및 R5-R24로 나타낼 수 있는 아릴 그룹의 예에는 페닐, 톨일, 플루오로페닐, 클로로페닐, 브로모페닐, 트리플루오로메틸페닐, 아니실, 나프틸 및 페로세닐 그룹이 포함된다.
하나 이상의 R1, R2 및 R5-R24로 나타낼 수 있는 퍼할로겐화된 하이드로카빌 그룹은 독립적으로 퍼할로겐화된 알킬 및 아릴 그룹을 포함하며, 이들의 조합(예를 들면 아랄킬 및 알카릴 그룹)을 포함한다. 하나 이상의 R1, R2 및 R5-R24로 나타낼 수 있는 퍼할로겐화된 알킬 그룹의 예는 -CF3 및 -C2F5가 포함된다.
하나 이상의 R1, R2 및 R5-R24로 나타낼 수 있는 헤테로싸이클릭 그룹은 독립적으로 방향족, 포화 및 부분적 불포화 고리 시스템을 포함하고 싸이클로알킬, 아릴 또는 헤테로싸이클일 고리를 포함할 수 있는 하나 또는 둘 이상의 융합된 고리를 포함할 수 있다. 이환식 그룹은 하나 이상의 헤테로싸이클릭 고리를 함유할 것인데, 이중 가장 큰 것은 통상적으로 3-7개의 고리 원자를 포함할 것이고 이 중 하나 이상의 원자는 탄소이고 하나 이상은 N, O, S 또는 P이다. R1 또는 R2가 헤테로싸이클일 그룹을 포함할 경우, C=X 그룹에 결합되어 있는 R1 또는 R2 내 원자는 바람직하게는 탄소 원자이다. R1, R2 및 R5-R24로 나타낼 수 있는 이환식 그룹의 예에는 피리딜, 피리미딜, 피롤일, 티오페닐, 푸라닐, 인돌일, 퀴놀일, 이소퀴놀일, 이미다졸일 및 트리아졸일 그룹이 포함된다.
R1, R2 및 R5-R24 중 어느 하나가 치환된 하이드로카빌 또는 헤테로싸이클일 그룹일 경우, 치환체(들)은 반응의 속도 또는 입체선택성에 역효과를 미치지 않는 것이어야 한다. 선택적인 치환체는 할로겐, 시아노, 니트로, 하이드록시, 아미노, 이미노, 티올, 아실, 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌, 헤테로싸이클일, 하이드로카빌옥시, 모노 또는 디-하이드로카빌아미노, 하이드로카빌티오, 에스테르, 카복시, 카보네이트, 아미드, 설포닐 및 설폰아미도 그룹을 포함하며 상기에서 하이드로카빌 그룹은 상기 R1에 대하여 정의한 바와 같다. 하나 이상의 치환체가 존재할 수 있다. R1, R2 및 R5-R24는 각각 하나 이상의 키랄 중심(chiral center)을 포함할 수 있다.
R1 및 R2, R1 및 R6, R2 및 R7, R6 및 R7, R6 및 R8, R6 및 R10, R6 및 R12, R1 및 R8, R2 및 R9, R8 및 R9, R8 및 R10, R8 및 R12, R1 및 R10, R2 및 R11, R10 및 R11, R10 및 R12, R1 및 R12, R2 및 R13, R12 및 R13, R1 및 R14, R2 및 R15, R14 및 R15, R12 및 R14, R1 및 R16, R1 및 R18, R1 및 R19, R1 및 R20, R2 및 R21, R20 및 R21 및 R21 및 R22 중 어느 것이 서로 연결(link)되어 고리를 형성할 경우, 바람직하게, 이들은 5, 6 또는 7원 고리이다. 이와 같이 형성된 고리는 서로 또는 다른 고리 시스템과 융합될 수 있다. 형성될 수 있는 고리의 예로는 옥사자포스폴리덴, 디옥사포스폴란, 포스폴란, 포스포리난, 디옥사포스포리난 및 벤조디옥사포스폴란이 포함된다. 고리들은 치환되거나 비치환될 수 있으며, 다른 고리들과 융합할 수 있다.
하나 이상의 R1, R2, R23 및 R24로 나타낼 수 있는 치환된 카보닐 작용기는 알데하이드, 케톤, 산 및 에스테르 그룹, 예를 들어 -COR25, -CO2R25 및 -CONR25R26을 포함하고, 이 중, R25 및 R26은 R5에 대하여 상기 정의한 바와 같이 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌 또는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹이다.
하나 이상의 R1, R2, R23 및 R24로 나타낼 수 있는 치환된 티오카보닐 작용기는 티오알데하이드, 티오케톤, 티오산 및 티오에스테르 그룹, 예를들어 -CSR25, -CSOR25 및 -CSNR25R26을 포함하고 상기에서 R25 및 R26은 R5에 대하여 상기 정의한 바와 같이 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌 또는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹이다.
하나 이상의 R1, R2, R23 및 R24로 나타낼 수 있는 치환된 이미노 작용기는 비치환된 이민 및 치환된 아민 및 이미늄 그룹, 예를 들어 -C(=NR25)R26 및 -C(=X)R26을 포함하고, 상기에서 X는 상기 정의한 바와 같고 R25 및 R26은 R5에 대하여 상기 정의한 바와 같이 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌 또는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹이다.
R1 또는 R2 중 하나가 카보닐 작용기, 티오카보닐 작용기 및 이미노 작용기에서 선택되는 그룹으로 치환될 경우, 다른 R1 또는 R2가 수소 원자, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌 그룹, 퍼할로겐화된 하이드로카빌 그룹 또는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹인 것이 바람직하다.
R23 또는 R24 중 하나가 카보닐 관능 그룹, 티오카보닐 관능 그룹 및 이미노 관능 그룹에서 선택되는 그룹으로 표시될 경우, 다른 R23 중 R24 나머지는 수소 원자, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌 그룹, 퍼할로겐화된 하이드로카빌 그룹 또는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹인 것이 바람직하다.
R1과 R6 또는 R2와 R7 중 하나가 연결되어 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고 이렇게 형성된 고리가 하나 이상의 탄소 질소 이중 결합(이미노 그룹)을 함유할 경우, 이렇게 형성된 질소-인 이환(heterocycle)은 통상의 인 원자에 두 질소가 결합되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 질소-인 이환의 예에는 다음이 포함된다:
바람직한 구체예에서, R1, R2 및 R5-R24는 모두 독립적으로 C1-6-알킬이거나 아릴, 특히 페닐, C1-6-알킬 및 C6-10-아랄킬의 조합이다. R1, R2 및 R5-R24 중 하나 이상이 페닐 그룹일 경우, 치환체, 특히 C=X 그룹에 대하여 파라 위치에 치환체가 존재할 수 있다.
다수의 바람직한 구체예에서, R3 또는 R4가 -P(O)R6R7, -P(O)OR8OR9, -P(O)OR8OH, -P(O)SR10SR11, -P(O)SR10SH, -P(O)NR12R13NR14R15, -P(O)NR12R13NHR14, -P(O)NHR12NHR14, -P(O)NR12R13NH2, -P(O)NHR12NH2, -P(O)R6OR8, -P(O)R6OH, -P(O)R6SR10, -P(O)R6SH, -P(O)R6NR12R13, -P(O)R6NHR12, -P(O)R6NH2, -P(O)OR8SR10, -P(O)OR8SH, -P(0)OHSR10, -P(O)OR8NR12R13, -P(O)OR8NHR12, -P(O)OR8NH2, -P(O)OHNR12R13, -P(O)OHNHR12, -P(O)SR10NR12R13, -P(O)SR10NHR12, -P(O)SR10NH2, -P(O)SHNR12R13, -P(O)SHNHR12, -P(S)R6R7, -P(S)OR8OR9, -P(S)OR8OH, -P(S)SR10SR11, -P(S)SR10SH, -P(S)(SH)2, -P(S)NR12R13NR14R15, -P(S)NR12R13NHR14, -P(S)NHR12NHR14, -P(S)NR12R13NH2, -P(S)NHR12NH2, -P(S)R6OR8, -P(S)R6OH, -P(S)R6SR10, -P(S)R6SH, -P(S)R6NR12R13, -P(S)R6NHR12, -P(S)R6NH2, -P(S)OR8SR10, -P(S)OHSR10, -P(S)OR8SH, -P(S)OR8NR12R13, -P(S)OR8NHR12, -P(S)OR8NH2, -P(S)OHNR12R13, -P(S)OHNHR12, -P(S)SR10NR12R13, -P(S)SR10NHR12, -P(S)SR10NH2, -P(S)SHNR12R13, -P(S)SHNHR12, -PR6R7, -POR8OR9, PSR10SR11, -PNR12R13NR14R15, -PR6OR8, -PR6SR10, -PR6NR12R13, -POR8SR10, -POR8NR12R13, -PSR10NR12R13 또는 SiR20R21R22일 경우, 그룹 R6-R15 및 R20-R22는 동일하게 선택되고, 더 바람직하게는 모두 페닐 또는 에틸 그룹이 되도록 선택된다. 이것은 중간물의 합성이 단순화된다는 이점을 가질 수 있을 것이다. 그러나, 일 구현예에서, 그룹 R6-R15 및 R20-R22 중 하나 이상이 상이한 것이 바람직할 수 있을 것이고 이 경우 존재하는 각각의 R6-R15 및 R20-R22 그룹이 메틸, 에틸, 프로필, i-프로필, 부틸, sec-부틸, t-부틸 또는 페닐 중 하나가 되도록 선택되는 것이 가장 바람직하다.
R3 및 R4가 -P(O)R6R7, -P(O)OR8OR9, -P(O)OR8OH, -P(O)(OH)2, -P(O)SR10SR11, -P(O)SR10SH, -P(O)(SH)2, -P(O)NR12R13NR14R15, -P(O)NR12R13NHR14, -P(O)NHR12NHR14, -P(O)NR12R13NH2, -P(O)NHR12NH2, -P(O)(NH2)2, -P(O)R6OR8, -P(O)R6OH, -P(O)R6SR10, -P(O)R6SH, -P(O)R6NR12R13, -P(O)R6NHR12, -P(O)R6NH2, -P(O)OR8SR10, -P(O)OR8SH, -P(0)OHSR10, -P(O)OHSH, -P(O)OR8NR12R13, -P(O)OR8NHR12, -P(O)OR8NH2, -P(O)OHNR12R13, -P(O)OHNHR12, -P(O)OHNH2, -P(O)SR10NR12R13, -P(O)SR10NHR12, -P(O)SR10NH2, -P(O)SHNR12R13, -P(O)SHNHR12, -P(O)SHNH2, -P(S)R6R7, -P(S)OR8OR9, -P(S)OR8OH, -P(S)(OH)2, -P(S)SR10SR11, -P(S)SR10SH, -P(S)(SH)2, -P(S)NR12R13NR14R15, -P(S)NR12R13NHR14, -P(S)NHR12NHR14, -P(S)NR12R13NH2, -P(S)NHR12NH2, -P(S)(NH2)2, -P(S)R6OR8, -P(S)R6OH, -P(S)R6SR10, -P(S)R6SH, -P(S)R6NR12R13, -P(S)R6NHR12, -P(S)R6NH2, -P(S)OR8SR10, -P(S)OHSR10, -P(S)OR8SH, -P(S)OHSH, -P(S)OR8NR12R13, -P(S)OR8NHR12, -P(S)OR8NH2, -P(S)OHNR12R13, -P(S)OHNHR12, -P(S)OHNH2, -P(S)SR10NR12R13, -P(S)SR10NHR12, -P(S)SR10NH2, -P(S)SHNR12R13, -P(S)SHNHR12, -P(S)SHNH2, -S(O)R16, -S(O)2R17, -COR18 및 -CO2R19와 같은 전자끌게기(electron withdrawing group)인 것이 바람직하다. R3 및 R4가 -P(O)R6R7, -P(O)R8OR9에서 선택되는 그룹인 것이 가장 바람직하다.
