NO142075B - Fremgangsmaate ved asymmetrisk hydrogenering - Google Patents

Fremgangsmaate ved asymmetrisk hydrogenering Download PDF

Info

Publication number
NO142075B
NO142075B NO1757/71A NO175771A NO142075B NO 142075 B NO142075 B NO 142075B NO 1757/71 A NO1757/71 A NO 1757/71A NO 175771 A NO175771 A NO 175771A NO 142075 B NO142075 B NO 142075B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
parts
group
optically active
mixture
rhodium
Prior art date
Application number
NO1757/71A
Other languages
English (en)
Other versions
NO142075C (no
Inventor
William Stanish Knowles
Milton Jerome Sabacky
Original Assignee
Monsanto Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Monsanto Co filed Critical Monsanto Co
Priority to NO770472A priority Critical patent/NO148322C/no
Publication of NO142075B publication Critical patent/NO142075B/no
Publication of NO142075C publication Critical patent/NO142075C/no

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • C07F15/0006—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table compounds of the platinum group
    • C07F15/0073—Rhodium compounds
    • C07F15/008—Rhodium compounds without a metal-carbon linkage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/18—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms
    • B01J31/1895—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms the ligands containing arsenic or antimony
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/22—Organic complexes
    • B01J31/2282—Unsaturated compounds used as ligands
    • B01J31/2291—Olefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/24—Phosphines, i.e. phosphorus bonded to only carbon atoms, or to both carbon and hydrogen atoms, including e.g. sp2-hybridised phosphorus compounds such as phosphabenzene, phosphole or anionic phospholide ligands
    • B01J31/2404—Cyclic ligands, including e.g. non-condensed polycyclic ligands, the phosphine-P atom being a ring member or a substituent on the ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/347—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups
    • C07C51/36—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by hydrogenation of carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • C07F15/0006—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table compounds of the platinum group
    • C07F15/0073—Rhodium compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02—Phosphorus compounds
    • C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/30—Phosphinic acids [R2P(=O)(OH)]; Thiophosphinic acids ; [R2P(=X1)(X2H) (X1, X2 are each independently O, S or Se)]
    • C07F9/32—Esters thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02—Phosphorus compounds
    • C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/30—Phosphinic acids [R2P(=O)(OH)]; Thiophosphinic acids ; [R2P(=X1)(X2H) (X1, X2 are each independently O, S or Se)]
    • C07F9/34—Halides thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02—Phosphorus compounds
    • C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/38—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
    • C07F9/40—Esters thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02—Phosphorus compounds
    • C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/50—Organo-phosphines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02—Phosphorus compounds
    • C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/50—Organo-phosphines
    • C07F9/53—Organo-phosphine oxides; Organo-phosphine thioxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/66—Arsenic compounds
    • C07F9/70—Organo-arsenic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/60—Reduction reactions, e.g. hydrogenation
    • B01J2231/64—Reductions in general of organic substrates, e.g. hydride reductions or hydrogenations
    • B01J2231/641—Hydrogenation of organic substrates, i.e. H2 or H-transfer hydrogenations, e.g. Fischer-Tropsch processes
    • B01J2231/645—Hydrogenation of organic substrates, i.e. H2 or H-transfer hydrogenations, e.g. Fischer-Tropsch processes of C=C or C-C triple bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/82—Metals of the platinum group
    • B01J2531/821—Ruthenium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/82—Metals of the platinum group
    • B01J2531/822—Rhodium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/82—Metals of the platinum group
    • B01J2531/824—Palladium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/82—Metals of the platinum group
    • B01J2531/825—Osmium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/82—Metals of the platinum group
    • B01J2531/827—Iridium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/82—Metals of the platinum group
    • B01J2531/828—Platinum

