NO148322B - Katalysator for asymmetrisk hydrogenering - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en katalysator av den art

som er angitt i krav l's ingress.

'j

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 enantiomor-

fer (racemisk blanding) dannes. For å erholde den ønskede enantiomorf må blandingen separeres i sine optiske komponen-

ter. Denne fremgangsmåte er arbeidskrevende og dyr, og resul-

terer ofte i destruksjon av den uønskede enantiomorf. På

grunn av disse vanskeligheter har en økt oppmerksomhet blitt viet de asymmetriske synteser, hvorved i hovedsak en av enantiomorfene erholdes.

Det har nå blitt funnet at utmerkede utbytter av en ønsket enantiomorf av a-aminosyrer kan erholdes av de olefiniske forbindelser som er 3-substituerte-a-aeylamido-akrylsyrer og/eller deres salter ved hydrogenering av olefinbindingen i nærvær av et nytt optisk aktivt koordinert metallkompleks som hydrogeneringskatalysator. En slik reaksjon illustreres ved hjelp av følgende ligning:

3-substitu.enten kan eksemplifiseres ved slike grupper som hydrogen, alkyl, substituert alkyl, aryl, substituert aryl,

aralkyl, amino, benzylamino, dibenzylamino, nitro, karbok-

syl og karboksylester, o.l..

Eksempler på a-aminosyrer, hvis enantiomorfer kan hurtig fremstilles med katalysatoren ifølge nærværende oppfinnel-

se, er alanin, p-klorfenylalanin, tryptofan, fenylalanin, 3-(3,4-dihydroksyfenyl)-alanin, 5-hydroksytryptofan, lysin,

histidin, tyrosin, leucin, glutaminsyre og valin.

Ytterligere eksempler på forbindelser som kan hydrogeneres med foreliggende katalysator er vist i NO' pat. nr. 142. 075.

De optisk aktive hydrogenerings-katalysatorer ifølge oppfinnelsen er løselige, koordinerte otmplekser, som inneholder et metall i kombinasjon med minst en optisk aktiv fosfin-ligand. Disse katalysatorer er løselige i reaksjonsmassen, og det refereres derfor til disse som "homogene" katalysatorer .

Fosfin-liganden kan f.eks. være av formelen AR^R^R^, hvor A

5 6 V

betyr fosfor 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; aryl; aryloksy; fenyl; 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. Minst en av ligandene er optisk aktiv og inneholder en o-anisylgruppe.

Den optiske aktiviteten til katalysatoren ifølge nærværende oppfinnelse skyldes fosfin-liganden. Denne optiske aktivitet skyldes at en optisk aktiv gruppe er bundet til fosfor-atornet.

Katalysatoren er særpreget ved det som er angitt i krav l's karakteriserende del.

I de ovennevnte koordinerte metallkompleksformlene, behøver bare en ligand (L) å være optisk aktiv.

Den optiske aktiviteten av liganden skyldes en optisk aktiv gruppe som er bundet til fosforatomet,og det behøver bare være én slik gruppe, og de andre to gruppene kan være like eller inaktive. I dette tilfelle behøver 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 omfatter koordinerte metallkomplekser med ne-denstående formler. I formlene indikerer en stjerne asymmetri og således optisk aktivitet. Stjernen angir et asymmetrisk atom eller en dissymmetrisk gruppe. Som eksempel viser R at fosfor er asymmetrisk. Når ingen stjerne finnes, så indikerer dette at ingen optisk aktivitet foreligger.

4

5 6 7

hvor A, R , R og R har tidligere angitte betydninger, og X er valgt fra gruppen bestående av hydrogen, fluor, brom, klor og jod.

Det fremgår av de ovenfor anførte katalysatorer at den dis-^ symmetriske gruppen kan være R<5>, R<6> eller R<7> og ikke begrenset til bare en gruppe. Dessuten kan det forekomme en kombinasjon av deler som er bundet til metallet.