R3 또는 R4가 -P(O)R6R7, -P(O)OR8OR9, -P(O)OR8OH, -P(O)SR10SR11, -P(O)SR10SH, -P(O)NR12R13NR14R15, -P(O)NR12R13NHR14, -P(O)NHR12NHR14, -P(O)NR12R13NH2, -P(O)NHR12NH2, -P(O)R6OR8, -P(O)R6OH, -P(O)R6SR10, -P(O)R6SH, -P(O)R6NR12R13, -P(O)R6NHR12, -P(O)R6NH2, -P(O)OR8SR10, -P(O)OR8SH, -P(0)OHSR10, -P(O)OR8NR12R13, -P(O)OR8NHR12, -P(O)OR8NH2, -P(O)OHNR12R13, -P(O)OHNHR12, -P(O)SR10NR12R13, -P(O)SR10NHR12, -P(O)SR10NH2, -P(O)SHNR12R13, -P(O)SHNHR12, -P(S)R6R7, -P(S)OR8OR9, -P(S)OR8OH, -P(S)SR10SR11, -P(S)SR10SH, -P(S)(SH)2, -P(S)NR12R13NR14R15, -P(S)NR12R13NHR14, -P(S)NHR12NHR14, -P(S)NR12R13NH2, -P(S)NHR12NH2, -P(S)R6OR8, -P(S)R6OH, -P(S)R6SR10, -P(S)R6SH, -P(S)R6NR12R13, -P(S)R6NHR12, -P(S)R6NH2, -P(S)OR8SR10, -P(S)OHSR10, -P(S)OR8SH, -P(S)OR8NR12R13, -P(S)OR8NHR12, -P(S)OR8NH2, -P(S)OHNR12R13, -P(S)OHNHR12, -P(S)SR10NR12R13, -P(S)SR10NHR12, -P(S)SR10NH2, -P(S)SHNR12R13, -P(S)SHNHR12, -PR6R7, -POR8OR9, PSR10SR11, -PNR12R13NR14R15, -PR6OR8, -PR6SR10, -PR6NR12R13, -POR8SR10, -POR8NR12R13, -PSR10NR12R13, -S(O)R16, -S(O)2R17, -COR18 및 -CO2R19에서 선택된 그룹일 경우, R6-R19로 표시된 그룹은 독립적으로 알킬 또는 아릴 그룹, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, i-프로필, 부틸, sec-부틸, t-부틸 및 페닐 그룹, 바람직하게는 C1-6-알킬 또는 C6-12-아릴 그룹에서 선택되는 것이 바람직하다.
그룹 R6-R22는 키랄 중심을 포함하거나 이들이 결합하고 있는 원자가 키랄 중심이 되도록 선택할 수 있을 것이다.
바람직한 구체예에서, R1 및 R2는 알킬 그룹이고, 다른 하나는 아릴 또는 헤테로싸이클일이며, X는 NR3이고, R3는 -P(O)R6R7 또는 -P(O)OR8OR9이고, R6 내지 R9는 알킬 또는 아릴 그룹, 바람직하게는 C1-4알킬 그룹, 페닐 그룹 또는 하나 이상의 C1-4알킬 그룹으로 치환된 페닐 그룹일 수 있다.
화학식(1)의 화합물은 프로키랄성(prochiral)이어서, 수소화된 생성물이 키랄 원자(chiral atom)를 포함하고, 상기 키랄 원자는 R1, R2 및 X에 각각 결합되는 것이 가장 유리하다. 이러한 비대칭 전달 수소화 과정은 특히 바람직한 본 발명 양상이다. 가장 일반적으로는, 화학식(1)의 화합물이 프로키랄성일 경우, R1 및 R2는 서로 상이하고, 이 중 어느 것도 수소가 아니다. R1 및 R2 중 하나가 지방족이고, 다른 하나가 아릴 또는 헤테로싸이클일인 것이 바람직하다.
화학식(1) 화합물의 예는 다음을 포함한다:
[식중, Ra는 Ph, 나프틸, CH2Ph, 헥실, iPr, tBu, Et 또는 Me이고, Rb는 Ph, 나프틸, CH2Ph, 헥실, iPr, tBu, Et 또는 Me이며, Rc는 Ph, 나프틸, CH2Ph, 헥실, iPr, tBu, Et 또는 Me이고 Rd는 PO(Ph)2 또는 PO(Et)2임.
수소 공여자는 수소, 1차 및 2차 알콜, 1차 및 2차 아민, 카복실산 및 이들의 에스테르 및 아민염, 용이하게 탈수소화 가능한 탄화수소, 청정 환원제 및 이들의 조합물을 포함한다.
수소 공여자로서 사용할 수 있는 1차 및 2차 알콜은 통상적으로 1-10개, 바람직하게는 2-7개, 더 바람직하게는 3-4개의 탄소 원자를 포함한다. 수소 공여자로 나타낼 수 있는 1차 및 2차 알콜의 예에는 메탄올, 에탄올, 프로판-1-올, 프로판-2-올, 부탄-1-올, 부탄-2-올, 싸이클로펜탄올, 싸이클로헥산올, 벤질알콜 및 멘톨이 포함된다. 수소 공여자가 알콜일 경우, 2차 알콜, 특히 프로판-2-올 및 부탄-2-올이 바람직하다.
수소 공여자로서 사용할 수 있는 1차 및 2차 아민은 통상적으로 1-20개, 바람직하게는 2-14개, 더 바람직하게는 3-8개의 탄소 원자를 포함한다. 수소 공여자로 나타낼 수 있는 1차 및 2차 아민의 예에는 에틸아민, 프로필아민, 이소프로필아민, 부틸아민, 이소부틸아민, 헥실아민, 디에틸아민, 디프로필아민, 디-이소프로필아민, 디부틸아민, 디-이소부틸아민, 디헥실아민, 벤질아민, 디벤질아민 및 피페리딘이 포함된다. 수소 공여자가 아민일 경우, 1차 아민, 특히 2차 알킬 그룹을 포함하는 1차 아민, 특히 이소프로필아민 및 이소부틸아민이 바람직하다.
수소 공여자로서 사용할 수 있는 카복실산 또는 이들의 에스테르는 통상적으로 1-10개, 바람직하게는 1-3개의 탄소 원자를 포함한다. 일 구체예에서, 카복실산은 베타-하이드록시-카복실산인 것이 유리하다. 에스테르는 카복실산 및 C1-10 알콜에서 유래될 수 있다. 수소 공여자로서 사용할 수 있는 카복실산의 예에는 포름산, 락트산, 아스코르브산 및 만델산이 포함된다. 가장 바람직한 카복실산은 포름산이다. 바람직한 구체예에서, 카복실산을 수소 공여자로 사용할 경우, 일부 이상의 카복실산은 바람직하게는 염으로, 바람직하게는 아민, 암모늄 또는 금속염으로 존재한다. 금속염이 존재할 경우, 금속은 주기율표의 알카리 또는 알카리 토금속에서 선택되는 것이 바람직하고 더 바람직하게는 리튬, 소듐 또는 포타슘과 같은 1족 원소에서 선택된다. 이러한 염을 생성시키도록 사용할 수 있는 아민은 방향족 및 비방향족 아민, 또한, 1차, 2차 및 3차 아민을 포함하고 일반적으로 1-20개의 탄소 원자를 포함한다. 3차 아민, 특히 트리알킬아민이 바람직하다. 염을 생성시키도록 사용할 수 있는 아민의 예에는 트리메틸아민, 트리에틸아민, 디-이소프로필에틸아민 및 피리딘이 포함된다. 가장 바람직한 아민은 트리에틸아민이다. 일부 이상의 카복실산이 아민염으로 존재할 경우, 특히 포름산 및 트리에틸아민의 혼합물을 사용할 경우, 산 대 아민의 몰비는 1:1-50:1, 바람직하게는 1:1-10:1, 가장 바람직하게는 약 5:2이다. 일부 이상의 카복실산이 금속염으로 존재할 경우, 특히 포름산 및 1족 금속염의 혼합물을 사용할 경우 존재하는 산 대 금속 이온의 몰비는 1:1-50:1, 바람직하게는 1:1-10:1, 가장 바람직하게는 약 2:1이다. 산 대 염의 비는 이 중 어느 쪽을 가하여, 통상적으로는 카복실산을 가하여 반응시 유지할 수 있을 것이다.
수소 공여자로서 사용할 수 있는 용이하게 탈수소화 가능한 탄화수소는 방향족화 하는 성질을 가지는 탄화수소 또는 고도로 공액된(conjugated) 시스템을 형성하는 성질을 가지는 탄화수소를 포함한다. 수소 공여자로서 사용할 수 있는 용이하게 탈수소화 가능한 탄화수소는 싸이클로헥사디엔, 싸이클로헥센, 테트랄린, 디하이드로퓨란 및 테르펜을 포함한다.
수소 공여자로 나타낼 수 있는 클린(clean) 환원제는 높은 환원성을 가지는 환원제, 특히 약 -0.1eV 초과, 종종 약 -0.5eV 초과, 바람직하게는 약 -1eV 초과의 표준 수소 전극에 대한 환원성을 가지는 것들을 포함한다. 수소 공여자로 나타낼 수 있는 클린 환원제의 예에는 하이드라진 및 하이드록실아민이 포함된다.
가장 바람직한 수소 공여자는 프로판-2-올, 부탄-2-올, 트리에틸암모늄 포르메이트 및 트리에틸암모늄 포르메이트 및 포름산의 혼합물이다.
전달 수소화 촉매는 a)Chem. Rev., 1998, 98, 2607 표2에 기술된 케톤 환원을 위해 개발된 키랄 루테늄(II) 촉매; b)J. Am. Chem. Soc., 1998, 120, 3817, Tet. Let., 1997, 38(37), 6565 및 제WO99/24410호에 기술된 바와 같은 Zhang 트리덴테이트 비스(옥사졸리닐메틸)아민 촉매 및 이와 관련된 촉매(특히, 비스(페닐옥사졸린-2-일)아민 및 관련 촉매); 및 c)하기 식의 키랄 리간드와 전이 금속, 특히 8족 금속 착물;과 같은 촉매를 포함할 수 있을 것이다.
[식 중, AR은 방향족 또는 고리(ring) 구조이고 R', R" 및 R'"은 미국 특허 제5,767,276에 기재된 바와 같이, 각각 독립적으로 아릴, 알킬, 아랄킬, 고리-치환된 아랄킬, 치환된 아릴 및 이들의 조합임]. 상기 a), b) 및 c)의 촉매는 인용되어 본 명세서에 통합된다.
본 발명 방법에 사용하는 바람직한 전달 수소화 촉매는 하기 일반식을 가진다:
[상기 화학식 중, R27은 치환 또는 비치환된 중성 하이드로카빌, 치환 또는 비치환된 중성 퍼할로겐화된 하이드로카빌, 또는 치환 또는 비치환된 싸이클로펜타디에닐 리간드이고; A는 -NR28-, -NR29-, -NHR28-, -NR28R29- 또는 -NR29R30(이 중, R28은 H, C(O)R30, SO2R30, C(O)NR30R34, C(S)NR30R34, C(=NR34)SR35 또는 C(=NR34)OR35이고, R29 및 R30은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌 또는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹이며, R34 및 R35는 각각 독립적으로 수소 또는 R30에 대하여 정의한 바와 같은 그룹임)을 나타내며; B는 -O-, -OH, OR31, -S-, -SH, SR31, -NR31-, -NR32-, -NHR32, -NR31R32, -NR31R33, -PR31- 또는 -PR31R33(이 중, R32는 H, C(O)R33, SO2R33, C(O)NR33R36, C(S)NR33R36, C(=NR36)SR37 또는 C(=NR36)OR37이고, R31 및 R33은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌 또는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹이며 R36 및 R37은 각각 독립적으로 수소 또는 R33에 대하여 정의한 바와 같은 그룹임)을 나타내고; E는 연결 그룹(linking group); M은 전달 수소화를 촉매할 수 있는 금속을 나타내고; Y는 음이온성 그룹, 염기성 리간드 또는 공백 부위(vacant site)이되, 단, Y가 공백 부위가 아닐 경우, A 또는 B 중 적어도 하나는 수소 원자를 함유한다.
촉매 종은 실질적으로 상기 식에 나타낸 바와 같은 것으로 사료된다. 이것은 고체 지지체 상에 도입될 수 있을 것이다.
치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌 또는 R29-31 또는 R33-35로 나타내어질 수 있는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹은 상기 R5에 대하여 정의된 바와 같다.
R27로 나타내어질 수 있는 치환 또는 비치환된 중성 하이드로카빌 또는 퍼할로겐화된 하이드로카빌 리간드는 치환 또는 비치환된 아릴 및 알케닐 리간드를 포함한다.
R27로 나타낼 수 있는 치환 또는 비치환된 아릴 리간드는 싸이클로알킬, 아릴 또는 헤테로싸이클릭 고리를 포함하는 1개 또는 2이상의 융합된 고리를 함유할 수 있을 것이다. 바람직하게는, 리간드는 6원 방향족 고리를 포함한다. 아릴 리간드 고리 또는 고리들은 종종 하이드로카빌 그룹으로 치환된다. 치환 패턴 및 치환체의 수는 여러가지일 것이고 존재하는 고리수에 의하여 영향을 받을 수 있을 것이나 종종 1-6, 바람직하게는 2, 3 또는 6, 더 바람직하게는 6개의 하이드로카빌 치환체 그룹이 존재한다. 바람직한 하이드로카빌 치환체는 메틸, 에틸, 이소-프로필, 멘틸, 네오멘틸 및 페닐을 포함한다. 특히 아릴 리간드가 단일 고리일 경우, 리간드는 바람직하게는 벤젠 또는 치환된 벤젠이다. 리간드가 퍼할로겐화된 하이드로카빌일 경우, 이것은 바람직하게는 헥사클로로벤젠 또는 헥사플루오로벤젠과 같은 퍼할로겐화된 벤젠이다. 하이드로카빌 치환체가 에난시오머 및/또는 다이어스테레오머 중심을 함유할 경우, 이들의 에난시오머 및/또는 다이어스테레오머 정제된 형태를 사용하는 것이 바람직하다. 벤젠, p-시밀, 메시틸렌 및 헥사메틸벤젠이 특히 바람직한 리간드이다.