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Description

Når et olefin, som i sin mettede form er optisk aktivt, blir hydrogenert, er det vanlige sluttproduktet optiskt inaktivt hovedsakelig fordi en ekvivalent mengde av begge enantiomorfer (racemisk blanding) dannes. For å erholde den onskede enan-
tiomorf må blandingen separeres i sine optiske komponenter.
Denne fremgangsmåte er arbeidskrevende og dyr, og resulterer
ofte i destruksjon av den uonskede enantiomorf. På grunn av
disse vanskeligheter har en okt oppmerksomhet blitt viet de asymmetriske synteser, hvorved i hovedsak en av enantiomorfene erholdes.
Det har nå blitt funnet at utmerkede utbytter av. en onsket enantiomorf av a-aminosyrer kan erholdes av de olefiniske forbindelser som er (3-substituerte-a-akrylamido-akrylsyrer og/ eller deres salter ved hydrogenering av olefinbindingen i nærvær av et optisk aktivt koordinert metallkompleks som hydrogenerings-katalysator. En slik reaksjon illustreres ved hjelp av folgende ligning:
hvorved P-substituenten er fenyl.
(3-substituenten kan eksemplifiseres ved slike grupper som hydrogen, alkyl, substituert alkyl, aryl, substituert aryl, aralkyl, amino, benzylamino, dibenzylamino, nitro, karboksyl og karboksylester, o.l. Fagfolk vil også erkjenne at substituenten kan utvelges blant et stort antall grupper, og at disse bare er begrenset av a-aminosyren som er det onskede sluttproduktet.
Eksempler på a-aminosyrer, hvis enantiomorfer kan hurtig fremstilles i overensstemmelse med fremgangsmåten ifblge nærværende oppfinnelse, er alanin, p-klorfenylalanin, tryptofan, fenylalanin, 3-(3,4-dihydroksyfenyl)-alanin, 5-hydroksytryptofan, lysin, histidin, tyrosin, leucin, glutaminsyre og valin.
Acylgruppen kan være substituert eller usubstituert acyl, og eksempler på slike grupper er acetyl, benzoyl, formyl,
propionyl, butyry1, toluyl, nitrobenzoyl, eller andre acyl-varianter som anvendes som blokkeringsgrupper i peptidsyntesen etc.
Det blir foretrukket at en slik katalytisk hydrogenering av P-substituerte-oc-acylamido-akrylsyrer utfores i nærvær av en base.
P-substituerte-a-acylamido-akrylsyrer og/eller deres salter er prekursorer av de substituerte og usubstituerte alaniner.
Forbindelser, som representeres av folgende strukturformel gir utmerkede resultater med fremgangsmåten ifdlge nærværende oppfinnelse, og er derfor forbindelser som spesielt er egnede for fremgangsmåten ifolge nærværende oppfinnelse.
hvor T er utvalgt fra gruppen bestående av hydrogen, karboksyl, usubstituert og substituert alkyl, tienyl, P-indolyl, (3-imidazolyl, furyl, piperonyl og
hvor B, C og D er valgt uavhengig fra hverandre fra grupper bestående av hydrogen, alkyl, karboksyl, hydrok-syl (og deres metallsalter), alkoksy, halogen, acyloksy, aryloksy, aralkyloksy, amino, alkylamino, nitro og cyano,
Z er utvalgt fra gruppen bestående av substituert
eller usubstituert acyl, ifolge det. oven beskrevne,
og p, q og r er hele tall fra O til 5 forutsatt at summen av p, q og r ikke.overstiger 5.
En spesielt foretrukket utforelsesform, som også illustrerer fremgangsmåten ifolge denne oppfinnelse, er fremstillingen av substituerte og usubstituerte fenylalaniner ved katalytisk asymmetrisk hydrogenering ifolge nærværende oppfinnelse. Umettede prekursorer av slike a-aminosyrer kan fremstilles
ved hjelp av Erlenmeyer-azlaktonsyntesen, hvorved et substituert eller usubstituert benzaldehyd får reagere med et acylgiycin, som f.eks. acetylglycin, og acetanhydrid for dannelse av azlakton, hvilket blir hydrolysert for å danne den umettede prekursor. En slik reaksjon illustreres ved hjelp av folgende ligninger (ved anvendelse av benzaldehyd og acetylglycin som illustrative reaktanter):
Ved slike reaksjoner kan substituentene på fenylgruppen velges blant et stort antall grupper, og de er bare begrenset av fenylalaninet som er det onskede sluttproduktet. Dessuten kan det forekomme at slike substituentgrupper i seg selv er prekursorer av substituenter som er onsket i sluttproduktet, og som lett kan omdannes til slike onskede substituenter. Hvis det substituerte benzaldehydet f.eks. er vanillin, og man onsker å fremstille 3- (3,4-dihydroksyfenyl)-alanin kan den umettede prekursoren være a-acetamido-4-hydroksy-3-metoksy-cinnaminsyre, som vil gi N-acetyl-3-(4-hydroksy-3-metoksyfenyl)-alanin ved hydrogenering, og hvilken derefter kan omdannes til 3-(3,4-dihydroksyfenyl)-alanin ved enkel hydrolyse. L-enantiomorfen av slike fenylalaniner er spesielt onskelige. F.eks. er 3-(3,4-dihydroksyfenyl)-L-alanin ("L-DOPA") velkjent for sin anvendelighet ved behandling av symptomer på Parkinsons sykdom. Likeledes har L-fenylalanin funnet anvendelse som et intermediært produkt ved fremstillingen av alkylestere av L-aspartyl-L-fenylalanin, som i den senere tid har vist seg å være et utmerket syntetisk søtningsstoff.
De optisk aktive hydrogenerings-katalysatorer, som er anvendelige ifolge denne oppfinnelse, er loselige, koordinerte komplekser, som inneholder et metall utvalgt fra gruppen bestående av rhodium, iridium, ruthenium, osmium, palladium og platina i kombinasjon med minst en optisk aktiv fosfin- eller arsin-ligande. Disse katalysatorer er loselige i reaksjonsmassen, og det refereres derfor til disse som "homogene" katalysatorer. 5 6 7 Fosfin- eller arsin-ligande kan f.eks. være av formelen AR R R , 5 6 7
hvor A betyr fosfor eller arsen og R , R og R velges uavhengig av hverandre fra gruppen bestående av hydrogen; alkyl eller alkoksy, med minst et karbonatom og maksimalt 12 karbonatomer; substituert alkyl hvorved man ved nevnte substitusjon utvelger grupper bestående av amino, karbonyl, aryl, nitro og alkoksy, hvorved nevnte alkoksy har maksimalt 4 karbonatomer$ aryl5 aryloksy; fenyl5 substituert fenyl, hvorved man ved nevnte substitusjon utvelger grupper bestående av alkoksy
og alkyl, hydroksy, aryloksy, amino og nitro, og at det ved nevnte substitusjon forekommer mindre enn 3 substituenter; cykloalkyl med minst 3 karbonatomer; substituert cykloalkyl; pyrryl; tienyl; furyl; pyridyl; piperidyl; og 3-kolesteryl.
Den optiske aktiviteten til metallkomplekset skyldes fosfin-eller arsin-liganden. Denne optiske aktivitet skyldes enten tre forskjellige grupper på fosfor- eller arsen-atomet eller ved at en optisk aktiv gruppe er bundet til fosfor- eller arsenatomet.
Illustrative koordinerte metallkomplekser kan representeres av
1 2 l
formlene M XnL3 eller M X^, hvor M betyr et metall utvalgt fra gruppen bestående av rhodium, iridium, ruthenium og osmium: M 2er utvalgt fra gruppen bestående av palladium og platina;
X er utvalgt fra gruppen bestående av hydrogen, fluor, brom, klor og jod; 1 er fosfin- eller arsin-ligande som tidligere definert og n er tallene 1 eller 3.
I de ovennevnte koordinerte metallkompleksformlene, behover
bare en ligande (L) å være optisk aktiv for å gjore reaksjonen og fremgangsmåten gj ennomfbrbar.
Hvis den optiske aktiviteten av liganden skyldes en optisk aktiv gruppe som er bundet til fosfor eller arsenatomet, behover det bare være en slik gruppe, og de andre to gruppene kan være like eller inaktive. I dette tilfelle behover bare en av gruppene R 5 , R 6 eller R 7 å være optisk aktive, hvorved de resterende