Det fremgår at de ovenfor angitte formler ikke' bare representerer de koordinerte metallkomplekser, som inneholder to eller tre ligander som i formlen;i RhXnL3, men at de også representerer koordinerte metallkomplekser hvori antallet ligande-metall-koordinerte bindinger er beskrevet ved antallet av L i formelen, og hvorved disse bindinger er be-stemt av ligandene av flertannet type. Selv om det f.eks. bare kan være to ligander i et spesielt koordinasjonsme-tallkompleks, vil formlen RhX^L^ fremdeles stå for komplek-set ;hvis en eller to ligander er totannet, dvs. at de gir to koordinasjonsbindinger. På samme måte representerer formlen RhXnL^ også de komplekser hvori det bare finnes en ligande nærværende, og hvis denne ligande er tretannet vil den gi tre koordinasjonsbindinger.

Substituentene på fosfor-atomene omfatter eksempelvis føl-gende: metyl, etyl, propyl, isopropyl, butyl og dets isomerer, pentyl og dets isomerer, heksyl og dets isomerer, hep-tyl og dets isomerer, oktyl og dets isomerer, nonyl og dets isomerer, desyl og dets isomerer, undesyl og dets isomerer, dodesyl og dets isomerer, cyklopropyl, cyklobutyl, cyklopen-tyl, cykloheksyl, fenyl, acetoksylfenyl, metylfenyl, etyl-fenyl, propylfenyl, butylfenyl, dimetylfenyl, trimetylfenyl, dietylfenyl, hydroksyfenyl, fenoksyfenyl, o-anisyl, 3-kolesteryl, benzyl, pyrryl, furyl, pyridyl, tienyl, piperidyl, mentyl, bornyl og pinyl.

En fortegnelse over optisk aktivt fosfin, som kan anvendes, omfatter følgende uten å være begrenset bare til disse: metyletylfosfin, metylisopropylfosfin, etylbutylfosfin, isopropyl-isobutylfosfin, metylfenylfosfin, etylfenylfosfin, propylfenylfosfin, butylfenylfosfin, fenylbenzylfosfin, fe-nylpyrrolfosfin, etylisopropylisobutylfosfin, metylfenyl-4-metylfenylfosfin, etylfenyl-4^metylfenylfosfin, metyliso-propylfenylfosfin, etylfenyl-2,4,5-trimetylfenylfosfin, fe-nylbenzyl-4-dimetylaminofenylfosfin, fenylpyridylmetylfos-fin, fenylcyklopentyletylfosfin, cykloheksylmetylisopropyl-fosfin, o-metoksyfenylmetylfenylfosfin, o-metoksyfenylcyklo-heksylmetylfosfin.

De optisk aktive fosfiner inneholder minst en fenylgruppe som har en substituent i orto.stilling, nemlig en metoksy-gruppe. Utmerkede resultater har blitt oppnådd med metyl-fenyl-o-anisylfosfin og metylcykloheksyl-o-anisylfosfin. Den sistnevnte forbindelse, fremstilt sammen med det optisk aktive koordinerte metallkomplekset som hydrogeneringskata-lysatorer er nye blandinger. Det har vist seg at de ønskede enantiomorfer av substituerte og usubstituerte fenylalaniner lett kan fremstilles med utmerket utbytte ved å anvende slike optisk aktive ligander ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen .

Selv om bare én optisk aktiv gruppe eller ligand er nød-vendig i koordinas jonsmetall^-komplekskatalysatoren , foretrekkes det av hensyn til enkel fremstilling at alle tre ligander er de samme i ovenfor beskrevne formel RhXnL^. Det foretrekkes også at asymmetrien henføres til fosforatomet.

Kationiske koordinasjonsmetallkomplekser, som inneholder 2 ekvivalenter fosfin pr. mol rhodium og en chelat-dannende bis-olefin, kan også anvendes som katalysatorer ifølge nærværende oppfinnelse. F.eks. ved å anvende de organiske rho-diumkomplekser, som beskrevet ovenfor, kan man fremstille slike kationiske koordinasjon-rhodium-komplekser ved å til-berede en oppslemning av organisk rhodiumkompleks i en al-kohol, som f.eks. etanol, og tilsetning av 2 ekvivalenter av det optisk aktive fosfin slik at en ioneløsning dannes, hvoretter man tilsetter et egnet anion, som f.eks. tetrafluorborat, tetrafenylborat eller et eller annet anion som kan bevirke utfelling eller krystallisasjon av et fast, kat-ionisk koordinasjonsmetallkompleks, enten direkte fra løs-ningen eller etter behandling i et passende løsningsmiddel.

Eksempler på kationiske koordinasjonsmetallkomplekser er cyklooktadien-1,5-bis(metylcykloheksyl-o-anisylfosfin) rho-diumtetrafluorborat, cyklooktadien-1,5-bis(metyl-cykloheksyl-l-anisylfosfin) rhodium-tetrafenylborat og bicyklo-2.2.l-hepta-2,5-dien-bis(metylcykloheksyl-o-anisylfosfin)-rhodium-tetrafluorborat.

Det er antatt at katalysatoren i virkeligheten er nærværende som en katalysator-prekursor, og at katalysatoren ved kontakt med hydrogen omdannes til en aktiv form. Denne om-dannelse kan naturligvis utføres under den egentlige hydrogeneringen av olefinbindingen, eller den kan utføres ved å utsette katalysatoren (eller prekursoren) for hydrogen før tilsetningen til olefinmaterialet for hydrogenering.

Hydrogeneringsreaksjoner utføres vanligvis i et løsnings-middel, som f.eks. benzen, etanol, toluen, cykloheksan, og blandinger av disse løsningsmidler. Et nesten hvilket som helst løsningsmiddel av aromatisk eller mettet alkan eller cykloalkan, og som er inaktivt overfor hydrogeneringsbe-tingelsene under reaksjonen , kan anvendes.

Som ovenfor nevnt blir katalysatoren tilsatt løsningsmidlet enten som en forbindelse pr. se eller i form av dens komponenter som deretter danner katalysatoren in situ. Når katalysatoren tilsettes i form av dens komponenter, kan den tilsettes før eller samtidig med den 3-substituerte a-acylamido-akrylsyren. Komponenter for fremstilling av katalysatoren in situ er løselige metallforbindelser og optisk aktiv fosfin-ligand.

Katalysatoren kan anvendes i en katalytisk virksom mengde, hvilken vanligvis ligger i området fra ca. 0,0001% til ca. 5 vekt-% metallinnhold basert på 3_substituert-a-acylamido-akrylsyre og/eller innholdet av dennes salter.

Som tidligere nevnt har det blitt funnet at den asymmetriske hydrogeneringen forsterkes i nærvær av en base ireak--sjonsmassen. Selv om den asymmetriske hydrogeneringen kan utføres i en reaksjonsmasse som er fri for base, og selv om den kan utføres 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 forbedrede resultater .

En del baser som kan anvendes er tertiære baser, som f.eks. trietylamin, NaOH, og nesten et hvilket som helst basisk materiale som kan danne et salt med karboksylsyrene.

Etter tilsetning av komponentene til løsningsmidlet, tilsettes hydrogen til blandingen, inntil ca. 1 til ca. 5 ganger molmengden av 3-substituert-a-acylamido-akrylsyre, eller i et mengdeforhold som er nødvendig for å fullføre hydrogeneringen til det ønskete punkt. Reaksjonssystemets trykk vil nødvendigvis variere beroende på typen 3-substituert-—a-acylamido-akrylsyre, katalysatortype, hydrogene-ringsapparaturens størrelse, komponentenes mengdeforhold og mengde løsningsmiddel og/eller base. Lavere trykk, som omfatter atmosfærisk eller subatmosfærisk trykk, kan anvendes såvel som høyere trykk.

Reaksjonstemperaturene kan ligge i området rundt ca. -20°C til ca. 110°C. Høyere temperaturer kan anvendes, men er normalt ikke nødvendig og kan lede til en økning av bireak-sjoner.

Etter å ha fullført reaksjonen, hvilket bestemmes ved hjelp av konvensjonelle metoder, fjernes løsningsmidlet, og pro-duktene og katalysatoren separeres ved hjelp av konvensjonelle metoder.

Ønskede enantiomorfer av a-aminosyrene kan fremstilles ved hydrogenering av den passende [3-substituerte-a-acylamido-akrylsyren ifølge nærværende oppfinnelse, hvoretter man fjerner acylgruppen fra ct-amino- og andre blokkeringsgrup-per ved konvensjonelle metoder, for derved å erholde den ønskede enantiomorfe forbindelse.

Det har blitt funnet at a-aminosyrer fremstilt av p-substituert-a-acylamido-akrylsyrer og/eller deres salter lett kan fremstilles med en stor overvekt av den ønskede enantiomorfe forbindelse. Derved blir nærværende katalysator spesielt verdifull.

Følgende eksempler skal illustrere oppfinnelsen. I det føl-gende betyr "deler" vektsdeler hvis ikke annet sies. I eksemplene bestemmes % optisk renhet ved hjelp av følgende ligning, (de optiske aktiviteter som uttrykkes som spesifikke rotasjoner måles i samme løsningsmiddel):

EKSEMPEL 1

De optiske aktive fosfiner kan fremstilles ifølge fremgangs- , måten til Mislow og Korpiun, J. Am. Chem. Soc. 89, 4784

(1967).

Til en egnet beholder utstyrt med en røreanordning, et tem-peraturmålingsinstrument og en materialbeskiktningsanord-ning, ble det tilsatt 250 deler fenyldiklorfosfin, 240 deler pyridin og 49 5 deler heksan. Løsningen ble avkjølt

til ca. 5 - 10°C og en blanding som besto av 96 deler metanol og 27 deler heksan ble tilsatt under omrøring og under en periode på ca. 1 - 1/2 time. Den erhddte blandingen ble ytterligere omrørt 2 - 1/2 time under oppvarmning til ca. 25°C. Deretter 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 fargeløs fraksjon (82% utbytte dimetylfenylfosfonitt). [Harwood and Grisley, J. Am. Chem. Soc, 82, 423 (1960)].

Til en egnet beholder som var utstyrt med en røreanordning, et temperaturmåleinstrument og materialbeskikningsanordnin-ger ble tilført 11 deler dimetylfenylfosfonitt, 2,5 deler metyljodid og 9 deler toluen. Den erholdte løsningen ble oppvarmet langsomt. Reaksjonen er eksoterm og temperaturen øker fra ca. 110°C, reaksjonsblandingen holdes ved en temperatur på ca. 100-120°C og ytterligere 185 deler dimetylfenylfosfonitt tilsettes langsomt. Ytterligere mengder metyl jodid, dvs. mengdeøkninger på ca. 1 del, tilsettes.lei-lighetsvis under f osf onitt-tilsetningen. Reaks jonsblandin-gen ble holdt ved ca. 110°C ytterligere 1 time fulgt av tilsetning av komponentene. Reaksjonsblandingen ble deretter 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 røreanordning, en kon-densasjonsanordning, temperaturmåleinstrument og en matet1 rialbeskikningsanordning, ble tilsatt 187 deler metylfenyl-metylf osf inat og 1600 deler karbontetraklorid. Til denne blandingen ble det tilsatt 229 deler fosforpentaklorid for-delt på tre porsjoner på hver 50 deler og en porsjon på 79 deler. En temperaturøkning ble iakttatt under tilsetningen av de første tre porsjoner. Blandingen ble omrørt ved ca. 60°C to timer, og deretter ble karbontetraklorid og fos-foroksyklorid fjernet ved destillasjon. Resten ble destillert og fraksjonen som kokte ved 138-141°C/17 mm ble oppsamlet (95% utbytte metylfenylfosfinklorid). [Metode ifølge organisk kjemi (Houben-Weyl) vol. XII/I, s. 243],

Til en egnet beholder utstyrt med en røreanordning, en kon-densasjonsanordning, et temperaturmåleinstrument og en materialbeskikningsanordning, ble det tilsatt 78 deler 1-mentol Ua]^<5> = -50° i etanol) og 72 deler dietyleter. Til den erholdte løsning ble det tilsatt 119 deler trietylamin, og den erholdte blandingen ble avkjølt ved ca. 0°C. Til denne blandingen ble det under omrøring tilsatt 87 deler metylfenylfosfinklorid over en tidpseriode på ca. 1 - 1/2 time og ved en temperatur på ca. 0°C. Blandingen fikk opp-varmes til ca. 25°C og ble deretter oppvarmet under tilba-keløp 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 utgjør en blanding diastereoisomerer av 1-mentyl-me-tylfenylfosfinat (60% S og 40% R).

Den ovenfor fremstilte blandingen diastereoisomerer av 1-mentylmetylfenylfosfinat 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-JTientyl-metylf enylfosf inat,

Til en egnet beholder utstyrt med en rør,eanordni-ng, tempe-raturmåleinstrument, materialbeskikningsanordning pg kon-densator, ble det under en inert nitrogenatmosfære tilsatt 18,3 deler magnesiumspon, 13 deler dietyleter og en for igangsettelsen av reaksjonen nødvendig mengde jod. En mindre mengde o-anisylbromid ble tilsatt for å starte reaksjonen, og deretter ble en blanding bestående av 138 deler o-bromanisol og 400 deler dietyleter tilsatt så langsomt at et passende tilbakeløp av reaksjonsblandingen kunne holdes. Etter at blandingen var tilsatt alt ble den holdt under til-bakeløp ytterligere 2 timer.

Til denne blandingen ble det tilsatt en blanding bestående av 74 deler av enten R- eller S-formen av 1-mentyl-metyl-fenylfosfinat (valget av S- eller R-formen avhenger av den enantiomorf som ønskes etter den asymmetriske hydrogeneringen) og 450 deler benzen. Dietyleteren ble deretter fjernet og den erholdte blandingen oppvarmet 64 timer ved 78°C.

Reaksjonsproduktet av magnesiumkomplekset ble dekomponert

i en løsning av ammoniumklorid, og produktet ekstrahert fra den vandige fase med benzen. Etter fjerning av benzen ble restoljen destillert, hvorved man etter en forfraksjon bestående av mentol erholdt et produkt med kokepunkt fra 180

- 190°C ved 0,5 mm trykk. Det rå metylfenyl-o-anisylfosfin-oksydet ble erholdt med 60%'ig utbytte. Ved å anvende R-formen erholdt man et produkt med en spesifikk rotasjon [a]^5= +27° (metanol). Ved å anvende S-formen erholdt man et produkt med den motsatt rotasjon.

Til en egnet beholder utstyrt med røreanordning, temperaturmåleinstrument og en materialbeskikningsanordning, ble det under inert nitrogenatmosfære tilsatt 16 deler triklor-silan 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-anisylfosfinoksyd i 30 deler benzen ble tilsatt. Blandingen ble oppvarmet til 70°C 1 time og deretter avkjølt til 25°C.

Reaksjonsproduktet bestående av silikonkomplekset ble dekomponert ved tilsetning under nitrogenatmosfære av 75 deler 20%'ig natriumhydroksyd ved 25°C under kjøling. Fra det organiske sjiktet erholdt man det ønskede metylfenyl-o-anisylfosfin, som hadde en spesifikk rotasjon [a]^ = +41° (metanol) når det ovennevnte fremstilte fosfinoksyd med en spesxfikk rotasjon [a]D 25 +27 o (metanol) ble anvendt. Med det motsatt enantiomorfe fosfinoksyd ble et fosfin med motsatt rotasjon erholdt.

EKSEMPEL 2

Fremstilling av metylcykloheksyl- o- anisylfosfin

Til en 1 liter autoklav ble det tilsatt 143 deler (+)-metylf enyl-o-anisylfosfinoksyd (fremstilt ifølge ovennevnte), 28 deler 5%'ig rhodium på karbon og 250 deler metanol. Satsen ble oppvarmet til 75°C og omrørt under 56 kg/cm<2> hydrogen. Etter avsluttet hydrogenopptagelse viste nmr-analyser at reaksjonen, som illustreres ved ovennevnte ligning, var 75% fullstendig. Ytterligere 7,0 deler katalysator ble tilsatt, hvoretter et trykk tilsvarende 56 kg/cm 2 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 avkjølt til 0°C. Krystallene, som ble separert, ble filtrert og vasket med heksan. Det ble erholdt 6 3 deler metylcykloheksyl-o-anisylf osf inoksyd , som smelter ved 108-110°Cog som har en

20

spesifikk rotasjon [a]D = +63 (metanol).

Det ovenstående fosfinoksydet kan reduseres til metylcykloheksyl-o-anisylf osf in med 95%'ig utbytte ved å anvende HSiCl3 og trietylamin, og som er beskrevet tidligere for metylfenyl-o-anisylfosfin. Det resulterende metylcykloheksyl-o-anisylf osf inet er en løsning med den spesifikke ro-20

tasjon [ct]<Dw> = +98,5° (metanol).

EKSEMPEL 3

Asymmetrisk hydrogenering av a- benzamido- 4- hydroksy- 3-cinnaminsyre

Til en hydrogeneringsapparatur utstyrt med en trykkmåler, temperaturmåleinstrument og oppvarmningsanordning, ble det tilsatt 25 deler <x-benzamido-4-hydroksy-3-metoksy-cinna-minsyre og 186 deler metanol og 64 deler 5%'ig natriumhydroksyd. Satsen ble omhyggelig spylt for å fjerne ethvert spor av luft, og til slutt ble trykket regulert til 3,5 kg/cm med hydrogen ved 25°C.

En katalysatorløsning ble tilberedt ved å oppløse 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. Deretter ble 0,0139 g (+)-metylfenyl-o-anisylfosfin i 1,3 ml benzen tilsatt. Deretter fikk hydrogen strøm-me gjennom blandingen 5 minutter. Den erholdte katalysator-løsningen ble deretter trykket inn i en autoklav ved hjelp av hydrogentrykk. Hydrogeneringen starter med en gang og er fullført etter 3-4 timer ved 25°C og 3,5 kg/cm<2>.

En prøve av den erholdte løsningen viser en optisk renhet på 56,4 %, og dette tilsvarer 78/22 L/D-blanding av natri-umsaltet 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 nøytralisere na-triumsaltet med saltsyre.

Den erholdte L-enantiomorf kan omdannes til L-D0PA ved hjelp av enkel hydrolyse, som derved fjerner de blokkerende grupper, benzoyl og metyl i 3-substitusjonsstilling i fenyl.

EKSEMPEL 4

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 omrørt ved 25°C under 2,8 kg/cm<2 >ren hydrogen inntil man hadde forsikret seg om at det ikke var noen lekkasje. Deretter ble ca. 1 ml (0,01% Rh, 0,05% fosfin) av den følgende katalysatorløsning tilsatt ved hjelp av et membran slik at trykket ikke blir påvirket,

[katalysatorløsningen ble tilberedt ved å løse under nitro-

genatmosfære 0,0050 g [Rh (1,5-heksadien)Cl]2 i 0,33 ml løsning av metylfenyl-o-anisylfosfin med en spesifikk rotasjon [a]D 25 = +42 o (metanol) i benzen, som inneholdt 0,041 g/ml og utspedning til 1 ml med metanol].

En omrøringshastighet på 1400 opm. holdes i reaksjonsmassen, og hydrogen begynner å absorbere etter 2-5 minutters induksjonsperiode og hydrogeneringen er avsluttet på 2 timer.

Metanolfordampes og syren løses i en mol vandig NaOH. Den nøytrale katalysatoren blir ekstrahert med benzen og satt bort for gjenvinning. Den frie aminosyren blir deretter bunnfelt ved hjelp av konsentrert HC1 under krystallisering. Man erholder 24 g N-benzoyl-3-(4-hydroksy-3-metoksyfenyl)-alanin, som inneholder 73% L-enantiomorf og 27% D-enantiomorf. L-enantiomorfen kan omdannes til L-DOPA ved hydroly-sering som vist i eksempel 4.

EKSEMPLENE 5 - IQ

Andre optiske aktive a-aminosyrer ble fremstilt .som beskrevet i eksemplene 3 og 4, sammen med de hydro-generte' olefinforbindelser, fosfinliganden som anven-

des i rhodiumkatalysatoren og den erholdte optiske renheten er som følger:

EKSEMPEL 11

En autoklav ble tilsatt 25,0 g (0,085 mol) a-acetamido-4-hydroksy-3-metoksy-cinnaminsyreacetat, 300 ml metanol og 0,36 ml 50%'ig NaOH. Autoklaven ble satt under 2,5 kg/ cm2 trykk med en 50/50 blanding av N2 og H2.

En katalysatorløsning ble tilberedt ved å oppløse 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 løsningen 10 minutter .

Katalysatorløsningen ble deretter tilsatt til autoklaven. Hydrogeneringen ble utført ved 60°C og avsluttet på 4 timer.

Produktet som ble erholdt ved fordampning av løsningsmidlet var N^acetyl-3-(4-hydroksy-3-metoksyfenyl)"alanin-acetat, som hadde en spesifikk rotasjon [<x]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

2 5 o

rotasjon [ct]D = + 54,0 .

Således var den optiske renheten til hydrogeneringsproduk-tet 70,7 % eller bedre enn 85 % av L-enantiomorf og 15% av D-enantiomorf.

Ved å anvende en lignende fremgangsmåte og med (-)-metyl-cykloheksyl^o-anisylfosfin (optisk renhet = ca. 80%) erholdt man et hydrogeneringsprodukt som inneholdt hovedsakelig D-enantiomorf (optisk renhet for reaksjonsprodukt-blandingen var 65%). Således kunne ved passende valg av (+)-eller (-)-fosfin hovedsakelig en enantiomorf fremstilles.

EKSEMPEL 12

En lignende fremgangsmåte som beskrevet i eksempel 21 ble anvendt på (-)-metylcykloheksyl-o-anisylfosfin, som optisk aktiv ligande og a-benzamido-4-hydroksy-3-metoksy-cinna-minsyre som (3-substituert-a-acylamido-akrylsyre.

Det erholdte hydrogeneringsprodukt var N-benzoyl-3-(4-hydroksy-3-metoksyfenyl)-alanin som inneholdt hovedsakelig D-enantlomorf (reaksjonsproduktblandingens optiske renhet = ca. 65 %).

Claims (4)

1. Hydrogeneringskatalysator for asymmetrisk hydrogenering av 3-substituerte a-acylamido-akrylsyrer og/eller salter derav, karakterisert ved at den består av et rhodiumkoordinasjonskompleks med minst én optisk aktiv fosfinligand, hvilket kompleks har formelen RhX n L3 -., hvor X betv-r H, Cl, F, Br eller I , n er 1 eller 3 og L-. betyr tre fosfinligander, hvorav minst én er optisk aktiv og inneholder en o-anisylgruppe, eller katalysatoren inneholder to ekvivalenter av et optisk aktivt fosfin ired o-anisylgruppe pr. mol rhodium, og et chelatdannende bisolefin.

2. Hydrogeneringskatalysator ifølge krav 1, karakterisert ved at den optisk aktive fosfinligand inneholder en metylgruppe.

3. Hydrogeneringskatalysator ifølge krav 1, karakterisert ved at den optisk aktive fosfinligand er metyl-fenyl-o-anisylfosfin.

4. Hydrogeneringskatalysator ifølge krav 1, karakterisert ved at den optisk aktive fosfinligand er metyl-cykloheksyl-o-anisylfosfin.