R27로 나타낼 수 있는 치환 또는 비치환된 알케닐 리간드는 바람직하게는 둘 이상의 탄소-탄소 이중결합, 더 바람직하게는 2개의 탄소-탄소 이중결합을 가지는 C2-30, 바람직하게는 C6-12 알켄 또는 싸이클로알켄을 포함한다. 탄소-탄소 이중결합은 선택적으로 존재할 수 있는 다른 불포화 시스템에 공액될 수 있을 것이나 바람직하게는 서로에 공액된다. 알켄 또는 싸이클로알켄은 하이드로카빌 치환체로 치환될 수 있을 것이다. 알켄이 이중결합을 하나만 가질 경우, 치환 또는 비치환된 알케닐 리간드는 두 개의 개별 알켄을 포함할 수 있을 것이다. 바람직한 하이드로카빌 치환체는 메틸, 에틸, 이소-프로필 및 페닐을 포함한다. 치환 또는 비치환된 알케닐 리간드의 예는 싸이클로-옥타-1,5-디엔 및 2,5-노보나디엔을 포함한다. 싸이클로-옥타-1,5-디엔이 특히 바람직하다.
R27로 나타낼 수 있는 치환 또는 비치환된 싸이클로펜타디에닐 그룹은 에타-5 결합할 수 있는 싸이클로펜타디에닐 그룹을 포함한다. 싸이클로펜타디에닐 그룹은 종종 1-5, 바람직하게는 3-5, 더 바람직하게는 5개의 하이드로카빌 그룹으로 치환된다. 바람직한 하이드로카빌 치환체는 메틸, 에틸 및 페닐을 포함한다. 하이드로카빌 치환체가 에난시오머 및/또는 다이어스테레오머 중심을 함유할 경우, 이들의 에난시오머 및/또는 다이어스테레어모 정제된 형태를 사용하는 것이 바람직하다. 치환 또는 비치환된 싸이클로펜타디에닐 그룹의 예는 싸이클로펜타디에닐, 펜타메틸-싸이클로펜타디에닐, 펜타페닐싸이클로펜타디에닐, 테트라페닐싸이클로펜타디에닐, 에틸테트라메틸펜타디에닐, 멘틸테트라페닐싸이클로펜타디에닐, 네오멘틸-테트라페닐싸이클로펜타디에닐, 멘틸싸이클로펜타디에닐, 네오멘틸싸이클로펜타디에닐, 테트라하이드로인데닐, 멘틸테트라하이드로인데닐 및 네오멘틸테트라하이드로인데닐 그룹을 포함한다. 펜타메틸싸이클로펜타디에닐이 특히 바람직하다.
A 또는 B가 -NR28-, -NHR28-, -NR28R29, -NR32-, -NHR32- 또는 -NR31R32(여기서, R29 및 R31은 상기 정의한 바와 같고, R28 또는 R32는 C(O)R30 또는 C(O)R33으로 나타내어지는 아실 그룹이며, R30 및 R33은 독립적으로 종종 선형 또는 분지형 C1-7-알킬, C1-8-싸이클로알킬 또는 아릴, 예를들어 페닐임)로 나타내어지는 아미드 그룹일 수 있다. R28 또는 R33으로 나타낼 수 있는 아실 그룹의 예는 벤조일, 아세틸 및 할로겐아세틸, 특히 트리플루오로아세틸 그룹을 포함한다.
A 또는 B가 -NR28-, -NHR28-, -NR28R29, -NR32-, -NHR32- 또는 -NR31R32(여기서, R29 및 R31은 상기 정의한 바와 같고, R28 또는 R32는 -S(O)
2R30 또는 -S(O)2R33으로 나타내어지는 설포닐 그룹이며, R30 및 R33은 독립적으로 종종 선형 또는 분지형 C1-8
-알킬, C1-8-싸이클로알킬 또는 아릴, 예를들어 페닐임)로 나타내어지는 설폰아미드 그룹이다. 바람직한 설포닐 그룹은 메탄설포닐, 트리플루오로메탄설포닐 및 특히 p-톨루엔설포닐 그룹 및 나프틸설포닐 그룹을 포함한다.
A 또는 B가 -NR28-, -NHR28-, -NR28R29, -NR32-, -NHR32- 또는 -NR31R32(여기서, R29 및 R31은 상기 정의한 바와 같고, R28 또는 R32는 C(O)NR
30R34, C(S)NR30R34, C(=NR34)SR35, C(=NR34)OR35, C(O)NR33R36
, C(S)NR33R36, C(=NR36)SR37 또는 C(=NR36)OR
37이고, R30 또는 R33은 독립적으로 종종 선형 또는 분지형 C1-8-알킬, 이를테면 메틸, 에틸, 이소프로필, C1-8-싸이클로알킬 또는 아릴, 예를들어 페닐 그룹이고 R34-37은 종종 각각 독립적으로 수소 또는 선형 또는 분지형 C1-8-알킬, 이를테면 메틸, 에틸, 이소프로필, C1-8-싸이클로알킬 또는 아릴, 예를들어 페닐 그룹이다.
B가 -OR31, -SR31. -PR31 또는 -PR31R33으로 나타내어지는 그룹으로 존재할 경우, R31 및 R33은 독립적으로 종종 선형 또는 분지된 C1-8-알킬, 이를테면 메틸, 에틸, 이소프로필, C1-8-싸이클로알킬 또는 아릴, 예를들어 페닐이다.
A 및 B는 A 및/또는 B가 금속에 결합되거나 비공유 전자쌍을 통하여 금속에 배위결합되는지에 의하여 결정될 것이라고 인식될 수 있다.
그룹 A 및 B는 연결 그룹(linking group) E에 의하여 결합된다. 연결 그룹 E는 A 및 B를 적절히 배열(conformation) 하여, A 및 B가 서로 결합되거나 또는 금속과 배위결합할 수 있도록 한다. A 및 B는 통상적으로 2,3 또는 4개의 원자를 통하여 결합된다. A 및 B를 연결하는 E 중 원자들은 하나 이상의 치환체를 함유할 수 있다. E의 원자, 특히 A 및 B에 대하여 알파 위치 원자들은 A 및 B에 연결되어, 헤테로싸이클릭 고리, 바람직하게는 포화 고리, 특히 5, 6 또는 7원 고리를 형성할 수 있다. 이러한 고리는 하나 이상의 다른 고리에 융합될 수 있다. 종종 A 및 B를 연결하는 원자는 탄소 원자일 수 있다. 바람직하게는, A 및 B를 연결하는 하나 이상의 탄소 원자는 A 또는 B외에 치환체들을 포함할 수 있다. 치환체 그룹은 상기 정의한 바와 같이 R1을 치환할 수 있는 것들을 포함한다. 유리하게는, 상기 치환체 그룹들은 금속 M과 배위결합하지 않는 그룹인 것으로 선택된다. 바람직한 치환체들은 상기 정의한 바와 같은 할로겐, 시아노, 니트로, 설포닐, 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌 및 헤테로싸이클일 그룹을 포함한다. 가장 바람직한 치환체들은 C1-6-알킬 그룹 및 페닐 그룹이다. 가장 바람직하게는, A 및 B는 2 개의 탄소 원자, 특히 치환 또는 비치환된 에틸 모이어티(moiety)에 의하여 연결된다. A 및 B가 2 개의 탄소 원자에 의하여 연결될 경우, A 및 B를 연결하는 2 개의 탄소 원자는 방향족 또는 지방족 환식(cyclic) 그룹, 특히 5, 6 또는 7-원 고리의 일부를 구성할 수 있다. 이러한 고리는 하나 이상의 다른 고리에 융합될 수 있다. E가 2개의 개별 탄소원자를 나타내고 상기 탄소 원자 중 1개 또는 2개의 탄소 원자가 상기 기술한 바와 같은 치환 또는 비치환된 아릴 그룹을 함유하거나, E가 2개의 개별 탄소원자를 나타내고 상기 탄소 원자는 싸이클로펜탄 또는 싸이클로헥산 고리(페닐 고리와 융합되거나 융합되지 않을 수 있음)를 구성하는 것이 바람직한 구체예이다.
E는 바람직하게는 하나 이상의 입체특이적 중심(stereospecific center)을 가지는 화합물의 일부를 구성한다. A 및 B를 연결하는 2, 3 또는 4 원자 중 하나 이상이, 이들 원자들 중 하나 이상에 하나 이상의 입체특이적 중심을 규정할 수 있도록 치환될 경우, 상기 하나 이상의 입체특이 중심은 그룹 A 또는 B에 인접한 원자에 위치하는 것이 바람직하다. 이러한 하나 이상의 입체특이적 중심이 존재할 경우, 에난시오머 정제된 상태로 존재하는 것이 유리하다.
B가 -O- 또는 -OH-를 나타내고 E에 인접한 원자가 탄소일 경우, B는 카복실 그룹의 일부를 이루지 않는 것이 바람직하다.
A-E-B로 나타낼 수 있는 화합물은, 탈수소화로부터 유래될 수 있거으며, 4-아미노알칸-1-올, 1-아미노알칸-4-올, 3-아미노알칸-1-올, 1-아미노알칸-3-올 및 특히 2-아미노알칸-1-올, 1-아미노알칸-2-올, 3-아미노알칸-2-올 및 2-아미노알칸-3-올 및 특히 2-아미노에탄올 또는 3-아미노프로판올을 포함하는 아미노알콜 또는 1,4-디아미노알칸, 1,3-디아미노알칸, 특히 1,2- 또는 2,3-디아미노알칸 및 특히 에틸렌디아민을 포함하는 디아민이다. 또한 A-E-B로 나타낼 수 있는 아미노알콜은 바람직하게는 페닐 고리에 융합되어 있는 2-아미노싸이클로펜탄올 및 2-아미노싸이클로헥산올이다. A-E-B로 나타낼 수 있는 다른 디아민은 바람직하게는 페닐 고리에 융합되어 있는 1,2-디아미노싸이클로펜탄 및 1,2-디아미노싸이클로헥산이다. 아미노 그룹은 유리하게는 N-토실화될 수 있을 것이다. 디아민을 A-E-B로 나타낼 경우, 바람직하게는 하나 이상의 아미노 그룹은 N-토실화된다. 아미노알콜 또는 디아민은 유리하게는 특히 연결 그룹 E 상에서 C1-4-알킬, 특히 메틸 그룹과 같은 하나 이상의 알킬 그룹 또는 하나 이상의 아릴 그룹, 특히 페닐 그룹으로 치환된다.
A-E-B로 나타낼 수 있는 화합물 및 이들이 유도될 수 있는 양자화된(protonate) 등가물은 다음과 같다:
바람직하게는, 이들의 에난시오머 및/또는 다이어스테레오머 정제된 형태(enantiomerically and/or diastereomerically purified forms)를 사용한다. 예는 (1S,2R)-(+)-노르에페드린, (1R,2S)-(+)-시스-1-아미노-2-인다놀, (1S,2R)-2-아미노-1,2-디페닐에탄올, (1S,2R)-(-)-시스-1-아미노-2-인다놀, (1R,2S)-(-)-노르에페드린, (S)-(+)-2-아미노-1-페닐에탄올, (1R,2S)-2-아미노-1,2-디페닐에탄올, N-토실-(1R,2R)-1,2-디페닐에틸렌디아민, N-토실(1S,2S)-1,2-디페닐에틸렌디아민, (1R,2S)-시스-1,2-인단디아민, (1S,2R)-시스-1,2-인단디아민, (R)-(-)-2-피롤리딘메탄올 및 (S)-(+)-2-피롤리딘메탄올을 포함한다.
M으로 나타낼 수 있는 금속은 전달 수소화를 촉매할 수 있는 금속을 포함한다. 바람직한 금속은 전이 금속, 더 바람직하게는 주기율표의 8족 금속, 특히 루테늄, 로듐 또는 이리듐을 포함한다. 금속이 루테늄일 경우 바람직하게는 원자가 상태 II(valenc state II)로 존재한다. 금속이 로듐 또는 이리듐일 경우, R27이 치환 또는 비치환된 중성 하이드로카빌 또는 치환 또는 비치환된 중성 퍼할로겐화된 하이드로카빌 리간드이면 원자가 상태 I로 존재하는 것이 바람직하고, R27이 치환 또는 비치환된 싸이클로펜타디에닐 리간드이면 원자가 상태 III로 존재하는 것이 바람직하다.
Y로 나타낼 수 있는 음이온 그룹은 하이드라이드, 하이드록시, 하이드로카빌 옥시, 하이드로카빌아미노 및 할로겐 그룹을 포함한다. 바람직하게는 할로겐이 Y로 나타내어질 경우 할로겐은 클로라이드이다. 하이드로카빌옥시 또는 하이드로카빌아미노 그룹이 Y로 나타내어질 경우 이 그룹은 반응에 이용되는 수소 공여자의 탈양자화로부터 유도될 수 있을 것이다.