to grupper kan være like eller inaktive.
Katalysatorer, som kan anvendes, omfatter uten at de er begrenset hertil, koordinerte metallkomplekser med nedenstående formler.
I formlene indikerer en stjerne asymmetri og således optisk aktivitet. Stjernen angir et asymmetrisk atom eller en dis-symmetrisk gruppe. Som eksempel viser R at fosfor eller arsen er asymmetrisk. Når ingen stjerne finnes så indikerer dette at ingen optisk aktivitet foreligger.
hvor M1, M~, X, A, KJ, \ ib og R7 har tidligere anqilU-betydninger.
Det fremgår av de oven anforte katalysatorer at den dissymniet r ik<' gruppen kan være RJ, eller R7 og ikke begrenset til bare en gruppe. Dessuten kan det. forekomme en kombinasjon av delet som er bundet til metallet.
Det fremgår at de oven angitte formler ikke bare representerer
de koordinerte metallkomplekser, som inneholder to eller tre ligander som i formlene M 2 ^■ 2L2 eller M 1xnL3' men at de °9så representerer koordinerte metallkomplekser hvori antallet ligande-metall-koordinerte bindinger er beskrevet ved antallet av L i formlene, og hvorved disse bindinger er bestemt av ligandene av flertannet type. Selv om det f.eks. bare kan være to ligander i et spesielt koordinasjonsmetallkompleks, vil formlen M 1X fremdeles stå for komplekset hvis en eller to ligander er totannet, dvs. at de gir to koordinasjonsbindinger. På samme måte representerer formlen M"Sc også de komplekser hvori det bare finnes en ligande nærværende og hvis denne ligande er tretannet vil den gi tre koordinasjonsbindinger.
Substituentene på fosfor- eller arsen-atomene omfatter folgende, uten å være begrenset bare til disse: metyl, etyl, propyl, isopropyl, butyl og dets isomerer, pentyl og dets isomerer, heksyl og dets isomerer, heptyl og dets isomerer, oktyl og dets isomerer, nonyl og dets isomerer, desyl og dets isomerer, unde-syl og dets isomerer, dodesyl og dets isomerer, cyklopropyl, cyklobutyl, cyklopentyl, cykloheksyl, fenyl, acetoksylfenyl, metylfenyl, etylfenyl, propylfenyl, butylfenyl, dimetylfenyl, trimetylfenyl, dietylfenyl, hydroksyfenyl, fenoksyfenyl, o-anisyl, 3- kolesteryl, benzyl, pyrryl, furyl, pyridyl, tienyl, piperidyl, menthy1, borny1 og pinyl.
En fortegnelse over optisk aktivt fosfin og arsin, som kan anvendes, omfatter folgende uten å være begrenset bare til disse: metyletylfosfin, metylisopropylfosfin, etylbutylfosfin, isopropyl-isobutylfosfin, metylfenylfosfin, etylfenylfosfin, propylfenylfosfin, butylfenylfosfin, fenylbenzylfosfin, fenyl-pyrrolfosfin, etylisopropylisobutylfosfin, metylfenyl-4-metylfenylfosfin, etylfenyl-4-metylfenylfosfin, metylisopropyl-fenylfosfin, etylfenyl-2,4,5-trimetylfenylfosfin, fenylbenzyl-4- dimetylaminofenylfosfin, fenylpyridylmetylfosfin, fenylcyklo-pentyletylfosfin, cykloheksylmetylisopropylfosfin, o-metoksy-fenylmetylfenylfosfin, o-metoksyfenylcykloheksylmetylfosfin og analoge arsenforbindelser av ovennevnte.
De optisk aktive fosfiner og arsiner inneholder minst en fenylgruppe som har en substituent i ortostilling, som f.eks. hydroksy; alkoksy med minst et karbonatom og maksimalt 12 karbonatomer og aryloksy er spesielt foretrukkede forbindelser for anvendelse ifolge nærværende oppfinnelse. Utmerkede resultater har blitt oppnådd med metylfenyl-o-anisylfosfin og metylcykloheksyl-o-anisylfosfin. Den sistnevnte forbindelse, fremstilt sammen med det optisk aktive koordinerte metallkomplekset som "hydrogeneringskatalysatorer er nye blandinger. Det har vist seg at de onskede enantiomorfer av substituerte og usubstituerte fenylalaniner lett kan fremstilles med utmerket utbytte ved å anvende slike optisk aktive ligander ved fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen.
Selv om bare en optisk aktiv gruppe eller ligande er nodvendig
i koordinasjonsmetall-komplekskatalysatoren, foretrekkes det av hensyn til enkel fremstilling at alle tre ligander er de samme i oven beskrevne formel, M^X^^- Det foretrekkes også at asymmetrien henfores enten til fosfor eller arsenatomet.
Det har blitt funnet at utmerkede utbytter av de onskede en-antimorfer kan oppnås ikke bare ved hjelp av oven beskrevne optisk aktive hydrogeneringskatalysatorer, som består av koordinasjDnsmetallkomplekser av et metall utvalgt fra gruppen bestående av rhodium, iridium, ruthenium, osmium, palladium og platin, man at disse gode utbytter også kan oppnås ved hydrogenering i nærvær av en katalysator som inneholder en lbsning av et metall utvalgt fra gruppen bestående av rhodium, iridium, ruthenium, osmium, palladium og platina og minst en ekvivalent av en fosfin- og/eller arsin-ligande pr. mol metall, forutsatt at liganden er optisk aktiv. F.eks. kan katalysatoren fremstilles ved å opplose en loselig metallforbindelse i et egnet løsningsmiddel sammen med en ligande,
idet forholdet ligande til metall er minst en ekvivalent av liganden pr. mol metall, fortrinnsvis to ekvivalenter av liganden pr. mol metall. På samme måte har det blitt funnet at katalysatoren kan dannes in situ ved å tilsette en loselig metallforbindelse til reaksjonsmassen sammen med tilsetningen av en passende mengde av den optisk aktive liganden til reak-
sjonsmassen enten for eller under hydrogeneringen.
Det foretrukkede anvendte metallet er rhodium. Loselige rhodiumforbindelser som kan anvendes, omfatter rhodiumtri-kloridhydrat, thodiumtribromid-hydrat, rhodiumsulfat, organiske rhodiumkomplekser med etylen, propylen, etc., og bis-olefiner, såsom 1,5-cyklooktadien og 1,5-heksadien, bicyklo-2,2,lhepta-2,5-dien og andre diener som kan danne totannede ligander,
eller en aktiv form av metallisk rhodium og som lett kan opploses.
Det har blitt funnet at fremgangsmåten ifolge denne oppfinnelse fortrinnsvis utfores i nærvær av en optisk aktiv fosfin- eller arsin-ligande, idet liganden forekommer i et forhold tilsvarende 1,5 til ca. 2,5 (fortrinnsvis 2,0) ekvivalenter ligande pr. mol metall. I praksis er det foretrukket å ha den optisk aktive katalysatoren i fast form på grunn av håndtering og lagring. Dette kan oppnås med faste, kationiske koordinasjonsmetallkomplekser.
Kationiske koordinasjonsmetallkomplekser, som inneholder 2 ekvivalenter fosfin eller arsin pr. mol metall og en chelat-dannelde bis-olefin, kan anvendes som katalysatorer ifolge nærværende oppfinnelse. F.eks. ved å anvende de organiske rhodiumkomplekser, som beskrevet ovenfor, kan man fremstille slike kationiske koordinasjon-rhodium-komplekser ved å til-
berede en slurry av organisk rhodiumkompleks i en alkohol,
som f.eks. etanol, og tilsetning av 2 ekvivalenter av det optisk aktive fosfin eller arsin slik at en ionelosning dannes, hvorefter man tilsetter et egnet anion, som f.eks. tetrafluorborat, tetrafenylborat eller et eller annet anion som kan bevirke ut-felling eller krystallisasjon av et fast, kationisk koordinasjonsmetallkompleks, enten direkte fra losningen eller efter behandling i et passende losningsmiddel.
Eksempler på kationiske koordinasjonsmetallkomplekser er cyklooktadien-1,5-bis(metylcykloheksyl-o-anisylfosfin) rhodium-tetrafluorborat, cyklooktadien-1,5-bis (metyl-cykloheksyl-1-anisylfosfin) rhodium-tetrafenylborat og bicyklo-2.2.1-hepta-2,5-dien-bis(metylcykloheksyl-o-anisylfosfin) thodium-tetrafluorborat .