Y로 나타낼 수 있는 염기성 리간드는 물, C1-4-알콜, C1-8 1차 또는 2차 아민 또는 반응 시스템에 존재하는 수소 공여자를 포함한다. Y로 나타내어지는 바람직한 염기성 리간드는 물이다.
가장 바람직하게는, A-E-B, R27 및 Y의 성질은 촉매가 키랄이 될 수 있도록 선택한다. 이 경우, 바람직하게는 에난시오머 및/또는 다이어스테레오머 정제된 형태를 사용한다. 이러한 촉매는 가장 유리하게는 비대칭 전달 수소화 과정에 사용한다. 많은 구체예에서, 촉매의 키랄성은 A-E-B의 성질에서 유래한다.
본 발명 방법에 사용할 수 있는 촉매의 예는 다음을 포함한다:
이 방법은 특히 Y가 공백 부위가 아닐 경우, 염기 존재하에 수행한다. 염기의 pKa는 바람직하게는 8.0 이상, 특히 10.0 이상이다. 사용가능한 염기는 알카리 금속의 하이드록사이드, 알콕사이드 및 카보네이트; 3차 아민 및 4차 암모늄 화합물이다. 바람직한 염기는 소듐-2-프로폭사이드 및 트리에틸아민이다. 수소 공여자가 산이 아닐 경우, 사용되는 염기의 양은 촉매의 10.0 이하, 통상적으로 5.0 이하, 종종 3.0 이하, 종종 2.5 이하, 특히 1.0-3.5몰일 수 있다. 수소 공여자가 산일 경우 촉매는 수소 공여자 도입 전에 염기와 접촉시킬 수 있을 것이다. 이 경우, 수소 공여자 도입 전의 염기 대 촉매의 몰비는 종종 1:1-3:1, 바람직하게는 약 1:1이다.
기체 수소가 존재할 수 있으나, 기체 수소는 불필요하므로 상기 방법은 통상적으로 기체 수소 없이 행한다.
유리하게는 실질적으로 이산화탄소 없이 행한다.
바람직하게는, 이 방법은 실질적으로 비활성 대기, 예를들어 질소 또는 아르콘 하에서 행한다.
수소 공여자의 탈수소화에서 얻어지는 생성물(들)이 휘발성일 경우, 예를들어 100℃ 이하에서 비등할 경우, 이 휘발성 생성물을 제거하는 것이 바람직하다. 제거는 바람직하게는 대기압 미만에서 증류하거나 비활성 기체를 살포하여 행할 수 있다. 감압 증류할 경우, 압력은 종종 500mmHg 이하, 통상적으로 200mmHg 이하, 바람직하게는 5-100mmHg, 가장 바람직하게는 10-80mmHg이다. 수소 공여자의 탈수소화에서 얻어지는 생성물(들)이 기체 물질일 경우, 예를들어 포름산이 수소 공여자로 존재할 경우, 가장 바람직하게는 예를들어 질소와 함께 비활성 기체를 살포하여 행한다.
이 방법은 적당하게는 -78 - +150℃, 바람직하게는 -20 - +110℃, 더 바람직하게는 -5 - +60℃ 범위의 온도에서 행한다. 화학식(1)의 화합물, 기질의 처음 농도는 몰 기준으로 적당하게는 0.05-1.0, 대규모 가동시 편리하게는 예를들어 6.0 이하, 특히 0.25-2.0일 수 있다. 촉매 기질의 몰비는 적당하게는 50:1이상, 50000:1 이하, 바람직하게는 100:1-5000:1, 더 바람직하게는 200:1-2000:1이다. 수고 공여자는 바람직하게는 기질에 대하여 몰과량, 특히 5-50배 또는 예를들어 500배까지로 사용한다. 반응후, 혼합물은 표준 절차로 취급한다.
반응시 용매, 바람직하게는 극성 용매, 예를들어 메탄올, 에탄올 또는 i-프로판올, 더 바람직하게는 극성 어프로틱 용매, 예를들어 아세토니트릴, 디메틸포름아미드 또는 디클로로메탄이 존재할 수 있을 것이다. 편리하게는, 수소 공여자는 수소 공여자가 반응 온도에서 액체일 경우 용매일 수 있을 것이고 또는 다른 용매와 함께 사용될 수 있을 것이다. 혹종의 구체예에서, 희석제를 사용하는 것이 바람직하다. 희석제는 톨루엔과 같은 비극성 용매를 포함한다. 통상적으로 실질적으로 물 없이 행하는 것이 바람직하나 반응시 물이 존재할 수 있을 것이다. 수소 공여자 또는 반응 용매가 물과 혼화성이 아니고 의도하는 생성물이 수용성일 경우, 제2상으로 존재하는 물로 생성물을 추출하고, 평형을 추진하며 반응이 진행함에 따라 생성물의 광학 순도 손실을 방지하게 하는 것이 바람직할 수 있을 것이다. 기질의 농도는 반응시간, 수율 및 에난시오머 과량을 최적화시키도록 선택할 수 있을 것이다.
촉매 종은 실질적으로 상기 식으로 나타내어지는 바와 같은 것으로 사료되어진다. 이것은 고체 지지체 상에서 올리고머 또는 복분해 생성물로 사용되거나 인-시투(in situ) 생성시킬 수 있을 것이다.
구체예에서, 이민 및 이미늄 염의 전달 수소화에 어떤 촉매가 바람직하다는 것이 발견되었다. A-E-B가 N-토실디아민, 바람직하게는 모노-N-토실디아민, 특히 모노-N-토실화된 에틸렌디아민으로부터 유도되는 촉매가 바람직하다. 특히 M은 또한 루테늄(II)이고 R27은 아릴 그룹 또는 싸이클로펜타디에닐 그룹이거나 M은 이리듐(I) 또는 로듐(I)이고 R27은 싸이클로옥타디엔이거나 M은 이리듐(III) 또는 로듐(III)이고 R27은 싸이클로펜타디에닐 그룹이다. 또한, 염기로서 트리에틸아민을, 수소 공여자로서 5:2(포름산:트리에틸아민)의 바람직한 비로 포름산 및 트리에틸아민의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이미늄염이 존재할 경우, 이것은 바람직하게는 양자화된 이민이거나 또는 아이오다이드, 포르메이트 또는 트리플루오로아세테이트 카운터 이온을 포함하는 메틸화되거나 벤질화된 이민이다. Y가 공백 부위가 아니고, R27은 중성 리간드이며, M이 로듐 또는 이리듐이고 이의 원자가 상태가 I일 경우, A-E-B는 2 개의 배워결합(dative bond)을 통하여 M에 결합된다(A 및 B 중 이종원자(heteroatom)의 비공유 전자는 M과 배위결합함). 그러나, Y가 공백 부위가 아니고, R27은 싸이클로펜타디에닐 리간드이며, M이 로듐 또는 이리듐이고 이의 원자가 상태가 III일 경우, A-E-B는 하나의 배위결합 및 하나의 일반 결합(formal bond)으로 M에 결합된다. 반면, Y가 공백 부위가 아니고, R27은 중성 리간드이며, M이 루테늄이고 이의 원자가 상태가 II일 경우 A-E-B는 하나의 배위결합 및 하나의 일반 결합에 의하여 M에 결합된다.
촉매는 상기 정의한 바와 같은 A-E-B 화합물 또는 이것이 유도될 수 있는 양자화된 등가물과 금속 아릴, 알케닐 또는 싸이클로펜타디에닐 할라이드 착물을 반응시켜 얻을 수 있고 Y가 공백 부위일 경우, 이의 생성물을 염기와 반응시킨다. 금속 아릴 또는 알케닐 할라이드 착물은 바람직하게는 [MR27Z2]2(식중, M은 루테늄(II)) 및 식 [MR27Z]2(식중, M은 이리듐(I) 또는 로듐(I))의 화학식을 가지며, R27은 상기 정의한 바와 같은 아릴 또는 알케닐 리간드이며 Z는 할라이드, 특히 클로라이드임)이다. 금속 싸이클로펜타디에닐 할라이드 착물은 M이 루테늄(II)일 경우 바람직하게는 [MR27Z]2 또는 [MR27Z]4이고 M이 이리듐(II) 또는 로듐(III)일 경우 식 [MR27Z]2이며, 이 중 R27은 상기 정의된 바와 같은 치환 또는 비치환된 싸이클로펜타디에닐 리간드이고 Z는 할라이드, 특히 클로라이드이다.
본 발명 촉매의 제조에서, 바람직하게는 용매가 존재한다. 적당한 반응 온도는 0-100, 예를들어 20-70℃ 범위이고 종종 반응 시간은 0.5-24.0시간이 주어진다. 반응이 완결된 후, 바란다면 촉매를 분리시킬 수 있을 것이나 더 편리하게는 용액으로서 저장하거나 제조후 즉시 사용한다. 용액은 수소 공여자를 함유하고 2차 알콜일 경우에는 단계(a) 및/또는 (b)에 대한 용매로서 존재하거나 사용할 수 있을 것이다. 제조 및 차후-취급은 바람직하게는 비활성 대기하에서 , 특히 이산화탄소 및 산소-없는 조건에서 하여야 한다.
촉매 또는 촉매 용액은 일반적으로 전달 수소화 반응에 사용하기 직전에 또는 사용시 염기로 처리한다. 이것은 용액내 촉매 또는 용액내 화학식(1) 화합물에 염기를 가하거나 전달 수소화 반응에 가하여 수행할 수 있다.
전달 수소화는 기질 용액, 일반식(1)의 화합물에 촉매 용액을 전달시켜 수행할 수 있다. 이와는 다르게, 촉매 용액에 기질 용액을 가할 수 있다. 촉매 용액 및/또는 염기를 미리 가하거나 나중에 가할 수 있다. 촉매 용액내 이미 존재하는 것이 아닐 경우 수소 공여자를 기질 용액에 가하거나 반응 혼합물에 가할 수 있을 것이다.
화학식(1)의 이민 및 이미늄 염 화합물은 일반적으로 공지된 문헌의 방법으로 얻을 수 있다. 예를들어 이미늄 염은 알킬화제로 이민을 처리하는 것과 같이 이민을 4차화하여 제조할 수 있다.
N-포스피닐 이민은 할로포스핀으로 처리하여 N-하이드록시 이민으로부터 합성할 수 있다. N-하이드록시 이민은 해당 알데하이드 또는 케톤을 하이드록시아민으로 처리하여 용이하게 얻을 수 있다. 혹종의 N-설포닐이민의 합성에 유사한 방법을 사용함으로써 N-하이드록시 이민을 염기 존재하에 할로설폭실 화합물로 처리한다.
이와는 다르게, N-포스피닐 이민은 티타늄 테트라클로라이드와 같은 축압제 및 염기 존재하에 포스핀 아미드로 처리하여 알데하이드 또는 케톤으로부터 합성할 수 있다.
종종 p-톨루엔 설폰산 또는 트리플루오로아세트산과 같은 산 촉매 또는 루이스산 촉매 존재하에 수행되는 공비 물 제거와 같은 탈수 조건하에 알데하이드 또는 케톤을 해당 포스핀아미드, 설폰아미드, 설폭스아미드 또는 카복스아미드로 처리, 예를들어 분자체 또는 마그네슘 설페이트와 같은 몰당량 또는 과량의 건조제로 처리하거나 티타늄 테트라클로라이드 또는 티타늄 테트라이소프로폭사이드와 같은 탈수제 및 루이스 산으로 함께 처리하여 다수의 N-포스피닐, N-설포닐, N-설폭시 및 N-카복시 이민을 합성할 수 있다.
또한 아자 Wittig 시약과의 케톤 반응으로 N-카복시 및 N-설폭실 이민을 제조할 수 있을 것이다.
또한 N-설폭실 이민은 N-리티화된 이민과 같은 이민의 유기금속 유도체를 메틸 p-톨루엔 설피네이트와 같은 키랄 설폭사이드와 반응시켜 제조할 수 있을 것이다.
리튬 디(트리메틸)실라즈아미드와 같은 실라잔의 유기금속 유도체 및 케톤으로부터 또는 N-리트화된 이민과 같은 이민의 유기금속 유도체와 할로실란을 반응시켜 N-실리실이민을 제조할 수 있다.
또한, 본 방법 조건하에 본 발명 제1 양상의 방법으로 제조한 아민의 R3 또는 R4를 제자리 절단하거나 예를들어 산 또는 염기 가수분해에 의한 추가 처리에 의하여 1차 및 2차 아민을 얻을 수 있다.
본 발명의 제2의 양상은 다음 단계를 포함하는, 하기 식의 1차 또는 2차 아민의 제조 방법을 제공한다:
a) 카보닐 화합물(2)로부터 화학식(1)의 기질을 생성시키는 단계,
[식중, X는 NR3 또는 (NR4R5)+Q-이고 Q-는 1가 음이온임]
b) 전달 수소화 촉매 존재하에 화학식(1)의 기질을 수소 공여자와 반응시키는 단계, 및
c) R3 또는 R4를 제거하여 화학식(3)의 아민을 얻는 단계:
[식중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌, 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹, 치환된 카보닐 작용기, 치환된 티오카보닐 작용기 또는 치환된 이미노 작용기이고, R1 및 R2는 연결되어 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있고; R3 및 R4는 -P(O)R6R7, -P(O)OR8OR9, -P(O)OR8OH, -P(O)(OH)2, -P(O)SR10SR11, -P(O)SR10SH, -P(O)(SH)2, -P(O)NR12R13NR14R15, -P(O)NR12R13NHR14, -P(O)NHR12NHR14, -P(O)NR12R13NH2, -P(O)NHR12NH2, -P(O)(NH2)2, -P(O)R6OR8, -P(O)R6OH, -P(O)R6SR10, -P(O)R6SH, -P(O)R6NR12R13, -P(O)R6NHR12, -P(O)R6NH2, -P(O)OR8SR10, -P(O)OR8SH, -P(0)OHSR10, -P(O)OHSH, -P(O)OR8NR12R13, -P(O)OR8NHR12, -P(O)OR8NH2, -P(O)OHNR12R13, -P(O)OHNHR12, -P(O)OHNH2, -P(O)SR10NR12R13, -P(O)SR10NHR12, -P(O)SR10NH2, -P(O)SHNR12R13, -P(O)SHNHR12, -P(O)SHNH2, -P(S)R6R7, -P(S)OR8OR9, -P(S)OR8OH, -P(S)(OH)2, -P(S)SR10SR11, -P(S)SR10SH, -P(S)(SH)2, -P(S)NR12R13NR14R15, -P(S)NR12R13NHR14, -P(S)NHR12NHR14, -P(S)NR12R13NH2, -P(S)NHR12NH2, -P(S)(NH2)2, -P(S)R6OR8, -P(S)R6OH, -P(S)R6SR10, -P(S)R6SH, -P(S)R6NR12R13, -P(S)R6NHR12, -P(S)R6NH2, -P(S)OR8SR10, -P(S)OHSR10, -P(S)OR8SH, -P(S)OHSH, -P(S)OR8NR12R13, -P(S)OR8NHR12, -P(S)OR8NH2, -P(S)OHNR12R13, -P(S)OHNHR12, -P(S)OHNH2, -P(S)SR10NR12R13, -P(S)SR10NHR12, -P(S)SR10NH2, -P(S)SHNR12R13, -P(S)SHNHR12, -P(S)SHNH2, -PR6R7, -POR8OR9, PSR10SR11, -PNR12R13NR14R15, -PR6OR8, -PR6SR10, -PR6NR12R13, -POR8SR10, -POR8NR12R13, -PSR10NR12R13, -S(O)R16, -S(O)2R17, -COR18, -CO2R19, -CO2R19 또는 SiR20R21R22를 나타내고; R5 및 R38은 수소원자, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌 또는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹이며; R6 및 R7은 독립적으로 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌, 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹 또는 -N=CR23R24(이 중, R23 및 R24는 R1에 대하여 정의한 바와 같음)이고; R8 내지 R22는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌 또는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹이고, R1 및 R6, R2 및 R7, R6 및 R7, R6 및 R8, R6 및 R10, R6 및 R12, R1 및 R8, R2 및 R9, R8 및 R9, R8 및 R10, R8 및 R12, R1 및 R10, R2 및 R11, R10 및 R11, R10 및 R12, R1 및 R12, R2 및 R13, R12 및 R13, R1 및 R14, R2 및 R15, R14 및 R15, R12 및 R14, R1 및 R16, R1 및 R18, R1 및 R19, R1 및 R20, R2 및 R21, R20 및 R21, R21 및 R22 중 하나 이상은 연결되어 치환 또는 비치환된 고리(들)을 형성할 수 있음]
바람직하게는, 화학식(1)의 기질 또는 화학식(3)의 아민이 하나 이상의 치환 또는 비치환된 고리(들)을 포함할 경우, 단지 R1 및 R2, R6 및 R7, R8 및 R9, R10 및 R11, R12 및 R13, R14 및 R15, R12 및 R14, R20 및 R21, R21 및 R22 중 하나 이상이 연결되어 치환 또는 비치환된 고리(들)을 형성하는 것이 바람직하다.
화학식(1)의 기질이 이민[즉, X = NR3]일 경우, 카보닐 화합물(2)로부터 화학식(1)의 기질을 생성시키는 단계는 바람직하게는 화학식(2)의 카보닐 화합물을 치환된 아미노 화합물 R3NH2로 처리하여 행한다.
화학식(1)의 기질이 이미늄염[즉, X = (NR4R5)+Q_]일 경우, 카보닐 화합물(2)로부터 화학식(1)의 기질을 생성시키는 단계는 바람직하게는 화학식(2)의 카보닐 화합물을 치환된 아미노 화합물 R4NH2로 처리하고 이렇게 하여 얻어진 이민을 4차화하거나 양자화하여 이미늄염을 생성시켜 수행한다.
일 구체예에서, 특히 이민 또는 이미늄염(R3 또는 R4는 인 산소 이중결합을 함유함)의 제조시, 카보닐 화합물(2)로부터 화학식(1)의 기질을 생성시키는 단계에서 먼저 화학식(2)의 카보닐 화합물을 하이드록실아민으로 처리하여 해당 옥심을 얻은 다음 이 옥심을 할로 유도체, 예를들어 CIP(Ph2)와 같이 R3 또는 R4를 생성시킬 그룹을 함유하는 활성화된 종과 반응시키는 것이 바람직하다.
전달 수소화 촉매 존재하에 화학식(1)의 기질을 수소 공여자와 반응시켜 아민을 얻을 경우, 이 단계는 앞서 기술한 바와 같은 본 발명 제1 양상에 따라 수행 한다.
R3 또는 R4의 제거 단계는 아민에 결합되어 있는 R3 또는 R4로 나타내어지는 그룹을 절단하는 것으로 일반적으로 공지된 수단에 의하여 수행될 수 있다. 바람직하게는, R3 또는 R4는 산처리, 염기처리, 플루오라이드와 같은 친핵제로 수소화 또는 처리하여 제거하며 사용할 방법은 R3 또는 R4의 성질에 따라 선택할 수 있다.
다수의 구체예에서, R3 또는 R4는, 특히 R3 또는 R4가 -P(O)R
6R7, -P(O)OR8OR9, -P(O)OR8OH, -P(O)(OH)2, -P(O)SR10SR11, -P(O)SR10SH, -P(O)(SH)2, -P(O)NR12R13NR14R15, -P(O)NR12R13NHR14, -P(O)NHR12NHR14, -P(O)NR12
R13NH2, -P(O)NHR12NH2, -P(O)(NH2)2
, -P(O)R6OR8, -P(O)R6OH, -P(O)R6SR10, -P(O)R6
SH, -P(O)R6NR12R13, -P(O)R6NHR12, -P(O)R6NH2, -P(O)OR8SR10, -P(O)OR8SH, -P(0)OHSR
10, -P(O)OHSH, -P(O)OR8NR12R13, -P(O)OR8NHR12, -P(O)OR8NH2, -P(O)OHNR12R13
, -P(O)OHNHR12, -P(O)OHNH2, -P(O)SR10NR12R13, -P(O)SR10NHR12, -P(O)SR10
NH2, -P(O)SHNR12R13, -P(O)SHNHR12, -P(O)SHNH2, -P(S)R6R7, -P(S)OR8OR9, -P(S)OR8
OH, -P(S)(OH)2, -P(S)SR10SR11, - P(S)SR10SH, -P(S)(SH)2, -P(S)NR12R13NR14R15
, -P(S)NR12R13NHR14, -P(S)NHR12NHR14, -P(S)NR12R13NH2, -P(S)NHR12NH2, -P(S)(NH2
)2, -P(S)R6OR8, -P(S)R6OH, -P(S)R6SR10
, -P(S)R6SH, -P(S)R6NR12R13, -P(S)R6NHR12, -P(S)R6NH2, -P(S)OR8SR10, -P(S)OHSR10, -P(S)OR8SH, -P(S)OHSH, -P(S)OR8NR12R13, -P(S)OR8NHR
12, -P(S)OR8NH2, -P(S)OHNR12R13, -P(S)OHNHR12, -P(S)OHNH2, -P(S)SR10NR12R13, -P(S)SR
10NHR12, -P(S)SR10NH2, -P(S)SHNR12R13, -P(S)SHNHR12 및 -P(S)SHNH2에서 선택되는 그룹일 경우, 산, 이를테면 기상 염화수소, 수성 염산, 염산/알콜 혼합물, 아세트산/포름산/물 혼합물, 트리플루오로아세트산, p-톨루엔설폰산 또는 기타 무기산으로 처리하여 제거한다. 바람직하게는 기체 염화수소는 인 치환된 아민의 용액을 통하여 버블링하거나 인 치환된 아민을 염산 용액으로 처리하여 질소-인 결합을 절단한다.
R3 또는 R4가 CO2R19로 나타내어지는 그룹일 경우, 산처리 또는 환원 방법을 사용하여 R3 또는 R4 그룹을 제거할 수 있을 것이다. R19가 벤질 그룹일 경우, 팔라듐 또는 목탄 존재하에 수소화, 용해 금속 환원법(dissolving metal reduction)과 같은 환원법 또는 브롬화수소/아세트산의 혼합물과 같은 강산 처리 등을 사용할 수 있다. R19가 t-부틸인 경우, 알콜, 에테르 또는 아세토니트릴과 같은 유기 용매 중 p-톨루엔설폰산 또는 트리플루오로아세트산과 같은 산으로 처리하는 것을 사용할 수 있다. R19가 메틸기인 경우, 히드라진 또는 알칼리 금속 하이드록사이드와 같은 보다 강력한 조건이 필요할 수 있다.
R3 또는 R4가 COR18로 나타내어지는 그룹일 경우, R3 또는 R
4 그룹을 산 또는 염기 가수분해에 의하여 제거할 수 있을 것이다.
R3 또는 R4가-S(O)2R17로 나타내어지는 그룹일 경우, 산처리 또는 환원 방법을 사용하여 R3 또는 R4 그룹을 제거할 수 있을 것이다. R17이 메틸 그룹일 경우 예를들어 리튬 알루미늄 하이드라이드를 사용하는 하이드라이드 환원 또는 금속 용해 환원을 사용할 수 있을 것이다. R17이 p-톨일 그룹일 경우 6M 염산 또는 메탄올내 트리플루오로아세트산과 같은 강산내에서 처리할 수 있을 것이다. R17이 트리메틸실일에틸 그룹일 경우 알카리 금속 플루오라이드, 바람직하게는 세슘 플루오라이드를 사용할 수 있을 것이다.
R3 또는 R4가 SiR20R21R22로 나타내어질 경우, 산 또는 알카리 금속 플루오라이드로 처리하여 R3 또는 R4 그룹을 제거할 수 있을 것이다.
본 발명을 다음 실시예로 예시한다.
실시예 1
아세토나프톤 옥심의 합성
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
1-아세토나프톤 1g 170.2 5.9mmol 1
하이드록실아민 하이드로클로라이드 0.98g 69.5 10.0mmol 1.7
피리딘 10ml 79.1 _ _
50ml들이 둥근바닥 플라스크에서 아세토나프톤, 피리딘내 하이드록실아민 하이드로클로라이드의 혼합물을 5일간 질소 블랭킷 하 실온에서 교반하였다. 이후 반응 혼합물을 진공하에 농축시켜 대부분의 피리딘을 제거하였다. 이후 오일을 디클로로메탄에 용해시켰다. 정치시켜 생성물을 침전시켰다. 생성물을 백색 고체로서 65% 수율로 얻었다.
주위: 반응후, 화합물은 75/25 E/Z 이성질체 비로 나타났다. 침전후, 1H NMR에 의하여 하나의 단일한 이성질체(E)가 관찰되었다.
실시예 2
아세토페논 옥심의 합성
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
아세토페논 1g 120.2 8.3mmol 1
하이드록실아민 하이드로클로라이드 0.695g 69.5 14.1mmol 1.7
피리딘 5ml 79.1 _ _
50ml들이 둥근바닥 플라스크에서 아세토페논, 피리딘내 하이드록실아민 하이드로클로라이드의 혼합물을 5일간 질소 블랭킷 하 실온에서 교반하였다. 이후 반응 혼합물을 진공하에 농축시켜 대부분의 피리딘을 제거하였다. 이후 오일을 0.1mbar하 55℃에서 증류시켰다. 생성물을 백색 고체로서 95% 수율로 얻었다.
주위: 분리된 화합물의 이성질체 E/Z 비는 1H NMR로 측정하였을때 87/13이었 다.