Uten at det skal påvirke nærværende oppfinnelse kan det nevnes at det er tenkt at katalysatoren i virkeligheten er nærværende som en katalysator-prekursor, og at katalysatoren ved kontakt med hydrogen omdannes til en aktiv form. Denne omdannelse kan naturligvis utfores under den egentlige hydrogeneringen av olefinbindingen, eller den kan utfores ved å utsette katalysatoren (eller prekursoren) for hydrogen for tilsetningen til olefinmaterialet for hydrogenering.
Hydrogeneringsreaksjonen utfores vanligvis i et losningsmiddel, som f.eks. benzen, etanol, toluen, cykloheksan, og blandinger av disse losningsmidler. Et nesten hvilket som helst losningsmiddel av aromatisk eller mettet alkan eller cykloalkan, og som er inaktivt overfor hydrogeneringsbetingelsene under reaksjonen, kan anvendes. Da hydrogeneringsprosessen ifolge nærværende oppfinnelse er funnet å være spesiell kan losningsmidler som f.eks. nitrobenzen anvendes. Det foretrukkede losningsmidlet er metanol.
Som ovenfor nevnt blir katalysatoren tilsatt losningsmidlet enten som en forbindelse pr. se eller i form av dens komponenter som derefter danner katalysatoren in situ. Når katalysatoren tilsettes i form av dens komponenter, kan den tilsettes for eller samtidig med den |3-sub sti tuer te oc-acylamido-akrylsyren. Komponenter for fremstilling av katalysatoren in situ er loselige metallforbindelser og optisk aktiv fosfin- eller arsin-1igande.
Katalysatoren kan tilsettes i en katalytisk virksom mengde, hvilken vanligvis ligger i området fra ca. 0,0001% til ca. 5 vekts-% metallinnhold basert på (3-substituert-oc-acylamido-akrylsyre og/eller innholdet av dennes salter.
Innenfor praktiske grenser burde metoder fremskaffes for å
unngå kontakt mellom katalysatoren eller reaksjonsmassen og de oksyderende stoffer. Spesielt bor man unngå kontakt med
oksygen. Det foretrekkes å utfores hydrogeneringsreaksjonen og andre aktuelle reaksjoner i gasser (ikke H2) som er inerte til begge reaktanter samt katalysatorer, som f.eks. nitrogen eller karbondioksyd.
Som tidligere nevnt har det blitt funnet at den asymmetriske hydrogeneringen forsterkes i nærvær av en base i reaksjonsmassen. Selv om den asymmetriske hydrogeneringen kan utfores i en reaksjonsmasse som er fri for base, og selv om den kan utfores under sure betingelser, så forsterkes hydrogeneringen ved tilsetning av små mengder, og som kan oppgå til en ekvivalent, basisk materiale pr. mol akrylsyre. Det er overraskende at en liten mengde tilsatt basisk materiale til selv en sur reaksjonsmasse, vil resultere i en forsterket asymmetrisk hydrogenering, og i virkeligheten er det funnet at dannelsen av en liten mengde salt av akrylsyre er tilstrekkelig for å oppnå disse for-bedrede resultater.
En del baser som kan anvendes er tertiære baser, som f.eks. trietylamin, NaOH, og nesten et hvilket som helst basiskt materiale som kan danne et salt med karboksylsyrene.
Efter tilsetning av komponentene til losningsmidlet, tilsettes hydrogen til blandingen inntil ca. 1 til ca. 5 ganger molmengden av P-substituert-oc-acylamido-akrylsyre, eller i et mengdeforhold som er nodvendig for å fullfore hydrogeneringen til det onskede punkt. Reaksjonssystemets trykk vil nodvendigvis variere beroende på typen |3-substituert-oc-acylamido-akrylsyre, katalysatortype, hydrogeneringsapparaturens storrelse, kom-ponentenes mengdeforhold og mengde losningsmiddel og/eller base. Lavere trykk, som omfatter atmosfærisk eller subatmos-færisk trykk, kan anvendes såvel som hoyere trykk.
Reaksjonstemperaturene kan ligge i området rundt ca. -20°C til ca. llO°C. Hoyere temperaturer kan anvendes, men er normalt ikke nodvendig og kan lede til en okning av bireaksjoner.
Efter å ha fullfort reaksjonen, hvilket bestemmes ved hjelp av konvensjonelle metoder, fjernes losningsmidlet, og produktene og katalysatoren separeres ved hjelp av konvensjonelle metoder.
Mange naturlig forekommende produkter og medikamenter eksisterer i en optisk aktiv form, hvorved bare en av L-eller D-formene vanligvis er effektive. Syntetiske fremstillinger av disse forbindelser i det forgangene har krevet et ekstra trinn for separering av produktene i deres enantiomorfer. Denne fremgangsmåte er dyr og tidskrevende. Fremgangsmåten ifolge nærværende oppfinnelse tillater dannelsen av optisk aktive produkter, hvorved man eliminerer meget av den tidskrevende og dyrebare separeringen av enantiomorfene, og hvorved utbyttet av de onskede enantiomorfer forbedres og utbyttet av de onskede enantiomorfer reduseres.
Onskede enantiomorf er av a-aminosyrene kan fremstilles ved hydrogenering av den passende P-substituerte-a-acylamido-akrylsyren ifolge nærværende oppfinnelse, hvorefter man fjerner acylgruppen fra a-amino- og andre blokkeringsgrupper ved konvensjonelle metoder, for derved å erholde den onskede enantiomorfe forbindelse.
Det har blitt funnet at a-aminosyrer fremstilt av (3-sub sti tuer t-a-acylamido-akrylsyrer og/eller deres salter lett kan fremstilles med en stor overvekt av den onskede enantiomorfe forbindelse. Derved blir nærværende oppfinnelse spesielt verdifull.
Følgende eksempler skal illustrere i detalj utførelsen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. I det følgende betyr "deler" vektsdeler hvis ikke annet sies. I eksemplene bestemmes % optisk renhet ved hjelp av følgende ligning, (de optiske akti-viteter som uttrykkes som spesifikke roatsjoner måles i' sam-
me løsningsmiddel):
FREMSTILLING 1
De optiske aktive fosfiner og arsiner kan fremstilles ifolge fremgangsmåten til Mislow og Korpiun, J. Am. Chem. Soc. 89, 4784 (1967).
Til en egnet beholder utstyrt med en rbreanordning, et tem-peraturmålingsinstrument og en materialbeskik-ningsanordning, ble det tilsatt 250 deler fenyldiklorfosfin, 240 deler pyridin og; 495 deler heksan. Losningen ble avkjolt til ca. 5 - 10°C
og en blanding som besto av 96 deler metanol og 2 7 deler heksan ble tilsatt under omroring og under en periode på ca. 1 - 1/2 time. Den erholdte blandingen ble ytterligere omrort 2 - 1/2 time under oppvarming til ca. 25°c. Derefter fant reaksjonen sted i en inert nitrogenatmosfære.
Pyridinhydroklorid, som ble dannet under reaksjonen, ble fjernet ved filtrering, og filtratet ble oppkonsentrert. Den gule resten ble destillert under oppsamling av en ved 95,5 - 97°c/17 mm kokende fargelbs fraksjon (82% utbytte dimetyl-f enylf osf onitt) . [Harwood and Grisley, J. Am. Chem. Soc, 82, 423 (1960)].
Til en egnet beholder som var utstyrt med en rbreanordning, et temperaturmåleinstrument og materialbeskikningsanordninger ble tilfort 11 deler dimetylfenylfosfonitt, 2,5 deler metyljodid og 9 deler toluen. Den erholdte losningen ble oppvarmet langsomt. Reaksjonen er eksoterm og temperaturen oker fra ca. 110°C, reaksjonsblandingen holdes ved en temperatur på ca. 100 - 120°C og ytterligere 185 deler dimetylfenylfosfonitt tilsettes langsomt. Ytterligere mengder metyljodid, dvs. mengdebkninger på ca. 1 del, tilsettes leilighetsvis under fosfonitt-tilsetningen. Reaksjonsblandingen ble holdt ved ca. Il0°c ytterligere 1 time fulgt av tilsetning av komponentene. Reaksjonsblandingen ble derefter destillert, og fraksjonen som kokte ved 148 - 149°c/17 mm ble oppsamlet. (96% utbytte metylfenylmetylfosfinat.) [Harwood and Grisley J. Am Chem. Soc.,82, 423 (1960)].