실시예 3
2-옥타논 옥심의 합성
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
2-옥타논 1.2ml 128.2 7.8mmol 1
하이드록실아민 하이드로클로라이드 0.92g 69.5 13.3mmol 1.7
피리딘 10ml 79.1 _ _
50ml들이 둥근바닥 플라스크에서 2-옥타논, 피리딘내 하이드록실아민 하이드로클로라이드의 혼합물을 5일간 질소 블랭킷 하 실온에서 교반하였다. 이후 반응 혼합물을 진공하에 농축시켜 대부분의 피리딘을 제거하였다. 이후 오일을 디클로로메탄에 용해시켰다. 정치시켜 생성물을 침전시켰다. 생성물을 백색 고체로서 87% 수율로 얻었다.
실시예 4
N-디페닐포스피닐-1,1-메틸나프틸 이민의 합성
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
아세토나프톤옥심 1g 185 5.4mmol 1
트리에틸아민 0.75ml 101.2 5.4mmol 1
클로로디페닐포스핀 0.97ml 220.6 5.4mmol 1
디에틸 에테르 5ml 74.1 - -
디클로로메탄 5+2ml 84.9 _ _
디에틸 에테르/디클로로메탄(1/1:10ml)내 트리에틸아민 및 아세토나프톤 옥심의 교반 용액에 -45℃에서 디클로로메탄(2ml)내 클로로디페닐포스핀 용액을 한방울씩 가하였다. 부가후, 온도(-45℃)를 1시간동안 유지시킨 다음 얼음조(건 아이스-아세톤)를 제거함 없이 서서히 실온까지 올라가게 하였다. 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 이후 용액을 여과하여 트리에틸아민 하이드로클로라이드 침전물을 제거하고 디에틸 에테르/디클로로메탄(1/1)의 혼합물로 세척하였다. 액체 용액을 농축하여 갈색 점성 오일을 95% 수율로 얻었다. 톨루엔/디에틸 에테르내에서 재결정하여 생성물을 황색 결정으로 얻었다.
실시예 5
N-디페닐포스피닐-1,1-메틸페닐 이민의 합성
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
아세토페논옥심 1.06g 135 7.8mmol 1
트리에틸아민 1.1ml 101.2 7.8mmol 1
클로로디페닐포스핀 1.4ml 220.6 7.8mmol 1
디에틸 에테르 5ml 74.1 - -
디클로로메탄 5+2ml 84.9 _ _
디에틸 에테르/디클로로메탄(1/1:10ml)내 트리에틸아민 및 아세토페논 옥심의 교반 용액에 -45℃에서 디클로로메탄(2ml)내 클로로디페닐포스핀 용액을 한방울씩 가하였다. 부가후, 온도(-45℃)를 1시간동안 유지시킨 다음 얼음조(건 아이스-아세톤)를 제거함 없이 서서히 실온까지 올라가게 하였다. 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 이후 용액을 여과하여 트리에틸아민 하이드로클로라이드 침전물을 제거하고 디에틸 에테르/디클로로메탄(1/1)의 혼합물로 세척하였다. 액체 용액을 농축하여 황색 고체를 80% 수율로 얻어 디에틸 에테르/디클로로메탄(1/1)내에서 재결정하여 생성물을 황색 결정으로 얻었다.
실시예 6
N-디페닐포스피닐-1,1-메틸헥실 이민의 합성
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
2-옥타논 옥심 0.97g 143 6.8mmol 1
트리에틸아민 0.95ml 101.2 6.8mmol 1
클로로디페닐포스핀 1.2ml 220.6 6.8mmol 1
디에틸 에테르 5ml 74.1 - -
디클로로메탄 5+2ml 84.9 _ _
디에틸 에테르/디클로로메탄(1/1:10ml)내 트리에틸아민 및 아세토페논 옥심의 교반 용액에 -45℃에서 디클로로메탄(2ml)내 클로로디페닐포스핀 용액을 한방울씩 가하였다. 부가후, 온도(-45℃)를 1시간동안 유지시킨 다음 얼음조(건 아이스-아세톤)를 제거함 없이 서서히 실온까지 올라가게 하였다. 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 이후 용액을 여과하여 트리에틸아민 하이드로클로라이드 침전물을 제거하고 디에틸 에테르/디클로로메탄(1/1)의 혼합물로 세척하였다. 생성물을 무색의 오일로 95% 수율로 얻었다. 톨루엔/디에틸 에테르내에서 재결정하여 생성물을 백색 결정으로 얻었다.
실시예 7
N-디페닐포스피닐-1,1-메틸나프틸 이민의 합성
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
아세토나프톤옥심 1g 185 5.4mmol 1
트리에틸아민 0.75ml 101.2 5.4mmol 1
클로로디페닐포스핀 0.66ml 124.5 5.4mmol 1
디에틸 에테르 5ml 74.1 - -
디클로로메탄 5+2ml 84.9 _ _
디에틸 에테르/디클로로메탄(1/1:10ml)내 트리에틸아민 및 아세토나프톤 옥심의 교반 용액에 -45℃에서 디클로로메탄(2ml)내 클로로디페닐포스핀 용액을 한방울씩 가하였다. 부가후, 온도(-45℃)를 1시간동안 유지시킨 다음 얼음조(건 아이스-아세톤)를 제거함 없이 서서히 실온까지 올라가게 하였다. 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 이후 용액을 여과하여 트리에틸아민 하이드로클로라이드 침전물을 제거하고 디에틸 에테르/디클로로메탄(1/1)의 혼합물로 세척하였다. 농축후 생성물을 갈색 오일로 85% 수율로 얻었다. 더이상 정제하지 않았다.
실시예 8
N-디페닐포스피닐-1,1-메틸나프틸 이민의 환원
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
[Rh(Cp')Cl2]2
** 1.54mg 617.8 2.5μmol 0.5
(R,R)-N-토실-1,2-디아미노-
1,2-디페닐에탄 1.83mg 366 5μmol 1
메탄올 1.6ml 32 - -
Et3N/HCO2H[2:5] 2ml 101.2/42 24mmol HCO2H 1200
Cp* = 펜타메틸싸이클로펜타디에닐
주:**The Aldrich Chemical Co.사에서 구입.
반응전에 용매를 모두 탈기하였다. 예를들어:
용매가 끓기 시작할때까지 압력을 감소시키거나 질소로 3번 다시 채우거나 20분 이상 용액에 질소를 버블링시켜 10ml의 무수 메탄올을 주사기로 봉입된 청정 건조 둥근 바닥 플라스크에 가하고 탈기하였다.
(R,R)-N-토실-1,2-디아미노-1,2-디페닐에탄, 로듐 펜타메틸싸이클로펜타디에닐 디클로라이드 다이머, N-디페닐포스피닐-1,1-메틸나프틸 이민 및 메탄올을 Schlenk 플라스크에 넣었다. 플라스크를 "Suba-씰"(RTM)로 막았다. 내용물을 비운 다음 질소를 3번 바꾸어 실온에서 퍼징하였다. 황색/오렌지색 용액에 트리에틸아민/포름산의 혼합물을 한방울씩 가하였다. 30분후 용액이 적/갈색이 되었다. 질소로 퍼징하면서 혼합물을 3시간동안 교반한 다음 포화 소듐 카보네이트 용액(1ml)을 가하여 반응물을 냉각하였다. 이후 수성 용액을 디클로로메탄(5ml)과 함께 흔들어 주고, 유기상을 분리 및 수거하였다. 이후 고체 무수 마그네슘 설페이트와 접촉시켜 건조시킨 다음 고체를 걸러내고 용매를 진공하에 제거하여 생성물을 >95% 전환, >99% ee로 얻었다. 샘플을 1H 및 31P NMR로 분석하였다.
실시예 9
로듐 촉매를 이용한 N-디페닐포스피닐-1,1-메틸나프틸 이민의 환원
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
N-디페닐포스피닐-1,1- 369mg 369 1mmol 50
메틸나프틸 이민
[Rh(Cp*)Cl2]2
** 6.2mg 617.8 10μmol 0.5
(R,R)-N-토실-1,2-디아미노-
1,2-디페닐에탄 7.3mg 366 20μmol 1
아세토니트릴 1.6ml 41 - -
Et3N/HCO2H[2:5] 2ml 101.2/42 24mmol HCO2H 1200
Cp* = 펜타메틸싸이클로펜타디에닐
(R,R)-N-토실-1,2-디아미노-1,2-디페닐에탄 및 로듐 화합물의 중량을 달아 세정한 건조 Schlenk 플라스크에 넣었다. 아세토니트릴내 N-디페닐포스피닐-1,1-메틸나프틸 이민의 용액을 가하였다. 플라스크를 "Suba-씰"(RTM)로 막았다. 반 응 혼합물을 빠르게 교반하고 질소를 3번 바꾸어 실온에서 퍼징하였다. 10분후, 트리에틸아민/포름산의 혼합물을 한방울씩 가하였다. 오렌지색 용액이 적/갈색이 되었다. 3시간후, 반응 혼합물을 Na2CO3 포화 용액(2ml)으로 냉각하였다. 이후 디클로로메탄(5ml)으로 처리하여 추출하였다. 유기층을 마그네슘 설페이트 상에서 건조시켜 농축하여 생성물을 갈색 오일(>95% 전환, >99% ee)로 얻었다.
주위: 질소 퍼징을 하거나 하지 않고 반응시킬 수 있다. ee를 키랄상 칼럼 상에서 HPLC하거나 키랄 변환 시약으로 31P NMR하여 측정하였다.
실시예 10
로듐 촉매를 이용한 N-디페닐포스피닐-1,1-메틸페닐 이민의 환원
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
N-디페닐포스피닐-1,1- 319mg 319 1mmol 50
메틸나프틸 이민
[Rh(Cp*)Cl2]2
** 6.2mg 617.8 10μmol 0.5
(R,R)-N-토실-1,2-디아미노-
1,2-디페닐에탄 7.3mg 366 20μmol 1
아세토니트릴 1.6ml 41 - -
Et3N/HCO2H[2:5] 2ml 101.2/42 24mmol HCO2H 1200
Cp* = 펜타메틸싸이클로펜타디에닐
(R,R)-N-토실-1,2-디아미노-1,2-디페닐에탄 및 로듐 화합물의 중량을 달아 세정한 건조 Schlenk 플라스크에 넣었다. 아세토니트릴내 N-디페닐포스피닐-1,1-메틸페닐 이민의 용액을 가하였다. 플라스크를 "Suba-씰"(RTM)로 막았다. 반응 혼합물을 빠르게 교반하고 질소를 3번 바꾸어 실온에서 퍼징하였다. 10분후, 트리에틸아민/포름산의 혼합물을 한방울씩 가하였다. 황색 용액이 적/갈색이 되었다. 3시간후, 반응 혼합물을 소듐 카보네이트의 포화용액(2ml)으로 냉각하였다. 이후 디클로로메탄(5ml)으로 처리하여 추출하였다. 유기층을 마그네슘 설페이트 상에서 건조시켜 농축하여 생성물을 갈색 액체(>95% 전환, 86% ee)로 얻었다.
주위: ee를 키랄상 칼럼 상에서 HPLC하거나 키랄 변환 시약으로 31P NMR하여 측정하였다.
실시예 11
이리듐 촉매를 이용한 N-디페닐포스피닐-1,1-메틸헥실 이민의 환원
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
N-디페닐포스피닐-1,1- 327mg 327 1mmol 50
메틸나프틸 이민
[Rh(Cp*)Cl2]2
** 7.9mg 796.6 10μmol 0.5
(R,R)-N-토실-1,2-디아미노-
1,2-디페닐에탄 7.3mg 366 20μmol 1
아세토니트릴 1.6ml 41 - -
Et3N/HCO2H[2:5] 2ml 101.2/42 24mmol HCO2H 1200
Cp* = 펜타메틸싸이클로펜타디에닐
(R,R)-N-토실-1,2-디아미노-1,2-디페닐에탄 및 이리듐 화합물의 중량을 달아 세정한 건조 Schlenk 플라스크에 넣었다. 아세토니트릴내 N-디페닐포스피닐-1,1-메틸나프틸 이민의 용액을 가하였다. 플라스크를 "Suba-씰"(RTM)로 막았다. 반응 혼합물을 빠르게 교반하고 질소를 3번 바꾸어 실온에서 퍼징하였다. 10분후, 트리에틸아민/포름산의 혼합물을 한방울씩 가하였다. 황색 용액이 녹색이 되었다. 2시간후, 반응 혼합물을 소듐 카보네이트의 포화 용액(2ml)으로 냉각하였다. 이후 디클로로메탄(5ml)으로 처리하여 추출하였다. 유기층을 마그네슘 설페이트 상에서 건조시켜 농축하여 생성물을 갈색 액체(>95% 전환, 95% ee)로 얻었다.
주위: ee를 키랄상 칼럼 상에서 HPLC하거나 키랄 변환 시약으로 31P NMR하여 측정하였다.
실시예 12
루테늄 촉매를 이용한 N-디에틸포스피닐-1,1-메틸나프틸 이민의 환원
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
N-디에틸포스피닐-1,1- 369mg 369 1mmol 50
메틸나프틸 이민
p-시멘루테늄클로라이드 6.1mg 612.4 10μmol 0.5
(R,R)-N-토실-1,2-디아미노-
1,2-디페닐에탄 7.3mg 366 20μmol 1
아세토니트릴 1.6ml 41 - -
Et3N/HCO2H[2:5] 2ml 101.2/42 24mmol HCO2H 1200
(R,R)-N-토실-1,2-디아미노-1,2-디페닐에탄 및 루테늄 화합물의 중량을 달아 세정한 건조 Schlenk 플라스크에 넣었다. 아세토니트릴내 N-디에틸포스피닐-1,1-메틸나프틸 이민의 용액을 가하였다. 플라스크를 "Suba-씰"(RTM)로 막았다. 반응 혼합물을 빠르게 교반하고 질소를 3번 바꾸어 실온에서 퍼징하였다. 10분후, 트리에틸아민/포름산의 혼합물을 한방울씩 가하였다. 2시간후, 반응 혼합물을 소듐 카보네이트의 포화 용액(2ml)으로 냉각하였다. 이후 디클로로메탄(5ml)으로 처리하여 추출하였다. 유기층을 마그네슘 설페이트 상에서 건조시켜 농축하여 생성물을 갈색 오일(>95% 전환, 84% ee)로 얻었다.
주위: ee를 키랄상 칼럼 상에서 HPLC하거나 키랄 변환 시약으로 31P NMR하여 측정하였다.
실시예 13
로듐 촉매를 이용한 N-디페닐포스피닐-1,1-메틸나프틸 이민의 환원
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
N-디페닐포스피닐-1,1- 369mg 369 1mmol 50
메틸나프틸 이민
[Rh(Cp*)Cl2]2
** 6.2mg 617.8 10μmol 0.5
(R,R)-N-토실-1,2-디아미노-
1,2-디페닐에탄 7.3mg 366 20μmol 1
아세토니트릴 1.6ml 32 - -
Et3N/HCO2H[2:5] 2ml 101.2/42 24mmol HCO2H 1200
Cp* = 펜타메틸싸이클로펜타디에닐
(R,R)-N-토실-1,2-디아미노-1,2-디페닐에탄 및 로듐 화합물의 중량을 달아 세정한 건조 Schlenk 플라스크에 넣었다. 메탄올내 N-디페닐포스피닐-1,1-메틸나프틸 이민의 용액을 가하였다. 플라스크를 "Suba-씰"(RTM)로 막았다. 반응 혼합물을 빠르게 교반하고 질소를 3번 바꾸어 실온에서 퍼징하였다. 10분후, 트리에틸아민/포름산의 혼합물을 한방울씩 가하였다. 황색/오렌지색 용액이 적/갈색이 되었다. 3시간후, 반응 혼합물을 소듐 카보네이트의 포화 용액(2ml)으로 냉각하였다. 이후 디클로로메탄(5ml)으로 처리하여 추출하였다. 유기층을 마그네슘 설페이트 상에서 건조시켜 농축하여 생성물을 갈색 오일(>95% 전환, >99% ee)로 얻었다.
실시예 14
로듐 촉매를 이용한 N-디페닐포스피닐-1,1-메틸나프틸 이민의 환원
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
N-디페닐포스피닐-1,1- 369mg 369 1mmol 50
메틸나프틸 이민
[Rh(Cp*)Cl2]2
** 6.2mg 617.8 10μmol 0.5
(S,S)-N-토실-1,2-디아미노-
1,2-디페닐에탄 7.3mg 366 20μmol 1
아세토니트릴 1.6ml 41 - -
Et3N/HCO2H[2:5] 2ml 101.2/42 24mmol HCO2H 1200
Cp* = 펜타메틸싸이클로펜타디에닐
(S,S)-N-토실-1,2-디아미노-1,2-디페닐에탄 및 로듐 화합물의 중량을 달아 세정한 건조 Schlenk 플라스크에 넣었다. 아세토니트릴내 N-디페닐포스피닐-1,1-메틸나프틸 이민의 용액을 가하였다. 플라스크를 "Suba-씰"(RTM)로 막았다. 반응 혼합물을 빠르게 교반하고 질소를 3번 바꾸어 실온에서 퍼징하였다. 10분후, 트리에틸아민/포름산의 혼합물을 한방울씩 가하였다. 오렌지색 용액이 적/갈색이 되었다. 3시간후, 반응 혼합물을 소듐 카보네이트의 포화 용액(2ml)으로 냉각하였다. 이후 디클로로메탄(5ml)으로 처리하여 추출하였다. 유기층을 마그네슘 설페이트 상에서 건조시켜 농축하여 생성물을 갈색 오일(>95% 전환, >99% ee)로 얻었다.
실시예 15
로듐 촉매를 이용한 N-디페닐포스피닐-1,1-메틸나프틸 이민의 환원
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
N-디페닐포스피닐-1,1- 369mg 369 1mmol 200
메틸나프틸 이민
[Rh(Cp*)Cl2]2
** 1.5mg 617.8 2.5μmol 0.5
(R,R)-N-토실-1,2-디아미노-
1,2-디페닐에탄 1.8mg 366 5μmol 1
아세토니트릴 1.6ml 41 - -
Et3N/HCO2H[2:5] 2ml 101.2/42 24mmol HCO2H 1200
Cp* = 펜타메틸싸이클로펜타디에닐
(R,R)-N-토실-1,2-디아미노-1,2-디페닐에탄 및 로듐 화합물의 중량을 달아 세정한 건조 Schlenk 플라스크에 넣었다. 아세토니트릴내 N-디페닐포스피닐-1,1-메틸나프틸 이민의 용액을 가하였다. 플라스크를 "Suba-씰"(RTM)로 막았다. 반응 혼합물을 빠르게 교반하고 질소를 3번 바꾸어 실온에서 퍼징하였다. 10분후, Et3N/HCO2H의 혼합물을 한방울씩 가하였다. 오렌지색 용액이 적/갈색이 되었다. 3시간후, 반응 혼합물을 소듐 카보네이트의 포화 용액(2ml)으로 냉각하였다. 이후 디클로로메탄(5ml)으로 처리하여 추출하였다. 유기층을 마그네슘 설페이트 상에서 건조시켜 농축하여 생성물을 갈색 오일(>95% 전환, >99% ee)로 얻었다.
실시예 16
로듐 촉매를 이용한 N-디페닐포스피닐-1,1-메틸나프틸 이민의 환원
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
N-디페닐포스피닐-1,1- 369mg 369 1mmol 50
메틸나프틸 이민
[Rh(Cp*)Cl2]2
** 6.2mg 617.8 10μmol 0.5
(R,R)-N-토실-1,2-디아미노-
1,2-디페닐에탄 7.3mg 366 20μmol 1
아세토니트릴 1.6ml 41 - -
Et3N/HCO2H[2:5] 1ml 42 24mmol HCO2H 1200
Cp* = 펜타메틸싸이클로펜타디에닐
(R,R)-N-토실-1,2-디아미노-1,2-디페닐에탄 및 로듐 화합물의 중량을 달아 세정한 건조 Schlenk 플라스크에 넣었다. 아세토니트릴내 N-디페닐포스피닐-1,1-메틸나프틸 이민의 용액을 가하였다. 플라스크를 "Suba-씰"(RTM)로 막았다. 반응 혼합물을 빠르게 교반하고 질소를 3번 바꾸어 실온에서 퍼징하였다. 10분후, 포름산(1ml)을 한방울씩 가하였다. 오렌지색 용액이 갈색이 되었다. 2시간후, 반응 혼합물을 소듐 카보네이트의 포화 용액(2ml)으로 냉각하였다. 이후 디클로로메탄(5ml)으로 처리하여 추출하였다. 유기층을 마그네슘 설페이트 상에서 건조시켜 농축하여 생성물을 갈색 오일(>95% 전환, >99% ee)로 얻었다.
실시예 17
1-나프틸에틸아민의 합성
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
N-디페닐포스피닐-1- 0.2mg 371 0.54mmol 1
나프틸에틸아민
기체 염화수소 - 36.5 - -
에틸 알콜 10ml 46 - -
실온에서 2시간동안 에틸알콜내 N-디페닐포스피닐-1-나프틸에틸아민의 교반 용액을 통하여 기체 염화수소를 버블링시켰다. 반응 혼합물을 농축하고 소듐 하이드록사이드(2M)의 수성 용액을 가하여 염기성이 되게 하고 디클로로메탄(3 x 10ml)으로 추출하였다. 유기층을 브라인(1 x 10ml)으로 세척하고 마그네슘 설페이트 상에서 건조시킨 다음 농축시켜 생성물을 80% 수율의 황색 액체로 얻었다.
실시예 18
1-페닐에틸아민의 합성
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
N-디페닐포스피닐-1- 0.2mg 321 0.62mmol 1
페닐에틸아민
기체 염화수소 - 36.5 - -
에틸 알콜 10ml 46 - -
실온에서 2시간동안 에틸알콜내 N-디페닐포스피닐-1-페닐에틸아민의 교반 용액을 통하여 기체 염화수소를 버블링시켰다. 반응 혼합물을 농축하고 소듐 하이드록사이드(2M)의 수성 용액을 가하여 염기성이 되게 하고 디클로로메탄(3 x 10ml)으로 추출하였다. 유기층을 브라인(1 x 10ml)으로 세척하고 마그네슘 설페이트 상에서 건조시킨 다음 농축시켜 생성물을 88% 수율의 황색 액체로 얻었다.
실시예 19
1-메틸헵틸아민의 합성
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
N-디페닐포스피닐-1- 0.2mg 329 0.61mmol 1
메틸헵틸아민
기체 염화수소 - 36.5 - -
에틸 알콜 10ml 46 - -
실온에서 2시간동안 에틸알콜내 N-디페닐포스피닐-1-메틸헵틸아민의 교반 용액을 통하여 기체 염화수소를 버블링시켰다. 반응 혼합물을 농축하고 소듐 하이드록사이드(2M)의 수성 용액을 가하여 염기성이 되게 하고 디클로로메탄(3 x 10ml)으로 추출하였다. 유기층을 브라인(1 x 10ml)으로 세척하고 마그네슘 설페이트 상에서 건조시킨 다음 농축시켜 생성물을 69% 수율의 황색 액체로 얻었다.
실시예 20
1-나프틸에틸아민의 합성
반응물 중량/부피 몰중량 몰 몰비
N-디페닐포스피닐-1- 0.2mg 275 0.54mmol 1
나프틸에틸아민
기체 염화수소 - 36.5 - -
에틸 알콜 10ml 46 - -
실온에서 2시간동안 에틸알콜내 N-디에틸포스피닐-1-나프틸에틸아민의 교반 용액을 통하여 기체 염화수소를 버블링시켰다. 반응 혼합물을 농축하고 소듐 하이드록사이드(2M)의 수성 용액을 가하여 염기성이 되게 하고 디클로로메탄(3 x 10ml)으로 추출하였다. 유기층을 브라인(1 x 10ml)으로 세척하고 마그네슘 설페이트 상에서 건조시킨 다음 농축시켜 생성물을 72% 수율의 황색 액체로 얻었다.