Til en egnet beholder utstyrt med en rbreanordning, en konden-sasjonsanordning, temperaturmåleinstrument og en materialbeskikningsanordning, ble tilsatt 187 deler metylfenylmetylfosfinat og 1600 deler karbontetraklorid. Til denne blandingen ble det tilsatt 2 29 deler fosforpentaklorid fordelt på tre porsjoner på hver 50 deler og en porsjon på 79 deler. En temperaturøkning ble iakttatt under tilsetningen av de forste tre porsjoner. Blandingen ble omrort ved ca. 60°C to timer, og derefter ble karbontetraklorid og fosforoksyklorid fjernet ved destillasjon. Resten ble destillert og fraksjonen som kokte ved 138 - 141°c/17 mm ble oppsamlet (95% utbytte metylfenylfosfinklorid). [Metode ifolge organisk kjemi (Houben-Weyl) vol. XII/I s. 243].
Til en egnet beholder utstyrt med en rbreanordning, en konden-sasjonsanordning, et temperaturmåleinstrument og en materialbeskikningsanordning, ble det tilsatt 78 deler 1-mentol
([oOq5 = -50° i etanol) og 72 deler dietyleter. Til den erholdte losning ble det tilsatt 119 deler trietylamin, og den erholdte blandingen ble avkjolt ved ca. 0°C. Til denne blandingen ble det under omroring tilsatt 87 deler metylfenylfosfinklorid over en tidsperiode på ca. 1 - 1/2 time og ved en temperatur på ca. 0°c. Blandingen fikk oppvarmes til ca. 25°c og ble derefter oppvarmet under tilbakelop ca. 10 - 1/2 time.
For å fjerne trietylaminhydrokloridet ble blandingen filtrert og filtratet oppkonsentrert. Det konsentrerte filtratet ga et fast stoff-utbytte som smeltet ved 50 - 65°C, og som utgjor en blanding diastereoisomerer av 1-meilyl-metylfenylfosfinat (60% S og 40% R).
Den oven fremstilte blandingen diastereoisomerer av 1-mentyl-metylfenylfosfinat ble renset ved krystallisasjon mange ganger i heksan fulgt av krystallisasjon i dietyleter og ga et fast stoff som smelter ved 78 - 82°C, og som foreligger i S form av 1-metyl-metylfenylfosfinat.
Til en egnet beholder utstyrt med en rbreanordning, temperaturmåleinstrument, materialbeskikningsvanordning og kondensasjons-anordning, ble det under en inert nitrogenatmosfære tilsatt 9,5 deler magnesium, 7 deler dietyleter og en mengde jod som satte reaksjonen igang. En mindre mengde brompropan ble tilsatt for å sette reaksjonen i gang, og blandingen, som besto av 4 7 deler brompropan og 123 deler dietyleter, ble derefter langsomt tilsatt slik at et passende tilbakelbp av reaksjonsblandingen kunne holdes. Reaksjonsblandingen ble derefter kjblt til ca. 25°C og omrbrt ytterligere to timer.
Til denne blandingen ble det tilsatt en blanding bestående av 12 deler av S-formen av 1-mentyl-metylfenylfosfinat (tilberedt ifolge ovenstående) og 88 deler benzen. Dietyleteren ble derefter fjernet og den erholdte blandingen oppvarmet ved 78°c i 64 timer.
Reaksjonsproduktet av magnesiumkomplekset ble dekomponert i en lbsning av ammoniumklorid og derefter filtrert. Presipitatet ble ekstrahert med varm benzen, og ekstraktet blandet med filtratet. Det organiske sjiktet ble tbrket over natriumsulfat, og løsningsmidlene fjernet. Derved erholdt man en gul olj erest. Oljen ble kromatografert ved hjelp av en sjlikagelsbyle og ved hjelp av heksan:benzen:dietyleter (3:1:1) blanding, og derved erholdt man et optiskt aktivt fenylmetylpropylfosfinoksyd med 61% utbytte.
Under en inert nitrogenatmosfære ble det til en egnet beholder, som var utstyrt med roreanordninger, temperaturmåleinstrument og en materialbeskikningsanordning, tilsatt 16 deler triklorsilan og 88 deler benzen ved en temperatur på ca. 0°C. Til denne blanding og ved en temperatur på ca. 4 - 6°C, ble det tilsatt en blanding bestående.av 22 deler trietylamin og 44 deler benzen. Den erholdte blandingen ble derefter oppvarmet til ca. 25°c og en blanding bestående av 8,2 deler optisk aktiv fenylmetylpropylfosfinoksyd (tilberedt ifolge ovenstående) og 2 2 deler benzen ble tilsatt. Blandingen ble derefter oppvarmet til ca. 60°C i lopet av en to timers periode, og derefter avkjolt til ca. 25°c.
Reaksjonsproduktet av silikonkomplekset ble dekomponert i 75 deler av en 20%'ig losning av natriumhydroksyd fulgt av 35 deler vann. Den erholdte blandingen fikk stå ca. 15 timer, og sjiktene ble derved separert. Det organiske sjiktet ble derefter ekstrahert med 5% saltsyre, to ganger med vann og derefter torket over natriumsulfat. Losningsmidlet ble derefter fjernet ved destillasjon, og man erholdt metylpropylfenyl-fosfin med 95% utbytte og med 69% optisk renhet.
Fremstilling av rhodium-III-klorid-tris-(metyl-propylfenylfosfin) siger på folgende måte: Under en nitrogenatmosfære blir det til en egnet beholder tilsatt 0,342 g (0,0013 mol) rhodium-III-klorid-trihydrat og 10 ml metanol. Til dette ble det dråpevis tilsatt i lopet av en 15 minutters periode 0,76 g (0.0046 mol) optisk aktiv metyl-propylf enylf osf in , som var tilberedt ifolge ovenstående, i 3 ml metanol. Blandingen fikk stå 1 time, og herved erholdt man et gult bunnfall som separerte fra losningen. Bunnfallet ble fjernet ved filtrering og ga 0,21 g rhodiumkompleks med en spesifikk rotasjon på [oc]^ = -69,2° (benzen-etanol, 1:1 v/v).
Oppkonsentrering av filtratet ga ytterligere 0,13 g produkt
med en spesifikk rotasjon på [cc]^<5> = -56,4° (benzen-etanol,
1:1 v/v).
FREMSTILLING 2
Den samme generelle fremgangsmåte som i eksempel 1 ble fulgt med blandingen av 1-mentyl-metylfenylfosfinat-diastereoisomerer, som ble opplost og krystallisert i heksan og/eller heksan-eter. Dette resulterte i en S-form, som smelter ved 78 - 82 C, og som har en spesifikk rotasjon [cc]^<5> = -94° (benzen) og en R-form som smelter ved 86 - 87°c og som har en spesifikk rotasjon [oc]^ = -17° (benzen).
Til en egnet beholder utstyrt med en rbreanordning, temperaturmåleinstrument, materialbeskikningsanordning og kondensator,
ble det under en inert nitrogenatmosfære tilsatt 18,3 deler magnesiumspon, 13 deler dietyleter og en for igangsettelsen av reaksjonen nodvendig mengde jod. En mindre mengde o-anisylbromid ble tilsatt for å starte reaksjonen, og derefter ble en blanding bestående av 138 deler o-bromanisol og 400 deler dietyl-
eter tilsatt så langsomt at et passende tilbakelbp av reaksjons- </ blandingen kunne holdes. Efter at blandingen var tilsatt alt
ble den holdt under tilbakelop ytterligere 2 timer.
Til denne blandingen ble det tilsatt en blanding bestående av 74 deler av enten R- eller S-formen av 1-mentyl-metylfenylfosfinat (valget av S- eller R-formen avhenger av den enantiomorf som 6n-skes efter den asymmetriske hydrogeneringen) og 450 deler benzen. Dietyleteren ble derefter fjernet og den erholdte blandingen oppvarmet 64 timer ved 78°C.
Reaksjonsproduktet av magnesiumkomplekset ble dekomponert i en losning av ammoniumklorid, og produktet ekstrahert fra den, vandige fasen med benzen. Efter fjerning av benzen ble rest-oljen destillert, hvorved man efter en forfraksjon bestående av mentol erholdt et produkt med kokepunkt fra 180 - 190°C
ved 0,5 mm trykk. Det rå metylfenyl-o-anisylfosfinoksydet ble erholdt med 60%'ig utbytte. Ved å anvende R-formen erholdt man et produkt med en spesifikk rotasjon [oc] 25 = +27 o (metanol). Ved å anvende S-formen erholdt man et produkt med den motsatte rotasjon.
Til en egnet beholder utstyrt med rbreanordning, temperaturmåleinstrument og en materialbeskikningsanordning, ble det under inert nitrogenatmosfære tilsatt 16 deler triklorsilan og 100
deler benzen ved ca. 5°C. Til denne blandingen ble det ved 4 - 6 C tilsatt en blanding av 12 deler trietylamin og 50 deler benzen. Den erholdte blandingen ble oppvarmet til 70°C og en blanding bestående av 7,5 deler optisk aktiv metylfenyl-o-anisylfosfin-oksyd i 30 deler benzen ble tilsatt. Blandingen ble oppvarmet til 70°C en time og derefter avkjolt til 25°C.
Reaksjonsproduktet bestående av silikonkomplekset ble de-
komponert ved tilsetning under nitrogenatmosfære av 75 deler 20%'ig natriumhydroksyd ved 25 o c under kjoling. Fra det organiske sjiktet erholdt man det onskede metylfenyl-o-anisylfosfin, som.
hadde en spesifikk rotasjon [oc]D 25 = +41 o (metanol) når det ovennevnte fremstilte fosfinoksydet med en spesifikk rotasjon [a]D 25 = +2 7 o (metanol) ble anvendt. Med det motsatt enantio-
morf e fosfinoksydet ble et fosfin med motsatt rotasjon erholdt.
FREMSTILLING 3
Fremstilling av metylcykloheksyl- o- anisylfosfin
Til en 1 liter autoklav ble det tilsatt 143 deler (+)-metylfenyl-o-anisylf osf inoksyd (fremstilt ifolge ovennevnte), 28 deler 5%'ig rhodium på karbon og 250 deler metanol. Satsen ble oppvarmet til 75 o c og omrbrt under 56 kg/cm 2 hydrogen. Efter avsluttet hydrogenopptagelse viste nmr-analyser at reaksjonen,
som illustreres ved ovennevnte ligning, var 75% fullstendig. Ytterligere 7,0 deler katalysator ble'tilsatt, hvorefter et
trykk tilsvarende 56 kg/cm ble pålagt og satsen fikk gå til 96% reaksjon.
Katalysatoren ble filtrert og metanol fjernet i vakuum. Rå-
oljen ble opptatt i 200 deler dibutyleter og avkjolt til 0 oC. Krystallene, som ble separert, ble filtrert og vasket med heksan. Det ble erholdt 63 deler metylcykloheksyl-o-anisyl-fosfinoksyd, som smelter ved 108 - 110°C, og som har en spesifikk rotasjon [ccjD 20 = +63 (metanol).
Det ovenstående fosfinoksydet kan reduseres til metylcykloheksyl-o-anisylfosfin med 95%'ig utbytte ved å anvende HSiCl3 og trietylamin, og som er beskrevet tidligere for metylfenyl-o-anisylfosfin. Det resulterende metylcykloheksyl-o-anisylfosfinet er en losning med den spesifikke rotasjon [cc]^° = +98.5° (metanol).
EKSEMPEL 1
Asymmetrisk hydrogenering av g- benzamido- 4- hydroksy- 3- metoksy-cinnaminsyre
Til en hydrogeneringsapparatur utstyrt med en trykkmåler, temperaturmåleinstrument og oppvarmingsanordning, ble det tilsatt 25 deler a-benzamido-4-hydroksy-3-metoksy-cinnaminsyre og 186 deler metanol og 64 deler 5%'ig natriumhydroksyd. Satsen ble omhyggelig spylt for å fjerne ethvert spor av luft, og tilslutt ble trykket regulert til 3,5 kg/cm^ med hydrogen ved 25°c.
En katalysatorlosning ble tilberedt ved å opplose 0,0059 g rhodium-1,5-heksadienklorid ([Rh (1,5-heksadien)Cl]2)
J. Am. Chem. Soc. 86, 217 (1964) i 2 ml benzen under nitrogenatmosfære. Derefter ble 0,0139 g (+)-metylfenyl-o-anisylfos-
fin i 1,3 ml benzen tilsatt. Derefter fikk hydrogen stromme gjennom blandingen 5 minutter. Den erholdte katalysatorlosningen ble derefter trykket inn i en autoklav ved hjelp av hydrogen-trykk. Hydrogeneringen starter med en gang og er fullfort efter 3-4 timer ved 25°C og 3,5 kg/cm^.
En prove av den erholdte losningen viser en optisk renhet på 56,4%, og dette tilsvarer 78/22 L/D-blariding av natriumsaltet til N-benzoyl-3- (4-hydroksy-3-metoksyfenyl)-alanin.
Den N-benzoylsubstituerte aminosyren kan erholdes ved 95%'ig utbytte ved å fordampe bort metanolen og noytralisere natriumsaltet med saltsyre.
Den erholdte L-enantiomorf kan omdannes til L-DOPA ved hjelp av enkel hydrolyse, som derved fjerner de blokkerende grupper, benzoyl og metyl i 3-substitusjonsstilling i fenyl.
EKSEMPEL 2
En 1 liter autoklav ble tilsatt 25,0 g a-benzamido-4-hydroksy-3-metoksy-cinnaminsyre, 300 ml metanol og 0,6 ml 5%'ig vandig NaOH. Satsen ble omrort ved 25°c under 2,8 kg/cm^ ren hydrogen inntil man hadde forsikret seg om at det ikke var noen lekkasje. Derefter ble ca. 1 ml (0,01% Rh, 0,05% fosfin) av den folgende katalysatorlosning tilsatt ved hjelp av et membran slik at trykket ikke blir påvirket. [katalysatorlosningen ble tilberedt ved å lose under nitrogenatmosfære 0,0050 g [Rh (1,5-heksadien)Cl]0 i 0,33 ml losning av metylfenyl-o-anisylfosfin med en spesifikk rotasjon [<x]D 25 = +42 o (metanol) i benzen,
som inneholdt 0,041 g/ml og utspedning til 1 ml med metanol].
En omroringshastighet på 1400 opm. holdes i reaksjonsmassen,
og hydrogen begynner å absorbere efter 2-5 minutters induk-sjonsperiode og hydrogeneringen er avsluttet på 2 timer.
Metanol fordampes og syren loses i en mol vandig NaOH. Den noytrale katalysatoren blir ekstrahert med benzen og satt bort for gjenvinning. Den frie aminosyren blir derefter bunnfelt ved hjelp av konsentrert HCl under krystallisering. Man erholder 24 g N-benzoyl-3-(4-hydroksy-3-metoksyfenyl)-alanin, som inneholder 73% L-enantiomorf og 2 7% D-enantiomorf. L-enantiomorfen kan omdannes til L-DOPA ved hydrolysering som vist i eksempel 4.
EKSEMPLENE 3- 17
Andre optiske aktive a-aminosyrer fremstilt ifolge en fremgangsmåte som er lik fremgangsmåtene som er beskrevet i eksemplene 4 og 5, sammen med de hydrogenerte olefinforbindelsene, fosfin-liganden som anvendes i rhodiumkatalysatoren og den erholdte optiske renheten er som folger:
EKSEMPEL 18
En autoklav ble tilsatt 25,0 g (0,085 mol) oc-acetamido-4-hydroksy-3-metoksy-cinnaminsyreacetat, 300 ml metanol og 0,36
ml 50%'ig NaOH. Autoklaven ble satt under 2,5 kg/cm 2trykk med en 50/50 blanding av og H2.
En katalysatorlosning ble tilberedt ved å opplose 0,0050 g
(0,023 mekv.) av [Rh(1,5-heksadien)Cl]2 i 0,5 ml benzen og
under nitrogenatmosfære å tilsette 0,051 mekv. (+)-metylcykloheksyl-o-anisyl-fosfin (optisk renhet = ca. 90%) i 2,4 ml benzen. Hydrogen fikk boble gjennom losningen 10 minutter.
Katalysatorlosningen ble derefter tilsatt til autoklaven. Hydrogeneringen ble utfort ved 60°C og avsluttet på 4 timer.
Produktet som ble erholdt ved fordampning av losningsmidlet
var N-acetyl-3- (4-hydroksy-3-metoksyfenyl)-alanin-acetat,
som hadde en spesifikk rotasjon [oc]D 25 = +38.2 (Na-salt i vann).
Ren N-acetyl-3- (4-hydroksy-3-metoksyfenyl)-L-alanin-acetat,
såvel som et natriumsalt i vann, hadde en spesifikk rotasjon [a]<25> = +54,0°:
Således var den optiske renheten til hydrogeneringsproduktet
70,7% eller bedre enn 85% av L-enantiomorf og 15% av D-enantiomorf.
Ved å anvende en lignende fremgangsmåte og med (-)-metylcykloheksyl-o-anisylfosfin (optisk renhet = ca. 80%) erholdt man et hydrogeneringsprodukt som inneholdt hovedsakelig D-enantio-
morf (optisk renhet for reaksjonsproduktblandingen var 65%).
Således kunne ved passende valg av (+)- eller (-)-fosfin hovedsakelig en enantiomorf fremstilles.
EKSEMPEL 19
En lignende fremgangsmåte som beskrevet i eksempel 18 ble anvendt
på (-)-metylcykloheksyl-o-anisylfosfin, som optisk aktiv ligande og a-benzamido-4-hydroksy-3-metoksy-cinnaminsyre som (3-substituert-oc-acylamido-akrylsyre.
Det erholdte hydrogeneringsproduktet var N-benzoyl-3-(4-hydroksy-3-metoksyfenyl)-alanin som inneholdt hovedsakelig D-enantiomorf (reaksjonsproduktblandingens optiske renhet =
ca. 65%).

Claims (2)

1. Fremgangsmåte ved asymmetrisk hydrogenering av en umettet forbindelse inneholdende gruppen
til å gi en ikke-racemisk blanding av en forbindelse inne- holdende gruppenkarakterisert ved at den umettede forbindelse hydrogeneres i nærvær av en katalysator som er: eller hvor M er et metall utvalgt fra gruppen bestående av rhodium, ruthenium, iridium og osmium, M 2er et metall utvalgt fra gruppen bestående av palladium og platina, X er utvalgt fra gruppen bestående av hydrogen, klor, fluor, brom og jod, L betyr en fosfin- eller arsin-ligand , forutsatt at minst en L-gruppe er optisk aktiv og n betyr tallet en eller tre, eller (c) en losning av et metall utvalgt fra gruppen bestående av rhodium, iridium, ruthenium, osmium, palladium og platina og minst en ekvivalent fosfin-eller arsin-ligand pr. mol metall i losningen, forutsatt at liganden er optisk aktiv; eller (d) kationiske koordinasjonsrhodiumkomplekser som inneholder to ekvivalenter av en optisk aktiv fosfin-eller arsin-ligande pr. mol rhodium og en chelat-dannende bis-olefin.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at hydrogeneringen utføres i nærvær av en base.
NO1757/71A 1970-05-11 1971-05-10 Fremgangsmaate ved asymmetrisk hydrogenering NO142075C (no)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO770472A NO148322C (no) 1970-05-11 1977-02-11 Katalysator for asymmetrisk hydrogenering

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US3647170A 1970-05-11 1970-05-11
US12211671A 1971-03-08 1971-03-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO142075B true NO142075B (no) 1980-03-17
NO142075C NO142075C (no) 1980-06-25

Family

ID=26713195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO1757/71A NO142075C (no) 1970-05-11 1971-05-10 Fremgangsmaate ved asymmetrisk hydrogenering

Country Status (16)

Country Link
JP (1) JPS5320011B1 (no)
BE (1) BE766960A (no)
CA (1) CA937573A (no)
CH (1) CH563346A5 (no)
DE (1) DE2123063C3 (no)
FI (1) FI55992C (no)
FR (1) FR2100644A1 (no)
HU (1) HU164803B (no)
IL (1) IL36804A (no)
IT (1) IT1019513B (no)
NL (1) NL155004B (no)
NO (1) NO142075C (no)
RO (1) RO80693A (no)
SE (5) SE400552B (no)
SU (2) SU640659A3 (no)
YU (1) YU35559B (no)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4008281A (en) 1973-12-03 1977-02-15 Monsanto Company Asymmetric catalysis
US4376870A (en) 1980-12-05 1983-03-15 Monsanto Company Optically active phosphine compounds
EP0077099A3 (en) * 1981-10-08 1983-08-03 ANIC S.p.A. Process for preparing amino acids and their esters

Also Published As

Publication number Publication date
SE430220B (sv) 1983-10-31
SE410463B (sv) 1979-10-15
NL155004B (nl) 1977-11-15
YU35559B (en) 1981-04-30
SE400552B (sv) 1978-04-03
IT1019513B (it) 1977-11-30
SE7900354L (sv) 1979-01-15
FI55992C (fi) 1979-11-12
IL36804A (en) 1978-06-15
SE7409524L (sv) 1974-07-22
SE7900355L (sv) 1979-01-15
NO142075C (no) 1980-06-25
DE2123063C3 (de) 1978-07-20
YU116071A (en) 1980-10-31
BE766960A (fr) 1971-11-10
FR2100644A1 (en) 1972-03-24
CH563346A5 (no) 1975-06-30
SE430219B (sv) 1983-10-31
DE2123063A1 (de) 1971-12-02
SE7409525L (sv) 1974-07-22
SU640659A3 (ru) 1978-12-30
DE2123063B2 (de) 1977-11-24
RO80693A (ro) 1982-12-06
FI55992B (fi) 1979-07-31
SU526279A3 (ru) 1976-08-25
CA937573A (en) 1973-11-27
HU164803B (no) 1974-04-11
JPS5320011B1 (no) 1978-06-24
IL36804A0 (en) 1971-07-28
NL7106286A (no) 1971-11-15
FR2100644B1 (no) 1973-06-08
SE412394B (sv) 1980-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU663273A3 (ru) Оптически активный катализатор дл асимметрического гидрировани замещенных акриловых кислот
EP0036741B1 (en) Phosphine compounds, transition metal complexes thereof and use thereof as chiral hydrogenation catalysts
Fryzuk et al. Asymmetric synthesis. Production of optically active amino acids by catalytic hydrogenation
Vineyard et al. Asymmetric hydrogenation. Rhodium chiral bisphosphine catalyst
Knowles et al. Catalytic asymmetric hydrogenation employing a soluble, optically active, rhodium complex
US4119652A (en) Catalytic asymmetric hydrogenation
US3849480A (en) Catalytic asymmetric hydrogenation
ES2708693T3 (es) Método para producir compuesto con grupo carbonilo usando complejo de rutenio-carbonilo que tiene ligando tridentado como catalizador de deshidrogenación oxidación
JPS6152139B2 (no)
US4124533A (en) Metal coordination complexes containing optically active phosphine or arsine ligands
Koola et al. Activation of hydrocarbons by a ruthenium (II)(fluoroalkyl) phosphine hydride complex
US3968147A (en) Asymmetric reduction of ketones to form optically active alcohols
JP2013500949A (ja) イミダゾール基含有ホスフィンボラン化合物とイミダゾール基含有ホスフィンボラン化合物の製造方法
US4261919A (en) Catalytic asymmetric hydrogenation
US4265827A (en) Catalytic asymmetric hydrogenation
US4142992A (en) Asymmetric catalysis
Dobson et al. Coordination, Oligomerisation and Transfer Hydrogenation of Acetylenes by Some Ruthenium and Osmium Carboxylato Complexes: Crystal and Molecular Structure of (1, 4-Diphenylbut-1-en-3-yn-2-yl) trifluoroacetato (carbonyl) bis (triphenylphosphine) ruthenium (II)
Faure et al. Reactions of a Transient Carbonyl (chloro)(hydrido) ruthenium (ii) Complex with Ethylene, Alkynes, and CO; Chemistry of the New Anion [Ru2 (CO) 4Cl5]−
JPS6154036B2 (no)
US4166824A (en) Chiral rhodium-diphosphine catalyst capable of catalytic reduction of a tetramisole precursor to give a significant excess of the desired S-(-)isomer, levamisole
NO142075B (no) Fremgangsmaate ved asymmetrisk hydrogenering
JP4201916B2 (ja) 光学活性な１，２−ビス（ジアルキルホスフィノ）ベンゼン誘導体及びその製造方法、並びに該化合物を配位子とするロジウム金属錯体
US4294989A (en) Methylcyclohexyl-O-anisylphosphine
Mezzetti et al. Stereochemical aspects of the synthesis and reactivity of (diphosphine)(carbonyl)(cyclopentadienyl) ruthenium complexes
NO148322B (no) Katalysator for asymmetrisk hydrogenering