Claims (20)
- 전달 수소화 촉매의 존재 하에 기질을 수소 공여자와 반응시키는, 기질의 전달 수소화 방법으로서, 상기 기질이 하기 화학식(1)을 갖고,
[상기 화학식 중,X는 NR3 또는 (NR4R5)+Q-이고;Q-는 1가 음이온이며;R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌, 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹, 치환된 카보닐 작용기, 치환된 티오카보닐 작용기, 또는 치환된 이미노 작용기이고, 상기 R1 과 R2는 서로 연결되어 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있고;R3 및 R4는 -P(O)R6R7, -P(O)OR8OR9, -P(O)OR8OH, -P(O)(OH)2, -P(O)SR10SR11, -P(O)SR10SH, -P(O)(SH)2, -P(O)NR12R13NR14R15, -P(O)NR12R13NHR14, -P(O)NHR12NHR14, -P(O)NR12R13NH2, -P(O)NHR12NH2, -P(O)(NH2)2, -P(O)R6OR8, -P(O)R6OH, -P(O)R6SR10, -P(O)R6SH, -P(O)R6NR12R13, -P(O)R6NHR12, -P(O)R6NH2, -P(O)OR8SR10, -P(O)OR8SH, -P(0)OHSR10, -P(O)OHSH, -P(O)OR8NR12R13, -P(O)OR8NHR12, -P(O)OR8NH2, -P(O)OHNR12R13, -P(O)OHNHR12, -P(O)OHNH2, -P(O)SR10NR12R13, -P(O)SR10NHR12, -P(O)SR10NH2, -P(O)SHNR12R13, -P(O)SHNHR12, -P(O)SHNH2, -P(S)R6R7, -P(S)OR8OR9, -P(S)OR8OH, -P(S)(OH)2, -P(S)SR10SR11, -P(S)SR10SH, -P(S)(SH)2, -P(S)NR12R13NR14R15, -P(S)NR12R13NHR14, -P(S)NHR12NHR14, -P(S)NR12R13NH2, -P(S)NHR12NH2, -P(S)(NH2)2, -P(S)R6OR8, -P(S)R6OH, -P(S)R6SR10, -P(S)R6SH, -P(S)R6NR12R13, -P(S)R6NHR12, -P(S)R6NH2, -P(S)OR8SR10, -P(S)OHSR10, -P(S)OR8SH, -P(S)OHSH, -P(S)OR8NR12R13, -P(S)OR8NHR12, -P(S)OR8NH2, -P(S)OHNR12R13, -P(S)OHNHR12, -P(S)OHNH2, -P(S)SR10NR12R13, -P(S)SR10NHR12, -P(S)SR10NH2, -P(S)SHNHR12R13, -P(S)SHNHR12, -P(S)SHNH2, -PR6R7, -POR8OR9, PSR10SR11, -PNR12R13NR14R15, -PR6OR8, -PR6SR10, -PR6NR12R13, -POR8SR10, -POR8NR12R13, -PSR10NR12R13, -S(O)R16, -S(O)2R17, -COR18, -CO2R19, -CO2R19, 또는 SiR20R21R22를 나타내고;R5는 수소 원자, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹이며;R6 및 R7은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌, 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹, 또는 -N=CR23R24(이 중, R23 및 R24는 R1에 대하여 정의한 바와 같음)이고;R8 내지 R22는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹이고, R1과 R6, R2와 R7, R6와 R7, R6와 R8, R6와 R10, R6와 R12, R1과 R8, R2와 R9, R8과 R9, R8과 R10, R8과 R12, R1과 R10, R2와 R11, R10과 R11, R10과 R12, R1과 R12, R2와 R13, R12와 R13, R1과 R14, R2와 R15, R14와 R15, R12와 R14, R1과 R16, R1과 R18, R1과 R19, R1과 R20, R2와 R21, R20와 R21, 및 R21과 R22 중 하나 이상은 서로 연결되어 치환 또는 비치환된 고리(들)을 형성할 수 있음]상기 전달 수소화 촉매가 하기 화학식의 화합물인 것을 특징으로 하는 방법:
[상기 화학식 중,R27은 치환 또는 비치환된 중성 하이드로카빌, 치환 또는 비치환된 중성 퍼할로겐화된 하이드로카빌, 또는 치환 또는 비치환된 싸이클로펜타디에닐 리간드이고;A는 -NR28-, -NR29-, -NHR28-, -NR28R29- 또는 -NR29R30(여기서, R28은 H, C(O)R30, SO2R30, C(O)NR30R34, C(S)NR30R34, C(=NR34)SR35 또는 C(=NR34)OR35이고, R29 및 R30은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹이며, R34 및 R35는 각각 독립적으로, 수소 또는 R30에 대하여 정의한 바와 같은 그룹임)을 나타내며;B는 -O-, -OH, OR31, -S-, -SH, SR31, -NR31-, -NR32-, -NHR32, -NR31R32, -NR31R33, -PR31- 또는 -PR31R33(이 중, R32는 H, C(O)R33, SO2R33, C(O)NR33R36, C(S)NR33R36, C(=NR36)SR37 또는 C(=NR36)OR37이고, R31 및 R33은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌 또는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹이며 R36 및 R37은 각각 독립적으로 수소 또는 R33에 대하여 정의한 바와 같은 그룹임)을 나타내고;E는 연결 그룹이고;M은 전달 수소화를 촉매할 수 있는 금속을 나타내고;Y는 음이온 그룹, 염기성 리간드 또는 공백 부위(vacant site)이되;단, Y가 공백 부위가 아닐 경우, A 및 B 중 하나 이상은 수소 원자를 함유함] - a) 카보닐 화합물(2)로부터 하기 화학식(1)의 기질을 생성시키는 단계;
[상기 화학식 중,X는 NR3 또는 (NR4R5)+Q-이고, Q-는 1가 음이온임]b) 전달 수소화 촉매의 존재 하에 상기 화학식(1)의 기질을 수소 공여자와 반응시키는 단계; 및c) R3 또는 R4를 제거하여 하기 화학식(3)의 아민을 얻는 단계;를 포함하는, 하기 화학식 (3)의 1차 또는 2차 아민의 제조 방법:
[상기 화학식 중,R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌, 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹, 치환된 카보닐 작용기, 치환된 티오카보닐 작용기, 또는 치환된 이미노 작용기이고, R1과 R2는 서로 연결되어 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있고;R3 및 R4는 -P(O)R6R7, -P(O)OR8OR9, -P(O)OR8OH, -P(O)(OH)2, -P(O)SR10SR11, -P(O)SR10SH, -P(O)(SH)2, -P(O)NR12R13NR14R15, -P(O)NR12R13NHR14, -P(O)NHR12NHR14, -P(O)NR12R13NH2, -P(O)NHR12NH2, -P(O)(NH2)2, -P(O)R6OR8, -P(O)R6OH, -P(O)R6SR10, -P(O)R6SH, -P(O)R6NR12R13, -P(O)R6NHR12, -P(O)R6NH2, -P(O)OR8SR10, -P(O)OR8SH, -P(0)OHSR10, -P(O)OHSH, -P(O)OR8NR12R13, -P(O)OR8NHR12, -P(O)OR8NH2, -P(O)OHNR12R13, -P(O)OHNHR12, -P(O)OHNH2, -P(O)SR10NR12R13, -P(O)SR10NHR12, -P(O)SR10NH2, -P(O)SHNR12R13, -P(O)SHNHR12, -P(O)SHNH2, -P(S)R6R7, -P(S)OR8OR9, -P(S)OR8OH, -P(S)(OH)2, -P(S)SR10SR11, -P(S)SR10SH, -P(S)(SH)2, -P(S)NR12R13NR14R15, -P(S)NR12R13NHR14, -P(S)NHR12NHR14, -P(S)NR12R13NH2, -P(S)NHR12NH2, -P(S)(NH2)2, -P(S)R6OR8, -P(S)R6OH, -P(S)R6SR10, -P(S)R6SH, -P(S)R6NR12R13, -P(S)R6NHR12, -P(S)R6NH2, -P(S)OR8SR10, -P(S)OHSR10, -P(S)OR8SH, -P(S)OHSH, -P(S)OR8NR12R13, -P(S)OR8NHR12, -P(S)OR8NH2, -P(S)OHNR12R13, -P(S)OHNHR12, -P(S)OHNH2, -P(S)SR10NR12R13, -P(S)SR10NHR12, -P(S)SR10NH2, -P(S)SHNR12R13, -P(S)SHNHR12, -P(S)SHNH2, -PR6R7, -POR8OR9, PSR10SR11, -PNR12R13NR14R15, -PR6OR8, -PR6SR10, -PR6NR12R13, -POR8SR10, -POR8NR12R13, -PSR10NR12R13, -S(O)R16, -S(O)2R17, -COR18, -CO2R19, 또는 SiR20R21R22를 나타내고;R5 및 R38은, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹이며;R6 및 R7은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌, 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹 또는 -N=CR23R24(이 중, R23 및 R24는 R1에 대하여 정의한 바와 같음)이고;R8 내지 R22는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹이고, R1과 R6, R2와 R7, R6와 R7, R6와 R8, R6와 R10, R6와 R12, R1과 R8, R2와 R9, R8과 R9, R8과 R10, R8과 R12, R1과 R10, R2와 R11, R10과 R11, R10과 R12, R1과 R12, R2와 R13, R12와 R13, R1과 R14, R2와 R15, R14과 R15, R12와 R14, R1과 R16, R1과 R18, R1과 R19, R1과 R20, R2와 R21, R20와 R21,및 R21과 R22 중 하나 이상은 서로 연결되어 치환 또는 비치환된 고리(들)을 형성할 수 있음] - 제2항에 있어서, 상기 전달 수소화 촉매가 하기 화학식의 화합물인 것을 특징으로 하는 방법:
[상기 화학식 중,R27은 치환 또는 비치환된 중성 하이드로카빌, 치환 또는 비치환된 중성 퍼할로겐화된 하이드로카빌, 또는 치환 또는 비치환된 싸이클로펜타디에닐 리간드이고;A는 -NR28-, -NR29-, -NHR28-, -NR28R29- 또는 -NR29R30(여기서, R28은 H, C(O)R30, SO2R30, C(O)NR30R34, C(S)NR30R34, C(=NR34)SR35 또는 C(=NR34)OR35이고, R29 및 R30은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹이며, R34 및 R35는 각각 독립적으로, 수소 또는 R30에 대하여 정의한 바와 같은 그룹임)을 나타내며;B는 -O-, -OH, OR31, -S-, -SH, SR31, -NR31-, -NR32-, -NHR32, -NR31R32, -NR31R33, -PR31- 또는 -PR31R33(이 중, R32는 H, C(O)R33, SO2R33, C(O)NR33R36, C(S)NR33R36, C(=NR36)SR37 또는 C(=NR36)OR37이고, R31 및 R33은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 하이드로카빌, 퍼할로겐화된 하이드로카빌 또는 치환 또는 비치환된 헤테로싸이클일 그룹이며 R36 및 R37은 각각 독립적으로 수소 또는 R33에 대하여 정의한 바와 같은 그룹임)을 나타내고;E는 연결 그룹이고;M은 전달 수소화를 촉매할 수 있는 금속을 나타내고;Y는 음이온 그룹, 염기성 리간드 또는 공백 부위(vacant site)이되;단, Y가 공백 부위가 아닐 경우, A 및 B 중 하나 이상은 수소 원자를 함유함] - 제1항 또는 제3항에 있어서, M이 8족 전이 금속인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 또는 제3항에 있어서, R27이 치환 또는 비치환된 아릴; 치환 또는 비치환된 알켄; 또는 3개 내지 5개의 치환체로 치환된 싸이클로펜타디에닐 그룹인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 또는 제3항에 있어서, A-E-B가 아미노알콜 또는 디아민이거나, 아미노알콜 또는 디아민으로부터 유도된 것을 특징으로 하는 방법.
- 제6항에 있어서, A 및 B 중 어느 하나가 아실 또는 설포닐 그룹을 포함한 것을 특징으로 하는 방법.
- 제6항에 있어서, A-E-B가 하기 구조식들 중 하나이거나 이들 중 하나로부터 유도된 것을 특징으로 하는 방법:
- 제1항 또는 제2항에 있어서, R3 및 R4가 -P(O)R6R7, -P(O)OR8OR9, -P(O)SR10SR11, -P(O)NR12R13NR14R15, -P(O)R6OR8, -P(O)R6SR10, -P(O)R6NR12R13, -P(O)OR8SR10, -P(O)OR8NR12R13, -P(O)SR10NR12R13, -P(S)R6R7, -P(S)OR8OR9, -P(S)SR10SR11, -P(S)NR12R13NR14R15, -P(S)R6OR8, -P(S)R6SR10, -P(S)R6NR12R13, -P(S)OR8SR10, -P(S)OR8NR12R13, -P(S)SR10NR12R13, -PR6R7, -POR8OR9, PSR10SR11, -PNR12R13NR14R15, -PR6OR8, -PR6SR10, -PR6NR12R13, -POR8SR10, -POR8NR12R13, -PSR10NR12R13, -S(O)R16, -S(O)2R17, -COR18, -CO2R19 또는 SiR20R21R22인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제9항에 있어서, R3 또는 R4가 -P(O)R6R7 또는 -P(O)OR8OR9인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, R6 내지 R19로 표시된 그룹이 각각 독립적으로, 알킬 또는 아릴 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, X가 NR3이고, R3가 -P(O)R6R7 또는 -P(O)OR8OR9이며, R6 내지 R9이 각각 독립적으로, C1-4-알킬 그룹, 페닐 그룹 또는 하나 이상의 C1-4-알킬 그룹으로 치환된 페닐 그룹인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 화학식(1)의 화합물이 프로키랄성(prochiral)이고, 상기 전달 수소화 촉매가 키랄성(chiral)이고 사용하고자 하는 촉매의 에난시오머 및/또는 다이어스테레오머 정제된 형태인 결과, 상기 화학식(1)의 화합물이 비대칭적으로 수소화되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수소 공여자가 수소, 1차 및 2차 알콜, 1차 및 2차 아민, 카복실산 및 이들의 에스테르 및 아민염, 용이하게 탈수소화 가능한 탄화수소, 클린 환원제 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 수소 공여자가 프로판-2-올, 부탄-2-올, 트리에틸암모늄 포르메이트 및 트리에틸암모늄 포르메이트와 포름산의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 또는 제3항에 있어서, M이 루테늄, 로듐 또는 이리듐인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 또는 제3항에 있어서, R27이 5개의 치환체로 치환된 싸이클로펜타디에닐 그룹인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 또는 제3항에 있어서, R27이 펜타메틸싸이클로펜타디에닐 그룹인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 또는 제3항에 있어서, A-E-B가 치환 또는 비치환된 에틸렌 디아민이거나, 치환 또는 비치환된 에틸렌 디아민으로부터 유도된 것을 특징으로 하는 방법.
- 제6항에 있어서, A 및 B 중 어느 하나가 톨루엔설포닐, 메탄설포닐, 트리플루오로메탄설포닐 또는 아세틸 그룹인 것을 특징으로 하는 방법.
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |