WO2004056483A1 - Diphosphines, leur preparation et leurs utilisations - Google Patents

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diphosphine
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alkyl
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Marc Lemaire
Christine Saluzzo
Mikael Berthod
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Rhodia Chimie
Centre National De La Recherche Scientifique
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Definitions

  • the present invention relates to new diphosphines in particular in their optically active form as well as the process for obtaining them.
  • the invention also relates to their uses as bidentate ligands in the synthesis of catalysts based on transition metals intended for asymmetric catalysis.
  • the invention also relates to their uses as intermediate products in the preparation of ligands in insoluble form. More particularly, the invention resides in an optically active polymer in which one of the polymeric units consists of a chiral diphosphine.
  • the invention also relates to the use of said polymer as a ligand in the preparation of metal complexes intended for asymmetric catalysis.
  • optically active compounds are a problem which arises in many technical fields such as for example, pharmacy, agrochemistry, the food industry (food additives, flavorings) and also in the perfume industry. It is expected that this problem will take on increasing importance because, more and more, we note that in a given application, only one of the stereomers has the desired property.
  • Asymmetric catalysis has experienced considerable growth in recent years. It has the advantage of leading directly to the preparation of optically pure or optically enriched isomers by asymmetric induction without the need to duplicate racemic mixtures.
  • BINAP 2,2'-bis (diphenylphosphino) -1, 1'-binaphthyle
  • BINAP 2,2'-bis (diphenylphosphino) -1, 1'-binaphthyle
  • the complexes used are derived from the palladium, ruthenium, rhodium and iridium salts.
  • diphosphine which is a derivative of BINAP in which the two naphthyl groups carry a substituent in positions 6 and 6 '. More precisely, it is 6,6'-diaminomethylBINAP.
  • diphosphines capable of being prepared much more easily on an industrial scale because they are derived from a commercial product, namely 2,2'-bis (diphenylphosphino) -1, 1 '-binaphthyle or BINAP.
  • a first object of the invention are diphosphines in which the naphthyl groups are substituted in the 5.5 ′ position.
  • Another object of the invention are the intermediate products which are diphosphines in the form of dioxide and having substituents in the 5.5 ′ position.
  • the invention relates both to the racemic mixture and to the optically active forms of said diphosphines.
  • the present invention therefore provides a diphosphine capable of being used as ligands in chiral catalysts and corresponding to the formula
  • R 2 identical or different, represent a hydrogen atom or a substituent
  • Ari and Ar 2 independently represent an alkyl, alkenyl, cycloalkyl, aryl, arylalkyl group,
  • a group R alkyl, alkenyl, alkynyl, cycloalkyl, aryl, arylalkyl,. an alkyl group substituted by one or more halogen atoms, preferably fluorine or by nitro or amino groups,. a halogen atom chosen from bromine, chlorine or iodine,. a group -OH,. a group -OR a ,. a group -O-COR a ,. a group -SR a ,. a -CN group, . a group derived from the nitrile group such as:
  • . -NHR group has ,
  • R a represents an alkyl, cycloalkyl, arylalkyl, phenyl group and R b has the meaning given for R a and also represents a naptyl group.
  • the present invention also relates to the intermediate products, namely diphosphine in the form of dioxide, in racemic form or in chiral form and which corresponds to the following formula:
  • R 1 f R 2 , Ar ⁇ Ar 2 , Xi, X 2 have the meaning given for formula (I).
  • diphosphines corresponding to the general formula (I) a particularly advantageous group of diphosphines is that constituted by the diphosphines which correspond to the formula (I ') and which are capable of being used as intermediate products for the preparation of insoluble polymers as constituents of one of the polymeric units:
  • R 2 identical or different, represent a hydrogen atom or a substituent
  • Ar 2 independently represent an alkyl, alkenyl, cycloalkyl, aryl, arylalkyl group,
  • R a represents an alkyl, cycloalkyl, arylalkyl, phenyl group,
  • diphosphines of formula (I ') are to carry two functional groups capable of reacting with one or more polymerizable monomers leading to a polymer which, when it is obtained from a chiral diphosphine is optically active and is therefore susceptible to be used as a ligand in metal complexes used in asymmetric catalysis.
  • the definition of certain terms used in this text is recalled below.
  • chiral refers to a molecular entity, not superimposable on its image in a mirror.
  • a compound is racemic if it is the equimolar mixture of its 2 enantiomeric forms.
  • enantiomers designates molecular entities which are imaged of one another in a mirror and which are not superimposable.
  • a compound is optically active if it is able to rotate the plane of polarization of a transmitted beam of plane polarized light.
  • An optically active compound is necessarily chiral.
  • alkyl means a linear or branched hydrocarbon chain having from 1 to 15 carbon atoms and preferably from 1 or 2 to 10 carbon atoms.
  • Examples of preferred alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl.
  • alkenyl is meant a hydrocarbon group, linear or branched having from 2 to "15 carbon atoms, comprising one or more double bonds, preferably 1 to 2 double bonds.
  • alkynyl is meant a hydrocarbon group, linear or branched having from 2 to 15 carbon atoms, comprising one or more triple bonds, preferably 1 triple bond.
  • cycloalkyl is meant a cyclic, monocyclic hydrocarbon group comprising from 3 to 8 carbon atoms, preferably a cyclopentyl or cyclohexyl or polycyclic group (bi- or tricyclic) comprising from 4 to 18 carbon atoms, in particular adamantyl or norbornyl.
  • aryl is meant an aromatic mono- or polycyclic group, preferably mono- or bicyclic comprising from 6 to 20 carbon atoms, preferably phenyl or naphthyl.
  • group is polycyclic, that is to say that it comprises more than one cyclic nucleus, the cyclic nuclei can be condensed two by two or attached two by two by ⁇ bonds.
  • Examples of (C 6 -C ⁇ 8 ) aryl groups are in particular phenyl, naphthyl, anthryl and phenanthryl.
  • arylalkyl is meant a hydrocarbon group, linear or branched carrying a monocyclic aromatic ring and comprising from 7 to 12 carbon atoms, preferably benzyl.
  • the carbocyclic groups An and Ar 2 may carry substituents which are such that they do not interfere with the complexing of the ligand to the metal during the preparation of the catalyst .
  • substituents are alkyl, alkoxy, thioalkoxy, aikoxyalkyle, thioaikoxyalkyle, polyoxyalkylene, -SO3H, -SO 3 M where M is a metallic or ammonium cation, -PO 3 H 2 , -PO 3 HM or -PO 3 M 2 where M is as defined above.
  • M is an alkali metal cation such as Na, Li or K.
  • the alkyl parts are saturated, linear or branched hydrocarbon groups, comprising in particular up to 25 carbon atoms, and, for example from 1 to 12 carbon atoms, better still from 1 to 6 carbon atoms.
  • alkyl groups are methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, 2-methylbutyl, 1 -ethylpropyl, hexyl, isohexyl, neohexyl, 1 -methylpentyl, 3- methylpentyle, 1, 1-dimethylbutyl, 1, 3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, 1-methyl-1- ethylpropyle, heptyle, 1 -methylhexyle, 1 -propylbutyle, 4,4-dimethylpentyle, octyl, 1 -methylheptyle, 2- ethylhexyl, 5,5-dimethylhexyl, nonyl, decyl, 1-methylnonyl, 3,7-dimethylo
  • the substituents are alkyl or alkoxy groups preferably having from 1 to 6 carbon atoms.
  • the preferred ligands and their intermediates correspond respectively to formulas (I), (I ') or (II) in which An, Ar 2 independently represent a (CC 6 ) alkyl group; a phenyl group optionally substituted by one or more (C ⁇ -C 6 ) alkyl or (C ⁇ -C 6 ) alkoxy; or a (C 4 -C 8 ) cycloalkyl group optionally substituted by one or more (CrC 6 ) alkyl groups.
  • a and Ar 2 are independently a (dC 4 ) alkyl group; a phenyl group optionally substituted by methyl or tert-butyl; or a (C 5 -C 6 ) cycloalkyl group optionally substituted by methyl or tert-butyl.
  • the carbocyclic groups A and Ar 2 can carry substituents which are such that they do not interfere with the reactions involved in the process of the invention. These substituents are inert under the conditions involved in the halogenation (step i), cyanation (step ii), reduction (step iii and iv) reactions. Thus, the invention does not exclude the presence of other substituents other than Ri and R 2 .
  • the naphthyl groups can also carry a substituent represented by R 1 or R 2 which can be of the same nature as those which have just been specified.
  • the substituents are alkyl or alkoxy groups preferably having from 1 to 6 carbon atoms.
  • R 2 preferably represent a hydrogen atom, one or more groups chosen from (C ⁇ -C 4 ) alkyl and (CC 4 ) alkoxy.
  • the preferred compounds (I), (I ') and (II) do not carry a substituent, which means that Ri and R 2 represent a hydrogen atom.
  • R a represents an alkyl group having from 1 to 4 carbon atoms, a cyclohexyl group, a phenyl group and a benzyl group and R b has the meaning given for R a and represents also a naphthyl group.
  • a halogen atom preferably a bromine or chlorine atom
  • - X represents a chlorine, bromine or iodine atom
  • a first object of the invention resides in a process for the preparation of the diphosphine of formula (lai) characterized in that it comprises the following steps: i) carrying out the halogenation in position 5.5 ′ of a compound formula (III):
  • - X represents a chlorine, bromine or iodine atom
  • Diphosphine in the form of dioxide of formula (III) is known. It can be obtained by oxidation V):
  • Diphosphine in the form of oxide of formula (III) is obtained by oxidation using an oxidizing agent of diphosphine of formula (IV).
  • oxidizing agent any type of oxidizing agent can be used, a chemical oxidant, for example potassium permanganate or molecular oxygen or a gas containing it, it is preferred to use hydrogen peroxide, preferably in the form of an aqueous solution.
  • a chemical oxidant for example potassium permanganate or molecular oxygen or a gas containing it
  • hydrogen peroxide preferably in the form of an aqueous solution.
  • the concentration of the hydrogen peroxide solution is advantageously between 10% and 35% by weight.
  • the amount of oxidizing agent used can vary widely from the stoichiometric amount to an excess of 100% compared to the stoichiometry.
  • the solvent can be chosen from aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbons, chlorinated or not. As examples, mention may be made of dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, 1, 2-dichloroethane.
  • the concentration of diphosphine in the reaction solvent is preferably between 0.1 and 50 g / l.
  • the diphosphine generally dissolved in an adequate solvent, is therefore brought into contact with the oxidizing agent.
  • the reaction is advantageously carried out at room temperature, most often between -5 ° C and 25 ° C.
  • the reaction time is generally between 30 min and 6 h.
  • the diphosphine is recovered in the form of dioxide in the organic phase.
  • a conventional phase treatment is carried out.
  • the organic phase is washed with sodium bisulfite which makes it possible to eliminate in the aqueous phase the excess of oxidizing agent (peroxide) which has not reacted.
  • a usual drying operation is carried out, for example drying over sodium or magnesium sulfate.
  • a diphosphine is obtained in the form of dioxide corresponding to the formula
  • the halogenation reaction of the naphthyl nucleus is carried out which is an electrophilic reaction carried out by the action of a halogen, chlorine, bromine or iodine on the diphosphine in the form of dioxide and in the presence of a catalyst.
  • This reaction can be carried out in the presence of a catalyst which is based on iron.
  • a catalyst which is based on iron.
  • turnings or iron filings are used.
  • the amount of iron used is such that the ratio between the number of moles of iron and the number of moles of compound of formula (III) varies between 15 and 30 and more particularly around 20.
  • the halogenation takes place in an inert aprotic solvent.
  • Said solvent must have a boiling point above 60 ° C.
  • Particular use is made of halogenated, chlorinated or brominated hydrocarbons and preferably chloroform, carbon tetrachloride or 1,2-dichloroethane.
  • the molar ratio of the halogenating agent to diphosphine (PO) varies between 15 and 30, preferably around 20.
  • the concentration of the reactants can vary very widely between 0, 01 and 10 mol / l, for example between 0.05 and 1 mol / l.
  • the halogenation reaction preferably bromination, is carried out between 20 ° C and 100 ° C and advantageously, protected from light in order to avoid parasitic radical reactions.
  • a dihalogenated diphosphine (PO) is thus obtained corresponding to the formula
  • step (ii) the phosphorus atom in oxidized form (PO) is reduced and the diphosphine of formula (lai) is obtained.
  • This step consists in subjecting the latter to a reduction carried out using a hydrogen silane.
  • R ⁇ , R ⁇ , R ⁇ identical or different, represent, a hydrogen atom, an alkyl group having from 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group or a chlorine atom, - at most two of the R ⁇ groups, R ⁇ , R ⁇ , represent a hydrogen atom.
  • the preferred reducing agents correspond to the formula (F a ) in which R ⁇ , R ⁇ , ⁇ represent a hydrogen atom, a methyl group, a phenyl group or a chlorine atom.
  • R ⁇ , R ⁇ , ⁇ represent a hydrogen atom, a methyl group, a phenyl group or a chlorine atom.
  • the invention does not exclude any other type of organosilicon compound comprising an SiH group.
  • the quantity of reducing agent is most often in large stoichiometric excess.
  • the ratio between the number of moles of reducing agent and the number of moles of diphosphine (PO) varies between 10 and 70.
  • reducing agents a mixture of PhSiH 3 (or
  • the amount of PhSiH 3 is such that the ratio between the number of moles of PhSiH 3 and moles of diphosphine (PO) varies between 50 and 70.
  • the ratio between the number of moles of HSiCI 3 and the number of moles of diphosphine (PO) varies between 10 and 40.
  • the reduction reaction is carried out at a temperature advantageously chosen between 80 ° C and 130 ° C.
  • the medium is cooled to ambient temperature and the product is recovered in solid form after evaporation.
  • One or more washings of the product can be carried out using an organic solvent, preferably an aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbon, halogenated or not.
  • organic solvent preferably an aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbon, halogenated or not.
  • organic solvent preferably an aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbon, halogenated or not.
  • pentane hexane or cyclohexane.
  • the present invention also provides the process for obtaining a diphosphine corresponding to formula (la 2 ): in which Ri, R 2 , An and Ar 2 are as defined above.
  • the process of the invention for obtaining the diphosphine of formula (la 2 ) more precisely comprises the following stages: i) carrying out the substitution of the two halogen atoms, preferably of bromine by cyano groups by reaction of the diphosphine in the form of dioxide and dihalogenated in the 5.5 ′ position of formula (Ha i ):
  • the next step is a cyanation reaction which is a nucleophilic substitution.
  • the two halogen atoms carried by the naphthyl nuclei are displaced by cyano groups by the action of an appropriate nucleophilic agent.
  • the nucleophilic agent used is copper cyanide (I) or (II).
  • the molar ratio of copper cyanide to the compound of formula ( May) is preferably greater than 2, it can advantageously vary between 2 and 4, preferably between 2 and 3.
  • the reaction is preferably carried out in a solvent.
  • solvents that may be mentioned include amides such as dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidinone and hexamethylphosphorylamide. Dimethylformamide is much preferred. Pyridine is also a suitable solvent.
  • the reaction temperature is advantageously maintained between 50 ° C and 200 ° C, preferably between 100 ° C and 190 ° C.
  • the concentration of the reactants in the reaction medium generally varies between 0.1 and 10 mol / l, for example between 2 and 7 mol / l.
  • the isolation of the nitrile involves the decomposition of the intermediate complex formed and the trapping of the excess cyanide.
  • the hydrolysis of the intermediate complex can be carried out either by the action of hydrated iron chloride, or by the action of aqueous ethylenediamine.
  • the reaction medium is poured into an aqueous solution of iron chloride at 50-80% (g / ml) containing concentrated hydrochloric acid.
  • the resulting solution is heated to 40-80 ° C until complete decomposition of the complex.
  • the medium is decanted and extracted in a conventional manner.
  • reaction medium is poured into an aqueous ethylenediamine solution (ethylenediamine / water: 1/5 - 1/1 (v / v), for example 1/3) then the whole is vigorously stirred. The medium is then decanted and extracted in a manner known per se.
  • aqueous ethylenediamine solution ethylenediamine / water: 1/5 - 1/1 (v / v), for example 1/3
  • the compound of formula (la 2 ) is obtained by reduction of the diphosphine in the form of dioxide as described above.
  • the present invention also provides a process for the transformation of the compounds of * formula (la 2 ) (which have two cyano functions) into corresponding diaminomethylated compounds.
  • the invention relates to a process comprising in addition to steps (i) and (ii) defined above for the preparation of the diphosphine of formula (la 2 ), an additional step of reduction of the nitrile function of the compound of formula (la 2 ) by the action of a reducing agent so as to obtain a compound of formula (Ia 3 ):
  • a suitable reducing agent is lithium aluminum hydride (LiAIH 4 ).
  • the invention is not intended to be limited to the use of this particular reducing agent.
  • the reaction is preferably carried out in a solvent or a mixture of solvents.
  • the solvent advantageously comprises one or more aromatic hydrocarbons (such as benzene, toluene and xylene) in admixture with one or more ethers.
  • ethers mention may be made of CC 6 alkyl ethers (diethyl and diisopropyl ether), cyclic ethers (dioxane, tetrahydrofuran), dimethoxyethane and dimethyl ether of diethylene glycol.
  • Cyclic ethers of the tetrahydrofuran type are preferred.
  • the reducing agent is LiAIH 4
  • the reduction can be carried out at a temperature between 20 ° C and
  • the molar ratio of the reducing agent to the compound of formula (la 2 ) generally varies between 1 and 30, for example between 2 and 20, in particular between 5 and 18.
  • the concentration of reagents in the medium is variable; it can be maintained between 0.005 and 1 mol / l.
  • a compound of formula (la ⁇ ) is obtained which can be recovered in a conventional manner, in particular by treatment with a base (sodium hydroxide) to remove the aluminates followed by filtration, drying and evaporation.
  • a base sodium hydroxide
  • the compounds of formula (las) obtained according to the process of the invention are new and form another object of the invention.
  • An and Ar 2 are chosen from a (CrC 4 ) alkyl group from phenyl optionally substituted by methyl or tert-butyl; and (C 5 -C 6 ) cycloalkyl optionally substituted by methyl or tert-butyl.
  • a simple way to do this is to use aqueous sodium hydroxide as the hydrolysis agent.
  • a diphosphine of formula (las) which corresponds to formula (I) or (I ') in which Xi and X 2 represent a group —COOR a is obtained by direct esterification of the compound of formula (Ia 4 ) conventionally carried out in basic medium.
  • a diphosphine of formula (lae) which corresponds to formula (I) or (I ') in which Xi and X 2 represent a group -CH 2 OH is obtained by reduction of the compound of formula (Ia4) using for example LiAIH 4 or NaH
  • a diphosphine of formula (la 7 ) which corresponds to formula (I) or (I ') in which Xi and X 2 represent a group -CO-NH-R b is obtained by reaction of the compound of formula (Ia 4 ) with an amine R b -NH 2 in the presence of a coupling agent such as for example DCC (dicylohexylcarbamate)
  • a diphosphine of formula (la 8 ) which corresponds to formula (I) or (I ') in which X and X 2 represent a group -CH 2 -NH-CO-R b is obtained by reaction of the compound of formula (Ia3 ) with an acid R b -COOH in the presence of a coupling agent such as for example DCC (Klausner YS, Bodansky M., Synthesis, 1972, 453).
  • a coupling agent such as for example DCC (Klausner YS, Bodansky M., Synthesis, 1972, 453).
  • a diphosphine of formula (lan) which corresponds to formula (I) or (I ') in which Xi and X 2 represent a group -CH ⁇ N ⁇ C ⁇ O is obtained by reaction of the compound of formula (Ia3) with phosgene carried out according to the teaching of literature in particular by Jerry MARCH, Advanced Organic Chemistry, 5 th edition, John Wiley and Sons, p. 507.
  • a diphosphine of formula (la ⁇ 2 ) which corresponds to formula (I) or (I ') in which Xi and X 2 represent a group -CH 2 -NH 4 + is obtained by bringing together the compound of formula (las) with an acid, preferably hydrobromic acid, at room temperature, in an appropriate solvent capable of dissolving the compound of formula (las).
  • a suitable solvent is, for example, an aprotic solvent such as a halogenated aliphatic hydrocarbon (of the dichloromethane or trichlorethylene type) or an optionally halogenated aromatic such as toluene or halogenated toluene.
  • the diphosphine of formula (la ⁇ 2 ) is recovered in the aqueous phase. Diphosphines of formula (la ⁇ 3 ) or (la ⁇ 4 ) which correspond to the formula
  • Xi and X 2 respectively represent a group -NHR a or a group -N (R a ) 2 are obtained by reaction respectively of diphosphine in the form of dioxide and dihalogenated of formula (liai) and an amine R a NH 2 or (R a ) 2 NH (Kazankov MV, Ginodman LG, d. Org. Chem, USSR, 1975, 11, 451) followed by a reduction of diphosphine in the form of dioxide as above described.
  • a diphosphine of formula (la ⁇ 6 ) which corresponds to formula (I) or (I ') in which Xi and X 2 represent a group -NH-NH 2 is obtained by reaction of hydrazine with diphosphine in the form of dioxide and dihalogenate of formula (Ha ⁇ ) (Kazankov MV, Ginodman LG, d. Org. Chem, USSR, 1975, 11, 451) followed by a reduction of diphosphine in the form of dioxide as previously described.
  • R-Xo Br or Cl
  • the invention also provides a diphosphine of formula (la 20 ) in which Xi and X 2 represent an alkyl group substituted by one or more halogen atoms, in particular by fluorine atoms. It is preferably a perfluoroalkyl group of type - (CH 2 ) p F q in which p is between 1 and 15, preferably between 6 and 10 and q is between 3 and 21, preferably between 13 and 25.
  • a diphosphine of formula (la 20 ) in which Xi and X 2 represent an alkyl group substituted by one or more halogen atoms, in particular by fluorine atoms. It is preferably a perfluoroalkyl group of type - (CH 2 ) p F q in which p is between 1 and 15, preferably between 6 and 10 and q is between 3 and 21, preferably between 13 and 25.
  • diphosphine is obtained by reacting the diphosphine in the form of dioxide and dihalogenate of formula (IIa) with the corresponding iodine species l (CH 2 ) p F qj p and q having the meanings given above, in the presence of copper, optionally a base and a polar solvent.
  • the ratio between the number of moles of diphosphine of formula (Ha i ) and the number of moles of iodoperfluore compound varies between 1 and 5, preferably between 1 and 3.
  • the ratio between the number of moles of copper and the number of moles of dibrominated diphosphine varies between 5 and 10.
  • a trapping base such as in particular those mentioned above, in particular bipyridine.
  • the ratio between the number of base moles and the number of moles of dibrominated diphosphine varies between 0.1 and 1.
  • the reaction advantageously takes place in a polar solvent such as for example, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, fluorobenzene.
  • a polar solvent such as for example, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, fluorobenzene.
  • the reaction takes place between 60 ° C and 100 ° C, preferably between 70 ° C and 80 ° C.
  • the reaction lasts between 24 and 36 hours.
  • reaction dilution is carried out with a solvent (for example dichloromethane), the copper is separated by filtration and the organic phase is recovered which is conventionally washed with water, then with a dilute acid solution (by example HCI 1 N) then using sodium hydrogencarbonate.
  • a solvent for example dichloromethane
  • the copper is separated by filtration and the organic phase is recovered which is conventionally washed with water, then with a dilute acid solution (by example HCI 1 N) then using sodium hydrogencarbonate.
  • the organic phase is dried and then the solvent eliminated by evaporation.
  • the diphosphine is recovered in the form of dioxide having perfluoroalkyl groups in position 5 and 5 ′. A reduction of the diphosphine in the form of dioxide is then carried out as previously described.
  • the invention also provides a diphosphine of formula ( 2 ⁇ ) in which Xi and X 2 represent a hydroxyl group. It is obtained from diphosphine in the form of dioxide and dihalogenated of formula (IIa), according to an aromatic nucleophilic substitution reaction by OH- [Fyfe, CA in Patai The Chemistry of the hydroxyl group, pt.1, Wiley: NY , 1971, p. 83]. A reduction of the diphosphine in the form of dioxide is then carried out as previously described.
  • the invention also provides a diphosphine of formula (la 22 ) in which Xi and X 2 represent a group -OCOR a . It is obtained from the diphosphine of formula (la ⁇ 7 ) by reaction with the carboxylic acid R a COOH or derivative (halide or anhydride), according to a conventional esterification reaction.
  • the process of the invention can be implemented starting from an optically active compound of formula (IV) with conservation of the chirality from one end to the other of the synthesis.
  • the invention relates to the use of diphosphine in which the naphthyl groups are substituted in position 5.5 ′ by two identical functional groups capable of reacting with polymerizable monomers leading to a racemic or optically polymer active.
  • the diphosphines used correspond to formula (I ').
  • Xi represents an aminomethyl group -CH 2 -NH 2 , a hydroxy group -OH, a hydroxymethyl group -CH 2 -OH, a carboxylic group or ester -COOR a
  • R a represents an atom hydrogen or an alkyl, cycloalkyl, arylalkyl or phenyl group, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group C ⁇ -C 2
  • diphosphines corresponding to the formulas (la 2 ⁇ ), (las), (Ia4), (las), (lae), (lan), (la 18 ).
  • Another object of the invention therefore resides in optically active polymers comprising the chiral diphosphine of formula (I ”) as polymeric units.
  • Another object of the invention is constituted by the use of the optically active polymer, as a ligand in the preparation of metal complexes intended for asymmetric catalysis.
  • the polymer of the invention consists of a chain of two types of units.
  • the first type of motif is the remainder of the chiral diphosphine corresponding to formula (I ′) and carrying two identical polymerizable functional groups.
  • the second type of unit is the remainder of a monomer which can be polymerized with said functional groups, that is to say a monomer comprising at least two identical functional groups capable of reacting with the functional groups of the chiral diphosphine.
  • the preferred monomer is difunctional and can be represented by the following formula (X):
  • M represents a divalent hydrocarbon group of aliphatic, alicyclic and / or aromatic character
  • - Yi represents a functional group, preferably a carboxylic group, ester, hydroxy, amino, isocyanato, aldehyde, ketone.
  • the size of the group M will be adjusted by a person skilled in the art as a function of the final use of the ligand and in particular as a function of the reaction which the metal complex formed from this polymer ligand must catalyze.
  • M represents an alkylene chain C ⁇ -C ⁇ 2 , preferably Ci-Ce; a cycloalkylene group, preferably cyclohexylene; an arylene group, preferably phenylene, tolylene or naphthalene.
  • optically active polymer resulting from the polymerization of the diphosphine of formula (I ') and of the monomer of formula (X) comprises the following recurring unit:
  • R 2 identical or different, represent a hydrogen atom or a substituent
  • An and Ar 2 independently represent an alkyl, alkenyl, cycloalkyl, aryl, arylalkyl group,
  • - M represents a divalent hydrocarbon group of aliphatic, alicyclic and / or aromatic character
  • the degree of polymerization is preferably between 2 and 100, better still between 2 and 50.
  • Fi more particularly represents:
  • an ester group (Fi) resulting from the reaction of a carboxylic group or ester (Xi) with a hydroxy group (Yi) or a hydroxy or hydroxymethyl group (Xi) with a carboxylic group or ester (Yi),
  • the present invention encompasses all types of polymers and in particular linear, branched or crosslinked polymers. Mention may be made of polymers such as polyester, polyurethane, polyamide, polyurea, polyimine, polyimide.
  • the preferred polymers are linear polymers but the invention does not exclude crosslinked polymers obtained by using a polymerizable monomer comprising more than two functional groups, for example three groups.
  • the invention favors the chiral body carrying in position 5, 5 'two aminomethyl groups.
  • those of formula (las) are chosen in which An and Ar 2 are identical and represent a phenyl group.
  • one of the diphosphines corresponding to one of the formulas (I ′) is reacted with a polymerizable monomer. It is preferable to choose to use only one polymerizable monomer.
  • classes of monomers mention may be made in particular of diacids, diesters, diols, diisocyanates, dialdehydes, or diketones.
  • polyureas, polyamides and polyimides of the invention can be prepared from a chiral diphosphine consisting of a chiral body carrying, as functional groups, two aminomethyl groups and which corresponds to the formulas (las).
  • the targeted polymer is a polyurea
  • this can be synthesized by polymerization of a diphosphine carrying two groups -CH 2 -NH 2 with one or more di- or polyisocyanates.
  • the nature of the isocyanate compound is not critical in itself.
  • the diisocyanate is a diisocyanate of formula (Xa):
  • - J represents a divalent hydrocarbon group of aliphatic, alicyclic and or aromatic character
  • group J will be adjusted by a person skilled in the art as a function of the final use of the ligand and in particular as a function of the reaction which the metal complex formed from this polymer ligand must catalyze.
  • the catalytic sites of the polymer of the invention are located at the level of the units derived from diphosphine.
  • the size of the group J therefore determines the spacing of the catalytic sites.
  • Group J is for example a C ⁇ -C ⁇ 6 alkylene chain, preferably C ⁇ -C ⁇ 2 , optionally interrupted by one or more (preferably 1 to 4, better still 1 to 2) heteroatoms chosen from O, N and S, said chain possibly comprising one or more unsaturations (preferably 1 to 4, better still 1 to 2); a group - (CH 2 ) a -K- (CH 2 ) - where a and b are independently an integer from 0 to 6 and K represents (C 6 - C 8 ) cycloalkylene; a group - (CH 2 ) a -L- (CH 2 ) b - where a and b are as defined above- above and L represents (C 6 -C ⁇ o) arylene; a group - (CH 2 ) a -V 0 - (CH 2 ) - where a and b are as defined above and V 0 represents 5 to 8-membered heteroarylene comprising 1 to 3 heteroatoms chosen from O, N and S
  • J contains an alkylene chain
  • this alkylene chain comprises a nitrogen atom, this carries a (C ⁇ -C 6 ) alkyl group or a hydrogen atom.
  • J When J contains cycloalkylene, it is preferred that J is cyclohexylene. When J contains arylene, it is preferred that J is phenylene or naphthalene.
  • J represents - (CH 2 ) a -L- (CH 2 ) b -, - (CH 2 ) a -K- (CH 2 ) b - or - (CH 2 ) a -V 0 - (CH 2 ) b -, we prefer that a and b are identical.
  • heteroarylene is meant a bivalent group corresponding to a heterocycle in which two hydrogen atoms have been replaced by two bonds.
  • Heteroarylenes derived from heterocycles are preferred: furan, thiophene, pyrrole, oxazole, thiazole, imidazole, pyrrazole, isoxazole, isothiazole, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, indolizine, indole, isoindole, benzofuran, benzothiophene, benzimiazine isoquinoline, cinnoline, phthalazine, quinazoline, naphthyridine and pteridine.
  • heteroarylene is derived from imidazole, benzimidazole, pyrimidine or quinazoline.
  • the J group as defined above may bear one or more substituents selected from a halogen atom, an alkyl group C ⁇ -C 6 alkoxy C ⁇ -C 6, an oxo group and a di (C ⁇ -C 6 ) alkylamino.
  • substituents selected from a halogen atom, an alkyl group C ⁇ -C 6 alkoxy C ⁇ -C 6, an oxo group and a di (C ⁇ -C 6 ) alkylamino.
  • substituents selected from a halogen atom, an alkyl group C ⁇ -C 6 alkoxy C ⁇ -C 6, an oxo group and a di (C ⁇ -C 6 ) alkylamino.
  • These polymerization conditions are preferably adjusted so as to obtain a polymer having a degree of polymerization from 2 to 100, preferably from 5 to 100, for example from 2 to 50, better still from 4 to 25.
  • Polyureas with a degree of polymerization from 3 to 8 are particularly suitable.
  • the choice of the polymerization method is not critical according to the invention.
  • the solvent is generally a polar aprotic solvent chosen from an optionally halogenated aliphatic hydrocarbon, for example methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride or 1, 2-dichloroethane; an optionally halogenated aromatic hydrocarbon, for example chlorobenzene or dichlorobenzene; an ether such as diethyl ether, diisopropyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, diethylene glycol dimethyl ether, glymes and in particular 1,2-dimethoxyethane; an amide such as formamide, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidinone or hexamethylphosphorylamide; a nitrile such as acetonitrile or Pisobutyronitrile; and dimethyl sulfoxide.
  • an optionally halogenated aliphatic hydrocarbon for example methylene chloride, chloroform, carbon tetrachlor
  • the concentration of reagents in the solution varies widely depending on the solubility of the reagents. It is generally between 0.05 and 1 mol / l, preferably between 0.01 and 1 mol / l, for example 0.1 mol / l.
  • the diisocyanate is used in slight excess relative to the diphosphine, although in all rigor a stoichiometric ratio of these two compounds may be suitable.
  • the molar ratio of diisocyanate to diphosphine is generally fixed between 1 and 1, 5, for example between 1 and 1, 3.
  • the temperature at which the polymerization is carried out is determined as a function of the reactivity of the various reactants and of the desired degree of polymerization. As an indication, the temperature varies between -20 ° C and 100 ° C, preferably between room temperature and 100 ° C, for example between 15 and 100 ° C, better still between 15 and 40 ° C. Advantageously, it is 20 ° C.
  • the polymerization is carried out in a conventional manner by dissolving the reactants in the solvent, mixing, optionally heating the reaction medium, then isolation of the polymer, for example by filtration of the reaction medium.
  • polymer having as recurring unit:
  • R 2 identical or different, represent a hydrogen atom or a substituent
  • An and Ar 2 independently represent an alkyl, alkenyl, cycloalkyl, aryl, arylalkyl group,
  • the degree of polymerization is preferably between 2 and 100, better still between 2 and 50.
  • the polymer is a polyamide
  • the latter can be prepared by condensation of a chiral diphosphine carrying two aminomethyl functions with one or more dicarboxylic acids or activated derivatives thereof.
  • the dicarboxylic acid advantageously corresponds to the following formula (Xb):
  • the preferred meanings of J indicated above are also preferred meanings of W.
  • the group W can be substituted by one or more halogen atoms or oxo groups, (C ⁇ -C 6 ) alkyl, (C ⁇ -C 6 ) alkoxy or di (C ⁇ -C 6 ) alkylamino.
  • these dicarboxylic acids these are preferred:
  • a particularly preferred group of dicarboxylic acids consists of the following acids: - succinic acid,
  • the activated dicarboxylic acid derivative more generally denotes the dicarboxylic acid compound in which one or two of the carboxylic functions have been modified so as to increase their reactivity.
  • Activated derivatives of dicarboxylic acid are for example obtained by formation of an anhydride bond or of a group -COY where Y is a halogen atom such as bromine or chlorine.
  • activated derivatives of dicarboxylic acids are those carrying instead of carboxylic functions, -COT groups where T denotes an azide, imidazolide, p-nitrophenoxy, 1-benzotriazole, NO-succinimide, acyloxy group (such as pivaloyloxy). , (C 4 alkoxy) carbonyloxy, dialkyl- or dicycloalkyl-O-ureide.
  • the condensation of diphosphine with dicarboxylic acid or its activated derivative is generally carried out in a solvent.
  • dicarboxylic acid When dicarboxylic acid is used as such, it may be advantageous to carry out the condensation in the presence of a catalyst, for example a strong acid such as hydrochloric or sulfuric acid or else in the presence of a condensing agent such as those commonly used in peptide synthesis.
  • a catalyst for example a strong acid such as hydrochloric or sulfuric acid or else in the presence of a condensing agent such as those commonly used in peptide synthesis.
  • N-hydroxylated derivatives such as N-hydroxysuccinimide and 1-hydroxybenzotriazole
  • disulfides such as dipyridyl 2,2'-disulfide
  • succinic acid derivatives such as N, N'-disuccinimidyl carbonate
  • phosphinic chlorides such as N, N'-bis- (2-oxo-3-oxazolidinyl) phosphinic chloride
  • oxalates such as N, N'-disuccinimidyl oxalate (DSO), N, N'-diphtalimide oxalate (DPO), N, N'-bis (norbenomenylsuccinimidyl) oxalate (BNO), 1,1'-bis (benzotriazolyl) oxalate (BBTO), 1, 1'-bis (6-chlorobenzotriazolyle) oxalate (BCTO) or 1,1
  • the reaction can take place over a wide temperature range. Depending on the reactivity of the reactants brought into contact, the reaction temperature varies between -20 ° C and 100 ° C.
  • a relatively low temperature preferably between 0 ° C and 40 ° C, is sufficient.
  • the temperature is preferably between 50 and 80 ° C.
  • concentration of the reactants in the reaction medium is not decisive according to the invention. It can vary between 0.05 and 1 mol / l.
  • the molar ratio of dicarboxylic acid or its activated derivative to diphosphine varies between 0.8 and 1.5, preferably between 0.9 and 1.2.
  • a typical procedure, illustrating the preparation of a polyamide from a carboxylic acid chloride, is as follows.
  • the polymer is filtered on sintered glass, washed with water and then with isopropanol.
  • the preferred polyamides of the invention have a degree of polymerization of between 2 and 100, for example between 5 and 100, preferably between 2 and 50, better still, between 4 and 25.
  • a preferred polymer is a polymer having as recurring unit: in which
  • - Ri, R 2 identical or different, represent a hydrogen atom or a substituent
  • An and Ar 2 independently represent an alkyl, alkenyl, cycloalkyl, aryl, arylalkyl group,
  • the degree of polymerization is preferably between 2 and 100, better still between 2 and 50. Polyimides.
  • the polymer when it is a polyimide, it can be prepared by condensation of a diphosphine carrying two aminomethyl functions with one or more tetracarboxylic acids or tetracarboxylic acid dianhydrides.
  • the polyimides are prepared in two stages.
  • a polyamide is formed. This step is, for example, carried out at a temperature of between 15 and 50 ° C, preferably between 20 and 30 ° C, in a polar aprotic solvent (such as an amide of the formamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidinone, preferably dimethylacetamide).
  • a polar aprotic solvent such as an amide of the formamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidinone, preferably dimethylacetamide.
  • the polyimide is formed.
  • This second step can be carried out by treatment with a mixture of acetic anhydride and pyridine at a temperature between -100 ° C and 10 ° C, preferably between -78 and -50 ° C.
  • the polymer can be a polyurethane.
  • polyurethanes polyurethanes
  • the polymer When the polymer is a polyurethane, it can be prepared by condensation of a chiral diphosphine carrying two hydroxyl or hydroxymethyl groups with a diisocyanate type monomer. In this case, catalysis with tin salt is often necessary.
  • tin salt catalysis with tin salt is often necessary.
  • the invention therefore relates to a process for the preparation of a polymer of the invention comprising the polymerization of a chiral diphosphine of formula (I '), with one or more polymerizable monomers, preferably of formula (X); said chiral phosphine consisting of a chiral body carrying two identical functional groups capable of reacting with said polymerizable monomers.
  • the invention also relates to the racemic polymer corresponding to the optically active polymer of the invention.
  • This polymer can be prepared simply by polymerization of the appropriate diphosphine with one or more polymerizable monomers, said diphosphine carrying two identical functional groups capable of reacting with said polymerizable monomers.
  • the diphosphines used in this reaction are the racemic diphosphines corresponding to the preferred chiral diphosphines defined above.
  • the racemic diphosphine consists of a racemic basic skeleton of formula (I ′) carrying two identical functional groups.
  • the polymerizable monomers preferably used for this polymerization are those described above for the preparation of the optically active polymers.
  • diphosphines obtained according to the methods of the invention as well as those which are insolublized in the form of a polymer as previously described can be used as ligands in the preparation of metal complexes intended for the asymmetric catalysis of hydrogenation and hydrosilylation reactions.
  • hydroboration of unsaturated compounds epoxidation of allyl alcohols, vicinal hydroxylation, hydrovinylation, hydroformylation, cyclopropanation, isomerization of olefins, polymerization of propylene, addition of organometallic compounds to aldehydes, allylic alkylation, aldol-type reactions, Diels-Alder reactions and, generally, formation of CC bonds (such as allylic substitutions or Grignard cross couplings).
  • An object of the invention is therefore new complexes comprising the chiral diphosphine of the invention or the optically active polymer as defined above and a transition metal.
  • transition metals capable of forming complexes mention may in particular be made of metals such as rhodium, ruthenium, rhenium, iridium, cobalt, nickel, platinum, palladium.
  • rhodium, ruthenium and iridium are preferred.
  • the invention relates to the use of diphosphine optionally in insoluble form for the preparation of a metal complex of a transition metal intended for asymmetric catalysis, and more particularly of a ruthenium, iridium or rhodium complex.
  • a metal complex of a transition metal intended for asymmetric catalysis and more particularly of a ruthenium, iridium or rhodium complex.
  • P represents a ligand according to the invention, namely diphosphine or diphosphine insolubilized in the form of a polymer.
  • a preferred group of rhodium and iridium complexes is defined by the formula:
  • - P represents a ligand according to the invention
  • - Y ⁇ represents an coordinating anionic ligand
  • - Me represents iridium or rhodium
  • - Lig represents a neutral ligand
  • the particularly preferred ligands are those in which: - Lig represents an olefin having from 2 to 12 carbon atoms;
  • - Y represents an anion PF 6 " , PCI 6 " , BF 4 “ , BCI 4 “ , SbF 6 ⁇ , SbCI 6 “ , BPh 4 “ , CI0 4 " , CN “ , CF3SO 3 " , halogen, preferably CI " or Br " , a 1, 3-diketonate, alkylcarboxylate, haloalkylcarboxylate anion with a group lower alkyl (preferably C ⁇ -C 6 ), a phenylcarboxylate or phenolate anion whose benzene ring can be substituted by lower alkyl groups (preferably C ⁇ -C 6 ) and / or halogen atoms.
  • Lig 2 can represent two ligands Lig as defined above or a bidental ligand such as bidental ligand, linear or cyclic, polyunsaturated and comprising at least two unsaturations.
  • Lig 2 represents 1, 5-cyclooctadiene, norbornadiene or that Lig represents ethylene.
  • lower alkyl groups is generally meant a linear or branched alkyl group having from 1 to 4 carbon atoms.
  • iridium complexes are those of formula:
  • a preferred group of ruthenium complexes consists of the compounds of formula:
  • - P represents a ligand according to the invention
  • 2 identical or different, represent an anion PF 6 " , PCI 6 " , BF 4 “ , BCI 4 “ , SbF 6 “ , SbCI 6 “ , BPh 4 “ , CI0 4 “ , CF3SO3 “ , a halogen atom, more particularly chlorine or bromine or a carboxylate anion, preferably acetate, trifluoroacetate.
  • ruthenium complexes are those corresponding to the following formula XIV: [RuY arPY, 4 ] (F 4 ) in which:
  • - P represents a ligand according to the invention
  • - Ar represents benzene, p-methylisopropylbenzene or hexamethylbenzene;
  • - Y ⁇ 3 represents a halogen atom, preferably chlorine or bromine;
  • - Y ⁇ 4 represents an anion, preferably an anion PF 6 " , PCI 6 “ , BF 4 “ , BCI 4 “ , SbF 6 “ , SbCI 6 “ , BPIV, CI0 4 “ , CF3SO3 “ .
  • complexes based on palladium and platinum.
  • Pd (hal) 2 P and Pt (hal) 2 P where P represents a ligand according to the invention and hal represents halogen such as, for example, chlorine.
  • the complexes comprising a ligand according to the invention and the transition metal can be prepared according to the known methods described in the literature.
  • the complexes are generally prepared from a precatalyst, the nature of which varies according to the transition metal selected.
  • the precatalyst is for example one of the following compounds: [Rh '(CO) 2 CI] 2 ; [Rh '(COD) CI] 2 where COD denotes cyclooctadiene; or Rh '(acac) (CO) 2 where acac denotes acetylacetonate.
  • ruthenium complexes particularly suitable precatalysts are bis- (2-methylallyl) -cycloocta-1, 5-diene ruthenium and [RuCI 2 (benzene)] 2 .
  • RuCI 2 benzene
  • COD Ru (COD) ( ⁇ 3 - (CH 2 ) 2 CHCH 3 ) 2 .
  • a solution or suspension is prepared containing the metal precatalyst, a ligand and a perfectly degassed solvent such as acetone (the ligand concentration of the solution or suspension varying between 0.001 and 1 mol / l), to which a methanolic solution of hydrobromic acid is added.
  • the ratio of ruthenium to bromine advantageously varies between 1: 1 and 1: 4, preferably between 1: 2 and 1: 3.
  • the molar ratio of the ligand to the transition metal is about 1. It can be between 0.8 and 1.2.
  • the complex is prepared by mixing the precatalyst, the ligand and an organic solvent and optionally maintaining at a temperature between 15 and 150 ° C for 1 minute to 24 hours, preferably 30 to 120 ° C for 10 minutes to 5 hours.
  • solvent mention may be made of aromatic hydrocarbons (such as benzene, toluene and xylene), amides (such as formamide, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidinone or hexamethylphosphorylamide), alcohols (such as ethanol, methanol, n-propanol and isopropanol) and their mixtures.
  • the solvent is an amide, in particular dimethylformamide
  • the mixture of the ligand the precatalyst and the solvent is heated to between 80 and 120 ° C.
  • the reaction medium is heated to a temperature between 30 and 70 ° C.
  • an aromatic hydrocarbon such as benzene
  • an alcohol such as ethanol
  • the catalyst is then recovered according to conventional techniques (filtration or crystallization) and used in asymmetric reactions.
  • the reaction to be catalyzed by the complex thus prepared can be carried out without intermediate isolation of the catalyst complex.
  • the unsaturated substrate in solution in a solvent comprising the catalyst, is placed under hydrogen pressure.
  • the hydrogenation is for example carried out at a pressure varying between 1, 5 and 100 bar, and at a temperature between 20 ° C and 100 ° C.
  • the reaction medium can consist of the reaction medium in which the catalyst was obtained.
  • the hydrogenation reaction then takes place in situ.
  • the catalyst is isolated from the reaction medium in which it was obtained.
  • the reaction medium of the hydrogenation reaction consists of one or more solvents, in particular chosen from aliphatic alcohols in CrC 5 , such as methanol or propanol, and an amide as defined above, preferably dimethylformamide, optionally mixed with benzene.
  • solvents in particular chosen from aliphatic alcohols in CrC 5 , such as methanol or propanol
  • an amide as defined above preferably dimethylformamide, optionally mixed with benzene.
  • perfectly degassed methanol and the substrate are added to the reaction medium containing the complex.
  • the amount of methanol, or more generally of solvent, which can be added is such that the concentration of the substrate in the hydrogenation reaction medium is between 1.10 3 and 10 mol / l, preferably between 0.01 and 1 mol / l.
  • the molar ratio of the substrate to the catalyst generally varies from 1/100 to 1/100000, preferably from 1/20 to 1/2000. This ratio is for example of 1/1000.
  • the catalyst is separated from the reaction medium by nanofiltration or ultrafiltration.
  • the nanofiltration technique is more particularly suitable for the case of polymer type catalysts.
  • the application of this technique is for example illustrated in Tetrahedron: Asymmetry, vol. 8, n ° 12, 1975-1977, 1997.
  • An advantage of the process of the invention is that the catalyst recovered can be easily recycled without loss of activity.
  • the complexes of ruthenium, rhodium and iridium prepared from the ligands of the invention are more particularly suitable for the asymmetric catalysis of asymmetric hydrogenation reactions.
  • the suitable substrates are of the ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid type and / or derivatives of ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid. These substrates are described in EP 95943260.0.
  • the ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid and / or its derivative more particularly corresponds to formula A:
  • R r R 2 , R 3 and R 4 represent a hydrogen atom or any hydrocarbon group, insofar as:. if Ri is different from R 2 and different from a hydrogen atom then R 3 can be any hydrocarbon or functional group designated by R,. if Ri or R 2 represents a hydrogen atom and if Ri is different from R 2 , then R 3 is different from a hydrogen atom and different from -COOR 4 ,. if Ri is identical to R 2 and represents any hydrocarbon or functional group designated by R, then R 3 is different from -CH- (F?) 2 and different from -COOR 4
  • one of the groups Ri, R 2 and R 3 can represent a functional group.
  • a functional group there may be mentioned, inter alia, 2-methyl-2-butenoic acid.
  • a first group of preferred substrates is formed by substituted acrylic acids which are precursors of amino acids and / or derivatives.
  • substituted acrylic acids all of the compounds whose formula derives from that of acrylic acid by substitution of at most two of the hydrogen atoms carried by the ethylenic carbon atoms by a hydrocarbon group or by a functional group. They can be symbolized by the following chemical formula:
  • R9, R9 identical or different, represent a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having from 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group or an acyl group preferably having from 2 to 12 carbon atoms, a acetyl or benzoyl group,
  • R g represents a hydrogen atom, an alkyl group having from 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having from 3 to 8 carbon atoms, an arylalkyl group having from 6 to 12 carbon atoms, an aryl group having from 6 to 12 carbon atoms, a heterocyclic group having from 4 to 7 carbon atoms,
  • R10 represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, having from 1 to 4 carbon atoms. We can cite more particularly:
  • a second preferred group of substrates consists of itaconic acid and its derivatives of formula:
  • R 1 1, R 12 identical or different, represent a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having from 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having from 3 to 8 carbon atoms, an arylalkyl group having from 6 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, a heterocyclic group having 4 to 7 carbon atoms.
  • - R10, R'io identical or different, represent a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, having from 1 to 4 carbon atoms. As more specific examples, it may be mentioned in particular itaconic acid and dimethyl pitaconate.
  • a third preferred group of substrates is defined by the formula (A3)
  • R " ⁇ o represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, having from 1 to 4 carbon atoms.
  • R13 represents a phenyl or naphthyl group, optionally carrying one or more substituents.
  • substrates which lead by hydrogenation to 2- (3-benzoylphenyl) propionic acid (Ketoprofen ® ), 2- (4-isobutylphenyl) propionic acid (Ibuprofene ® ), 2- acid (5-methoxynaphthylpropionic (Naproxene ® ).
  • ketone type substrates more preferably correspond to formula (B):
  • - R 14 and R 15 represent a hydrocarbon group having from 1 to 30 carbon atoms optionally comprising one or more functional groups, - R14 and R 1 5 can form a ring optionally comprising another heteroatom.
  • a preferred group of ketone compounds corresponds to formula (B) in which R14 and R15 represent independently of each other:
  • an alkyl chain preferably Ci to C ⁇ 0 , possibly interrupted by one or more oxygen or sulfur atom (s) or carbonyl function (s) and optionally substituted by one or more halogen atoms or carboxyl groups, - an alkenyl or alkynyl chain, preferably at C 2 to C ⁇ 0 , possibly interrupted by one or more oxygen or sulfur atom (s) or carbonyl function (s) and optionally substituted by one or more atom (s) d 'halogen or carboxyl group (s); - an aryl group, preferably C 6 to C ⁇ 2 , optionally substituted by one or more halogen atom (s) or alkyl or alkenyl group (s);
  • arylalkyl group preferably C 7 to C 5 , optionally substituted by one or more halogen atom (s);
  • R ⁇ 5 substituents having an asymmetry center mention may be made of the R ⁇ 5 groups in which the carbon atom carrying the asymmetry center is substituted by a mono- or di-substituted amine function and by a function ester.
  • the substrate is a ⁇ -ketoester (such as ethyl acetoacetate or methyl 3-oxovalerate), an ⁇ -ketoester (such as methyl benzoylformate or methyl pyruvate), a ketone (such as acetophenone), or an ⁇ , ⁇ -ethylenic carboxylic acid (such as itaconic acid) or an unsaturated amino acid or a derivative thereof (such as methyl 2-acetamidoacrylate).
  • a ⁇ -ketoester such as ethyl acetoacetate or methyl 3-oxovalerate
  • an ⁇ -ketoester such as methyl benzoylformate or methyl pyruvate
  • a ketone such as acetophenone
  • an ⁇ , ⁇ -ethylenic carboxylic acid such as itaconic acid
  • unsaturated amino acid or a derivative thereof such as methyl 2-acetamidoacrylate
  • the invention also relates to the use of the combination of a chiral diphosphine or an optically active polymer according to the invention with a diamine, chiral or not, for the selective reduction of ketones.
  • a chiral diamine is used in this association.
  • the diamines which can be used for this purpose are the optically active diamines described in WO 97/20789 and the corresponding racemic diamines.
  • the diamine is 1, 2-diamino-1, 2-diphenylethane; 1,1-bis (p-methoxyphenyl) -2-methyl-1,2-diaminoethane; 1,1-bis (p-methoxyphenyl) -2-isobutyl-1,2-diaminoethane; or 1, 1-bis (p-methoxyphenyl) -2-isopropyl-1,2-diaminoethane.
  • Examples of chiral diamines are more particularly those of formula:
  • G is alkyl, for example methyl, isobutyl or isopropyl.
  • ketones which can be reduced according to this process are those described above.
  • the invention further relates to the use of the combination of a non-chiral diphosphine or a racemic polymer, according to the invention with a chiral diamine, for the selective reduction of ketones.
  • the chiral diamine which can be used is as described in WO 97/20789, the ketones and the operating conditions being as defined above.
  • the rhodium complexes prepared from the ligands of the invention are more particularly suitable for the asymmetric catalysis of isomerization reactions of olefins.
  • ligand of formula (las) or the polymers derived therefrom such as polyurea, polyamide or polyimine intended for the asymmetric catalysis of hydrogenation reactions, forms a preferred object of the invention.
  • the mixture is stirred while allowing to return to ambient temperature for 4 hours. 100 ml of water are then added.
  • the organic phase is separated and the aqueous phase is extracted with CH 2 CI 2 .
  • the combined organic phases are washed with saturated sodium bisulfite.
  • the mixture is left to stir at 70 ° C. for 3 hours.
  • the mixture is transferred to a separatory funnel, washed with water, sodium bisulfite, sodium bicarbonate and then brine.
  • diphosphine (PO) in dibromo form is as follows:
  • the mixture is dissolved in 70 mL of DMF and heated to reflux overnight.
  • the mixture is cooled and then treated with a solution of ethylenediamine (25 mL) and water (25 mL).
  • the mixture is stirred for 2 minutes, then 100 ml of water and 200 ml of toluene are added.
  • the mixture is stirred for 5 minutes and then the aqueous phase is extracted once with toluene.
  • the combined organic phases are washed successively with 1 time of water, 4 times of HCl, 1 time of brine, then 1 time of sodium bicarbonate.
  • the product is purified on a column of silica gel with ethyl acetate / cyclohexane (4/6) as eluent.
  • diphosphine (PO) in dicyane form is as follows:
  • 5.5'-dicyanoBINAPO (420 mg, 0.6 mmol) is placed under an inert atmosphere in a dry 25 ml flask equipped with a condenser.
  • Phenylsilane (8 mL, 64.8 mmol) is added and the suspension is degassed under reduced pressure (about 8 mm of mercury) and argon is introduced
  • the mixture is heated to 130 ° C. and then the trichlorosilane is added in 3 portions (3 ⁇ 1 mL) after 1 h, 3 h and then 15 h; then stirred for another 2 hours.
  • the mixture is cooled and then the product is evaporated until a white solid is obtained. This solid is washed with cyclohexane, filtered through a millipore and then dried under reduced pressure (about 8 mm of mercury).
  • the product is dissolved in a mixture (1: 1) of 22.5 ml of THF and 22.5 ml of toluene.
  • LiAIH (227.7 mg, 6 mmol) is then added in portions.
  • the autoclave is then cooled and depressurized.
  • the solution is filtered through celite and then analyzed by gas chromatography.
  • the configuration of the corresponding alcohol obtained depends on the chirality of the ligand used.
  • the mixture is then cooled and 20 ml of water and 40 ml of dichloromethane are added.
  • diphosphine (f?) - 5,5'-perfluorohexylBINAPO is as follows:
  • Degased phenylsilane (8 mL) is added. The mixture is heated to 130 ° C. and the trichlorosilane is added in 3 batches (3 ⁇ 1 ml) after 1, 3 and then 15 hours.
  • diphosphine (f?) 5,5'-perfluorohexylBINAP is as follows:
  • diamBINAP Preparation of a polyurea from fSJ-5,5'-diaminomethylBINAP (diamBINAP).
  • the starting diamBINAP 200 mg, 0.29 mmol prepared according to the procedure described in examples 1 to 4 is placed in a 10 ml flask. This is dissolved in 2 ml of degassed anhydrous dichloromethane. 2,6-Diisocyanatotoluene (51 mg, 0.29 mmol) is added under argon. The solution is stirred for 12 hours and then 2 ml of degassed isopropanol are added.
  • the solid is filtered and then washed with isopropanol.
  • the polymer and the metal precatalyst, bis- (2-methylallyl) cycloocta-1,5-diene ruthenium, are weighed out in a 5 ml conical glass reactor with a dry conical bottom maintained under an inert atmosphere and equipped with a stirrer. 1: 1 polymer / metal molar ratio.
  • Anhydrous and degassed ethanol is added to the reactor where the catalyst has just been prepared.
  • the substrate is then added (in a defined catalyst / substrate ratio).
  • the reactor is placed in an autoclave under 40 bars of hydrogen pressure and at 50 ° C. Agitation is maintained overnight.
  • the reactor is recovered and then centrifuged.
  • the supernatant solution is recovered and then analyzed by gas chromatography.
  • the substrate is then added (in a defined catalyst / substrate ratio).
  • the reactor is placed in an autoclave under 40 bars of hydrogen pressure and at 50 ° C. Stirring is continued for 6 hours.
  • the reactor is recovered and then centrifuged.
  • the supernatant solution is recovered and then analyzed by gas chromatography.

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Abstract

La présente invention a pour objet de nouvelles diphosphines de Formule (I) notamment utiles, sous leur forme optiquement active, à titre de ligands dans des complexes métalliques. La présente invention concerne également leurs utilisations comme produits intermédiaires dans la préparation de ligands sous une forme insoluble de type polymérique. L'invention vise également l'utilisation desdits ligands insolubles notamment dans la préparation de complexes métalliques destinés à la catalyse asymétrique.

Description

DIPHOSPHINES, LEUR PREPARATION ET LEURS UTILISATIONS.
La présente invention a pour objet de nouvelles diphosphines notamment sous leur forme optiquement active ainsi que le procédé permettant de les obtenir.
L'invention vise également leurs utilisations comme ligands bidentés dans la synthèse de catalyseurs à base de métaux de transition destinés à la catalyse asymétrique.
L'invention vise également leurs utilisations comme produits intermédiaires dans la préparation de ligands sous forme insoluble. Plus particulièrement, l'invention réside dans un polymère optiquement actif dans lequel l'un des motifs polymériques est constitué par une diphosphine chirale.
L'invention vise également l'utilisation dudit polymère comme ligand dans la préparation de complexes métalliques destinés à la catalyse asymétrique.
La production de composés optiquement actifs purs est un problème qui se pose dans de nombreux domaines techniques tels que par exemple, la pharmacie, l'agrochimie, l'industrie alimentaire (additifs alimentaires, arômes) et également dans l'industrie de la parfumerie. On s'attend à ce que ce problème prenne une importance croissante car de plus en plus, on constate que dans une application donnée, seul l'un des stéréomères présente la propriété recherchée.
La catalyse asymétrique a connu ces dernières années un essor considérable. Elle présente l'avantage de conduire directement à la préparation d'isomères optiquement purs ou optiquement enrichis par induction asymétrique sans qu'il soit nécessaire de procéder au dédoublement de mélanges racémiques.
Le 2,2'-bis(diphénylphosphino)-1 ,1'-binaphtyle (BINAP) est un exemple de ligand disphosporé utilisé couramment pour la préparation de complexes métalliques pour la catalyse asymétrique des réactions d'hydrogénation, de carbonylation, d'hydrosilylation, de formation de liaisons C-C (telles que les substitutions allyliques ou les couplages croisés de Grignard) ou même d'isomérisation asymétrique d'allylamines.
Les complexes utilisés sont dérivés des sels de palladium, de ruthénium, de rhodium et d'iridium.
La mise au point de nouveaux ligands chiraux est souhaitable pour plusieurs raisons. On recherche des ligands susceptibles d'améliorer l'énantiosélectivité des réactions.
On a également besoin de ligands facilement accessibles d'un point de vue industriel.
Ainsi, on a décrit dans WO 00/49028, une diphosphine qui est un dérivé du BINAP dont les deux groupes naphtyle portent un substituant en position 6 et 6'. Il s'agit plus précisément de 6,6'-diaminométhylBINAP.
Or la préparation de cette phosphine n'est pas aisément réalisable industriellement car elle comporte de nombreuses étapes :
Figure imgf000003_0001
Poursuivant ses recherches, la demanderesse a trouvé qu'il était possible de préparer des diphosphines susceptibles d'être préparées beaucoup plus aisément à l'échelle industrielle car elles dérivent d'un produit commercial à savoir le 2,2'-bis(diphénylphosphino)-1 ,1 '-binaphthyle ou BINAP.
Un premier objet de l'invention sont des diphosphines dont les groupes naphtyle sont substitués en position 5,5'.
Un autre objet de l'invention sont les produits intermédiaires qui sont des diphosphines sous forme de dioxyde et ayant des substituants en position 5,5'.
L'invention vise aussi bien le mélange racémique que les formes optiquement actives desdites diphosphines.
D'autres objets de l'invention sont les procédés de préparation desdites diphosphines ainsi que leurs utilisations en catalyse asymétrique.
La présente invention fournit donc une diphosphine susceptible d'être utilisée comme ligands dans des catalyseurs chiraux et répondant à la formule
Figure imgf000004_0001
dans ladite formule :
- Ri, R2, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un substituant,
- Ari et Ar2 représentent indépendamment un groupe alkyle, alcényle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle,
- Xi, X2, identiques ou différents, représentent :
. un groupe R, alkyle, alcényle, alcynyle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle, . un groupe alkyle substitué par un ou plusieurs atomes d'halogène, de préférence le fluor ou par des groupes nitro ou amino, . un atome d'halogène choisi parmi le brome, le chlore ou l'iode, . un groupe -OH, . un groupe -O-Ra, . un groupe -O-CORa, . un groupe -S-Ra, . un groupe -CN, . un groupe dérivé du groupe nitrile tel que :
. un groupe -CH2-NH2,
. un groupe -COOH, . un groupe dérivé du groupe carboxylique tel que :
. un groupe -COORa,
. un groupe -CH2OH,
. un groupe -CO-NH-Rb, . un groupe dérivé du groupe aminométhyle tel que :
. un groupe -CH2-NH-CO-R ,
. un groupe -CH2-NH-CO-NH-R ,
. un groupe -CH2-N=CH-Ra,
. un groupe -CH2-N=C=O,
. un groupe -CH2-NH4 +, . un groupe comprenant un atome d'azote tel que :
. un groupe -NHRa,
. un groupe -N(Ra)2,
. un groupe -N=CH-Ra,
. un groupe -NH-NH2,
. un groupe -N=N+=N",
. un groupe -N=C=O, . un atome de magnésium ou de lithium, dans les différentes formules, Ra représente un groupe alkyle, cycloalkyle, arylalkyle, phényle et Rb a la signification donnée pour Ra et représente également un groupe naptyle.
La présente invention vise également les produits intermédiaires à savoir la diphosphine sous forme de dioxyde, sous forme racemique ou sous forme chirale et qui répond à la formule suivante :
Figure imgf000005_0001
dans ladite formule (II), R1 f R2, Ar^ Ar2, Xi, X2 ont la signification donnée pour la formule (I).
Parmi les diphosphines répondant à la formule générale (I), un groupe particulièrement intéressant de diphosphines est celui constitué par les diphosphines qui répondent à la formule (I') et qui sont susceptibles d'être utilisées comme produits intermédiaires pour la préparation de polymères insolubles en tant que constituants de l'un des motifs polymériques :
Figure imgf000006_0001
dans ladite formule :
- R-i, R2, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un substituant,
- Art et Ar2 représentent indépendamment un groupe alkyle, alcényle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle,
- Xi, X2, identiques, représentent :
. un groupe -OH,
. un groupe -CH2OH,
. un groupe -CH2-NH2,
. un groupe -COOH,
. un groupe -COORa dans lequel Ra représente un groupe alkyle, cycloalkyle, arylalkyle, phényle ,
. un groupe -N=C=O,
. un groupe -CH2-N=C=O. La caractérisque des diphosphines de formule (I') est de porter deux groupes fonctionnels susceptibles de réagir avec un ou plusieurs monomères polymérisables conduisant à un polymère qui, lorsqu'il est obtenu à partir d'une diphosphine chirale est optiquement actif et est donc susceptible d'être utilisé comme ligand dans des complexes métalliques mis en œuvre en catalyse asymétrique. On rappelle ci-après la définition de certains termes utilisés dans le présent texte.
Le terme « chiral » se réfère à une entité moléculaire, non superposable à son image dans un miroir. Un composé est racemique s'il est le mélange équimolaire de ses 2 formes énantiomères. Le terme « énantiomères » désigne des entités moléculaires qui sont images l'une de l'autre dans un miroir et qui ne sont pas superposables.
Un composé est optiquement actif s'il est capable de faire tourner le plan de polarisation d'un faisceau transmis de lumière polarisée plane. Un composé optiquement actif est nécessairement chiral.
Dans le cadre de l'invention, on entend par « alkyle », une chaîne hydrocarbonée linéaire ou ramifiée ayant de 1 à 15 atomes de carbone et de préférence de 1 ou 2 à 10 atomes de carbone.
Des exemples de groupes alkyle préférés sont notamment méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, t-butyle.
Par « alcényle », on entend un groupe hydrocarboné, linéaire ou ramifié ayant de 2 a" 15 atomes de carbone, comprenant une ou plusieurs doubles liaisons, de préférence, 1 à 2 doubles liaisons.
Par « alcynyle », on entend un groupe hydrocarboné, linéaire ou ramifié ayant de 2 à 15 atomes de carbone, comprenant une ou plusieurs triples liaisons, de préférence, 1 triple liaison.
Par « cycloalkyle », on entend un groupe hydrocarboné cyclique, monocyclique comprenant de 3 à 8 atomes de carbone, de préférence, un groupe cyclopentyle ou cyclohexyle ou polycyclique (bi- ou tricyclique) comprenant de 4 à 18 atomes de carbone, notamment adamantyle ou norbomyle.
Par « aryle », on entend un groupe mono- ou polycyclique aromatique, de préférence, mono- ou bicyclique comprenant de 6 à 20 atomes de carbone, de préférence, phényle ou naphtyle. Lorsque le groupe est polycyclique c'est-à-dire qu'il comprend plus d'un noyau cyclique, les noyaux cycliques peuvent être condensés deux à deux ou rattachés deux à deux par des liaisons σ.
Des exemples de groupes (C6-Cι8)aryle sont notamment phényle, naphtyle, anthryle et phénanthryle.
Par « arylalkyle », on entend un groupe hydrocarboné, linéaire ou ramifié porteur d'un cycle aromatique monocyclique et comprenant de 7 à 12 atomes de carbone, de préférence, benzyle. Dans la formule (I), (I') ou (II), les groupes carbocycliques An et Ar2 peuvent porter des substituants qui sont tels qu'ils n'interfèrent pas avec la complexation du ligand au métal lors de la préparation du catalyseur.
Des exemples de substituants sont les groupes alkyle, alkoxy, thioalkoxy, aikoxyalkyle, thioaikoxyalkyle, polyoxyalkylene, -SO3H, -SO3M où M est un cation métallique ou ammonium, -PO3H2, -PO3HM ou -PO3M2 où M est tel que défini ci-dessus.
De préférence, M est un cation de métal alcalin tel que Na, Li ou K.
Il est souhaitable que les substituants n'interfèrent pas avec les réactions mises en œuvre dans la préparation des composés (I) et (I') à partir des précurseurs dont ils sont issus. Toutefois, des étapes de protection et déprotection peuvent être envisagées, le cas échéant. L'Homme du Métier pourra se reporter à l'ouvrage suivant Protective Groups in Organic Synthesis,
Greene T.W. et Wuts P.G.M., éd. John Wiley et Sons, 1991 en vue de réaliser la protection de fonctions organiques particulières :
Dans les groupes alkyle, alkoxy, thioalkoxy, aikoxyalkyle et thioaikoxyalkyle, les parties alkyle sont des groupes hydrocarbonés saturés, linéaires ou ramifiés, comprenant notamment jusqu'à 25 atomes de carbone, et, par exemple de 1 à 12 atomes de carbone, mieux encore de 1 à 6 atomes de carbone.
Des exemples de groupes alkyle sont les groupes méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, t-butyle, pentyle, isopentyle, néopentyle, 2- méthylbutyle, 1 -ethylpropyle, hexyle, isohexyle, néohexyle, 1 -méthylpentyle, 3- méthylpentyle, 1 ,1-diméthylbutyle, 1 ,3-diméthylbutyle, 2-éthylbutyle, 1-methyl-1- ethylpropyle, heptyle, 1 -methylhexyle, 1 -propylbutyle, 4,4-diméthylpentyle, octyle, 1 -méthylheptyle, 2-éthylhexyle, 5,5-diméthylhexyle, nonyle, décyle, 1- méthylnonyle, 3,7-diméthyloctyle et 7,7-diméthyloctyle.
De façon préférée, les substituants sont des groupes alkyle ou alkoxy ayant de préférence de 1 à 6 atomes de carbone. Conformément à la présente invention, les ligands préférés et leurs intermédiaires répondent respectivement aux formules (I), (I') ou (II) dans lesquelles An, Ar2 représentent indépendamment un groupe (C C6)alkyle ; un groupe phényle éventuellement substitué par un ou plusieurs (Cι-C6)alkyle ou (Cι-C6)alkoxy ; ou un groupe (C4-C8) cycloalkyle éventuellement substitué par un ou plusieurs groupes (CrC6)alkyle.
Parmi les composés de formule (I), (I') ou (II) préférés, on compte ceux pour lesquels A et Ar2 sont indépendamment un groupe (d-C4)alkyle ; un groupe phényle éventuellement substitué par méthyle ou tertiobutyle ; ou un groupe (C5-C6)cycloalkyle éventuellement substitué par méthyle ou tertiobutyle.
On préfère tout particulièrement les composés de formule (I), (I') ou (II) dans lesquels A^ et Ar2 sont identiques et représentent préférentiellement un groupe phényle.
Les groupes carbocycliques A et Ar2 peuvent porter des substituants qui sont tels qu'ils n'interfèrent pas avec les réactions mises en jeu dans le procédé de l'invention. Ces substituants sont inertes dans les conditions mises en jeu dans les réactions d'halogénation (étape i), de cyanation (étape ii), de réduction (étape iii et iv). Ainsi, l'invention n'exclut pas la présence d'autres substituants autre que Ri et R2.
Les groupes naphtyle peuvent également porter un substituant représenté par Ri ou R2 qui peuvent être de même nature que ceux que l'on vient de préciser. De façon préférée, les substituants sont des groupes alkyle ou alkoxy ayant de préférence de 1 à 6 atomes de carbone.
Dans les formules (I), (I') et (II), Ri, R2 représentent préférentiellement un atome d'hydrogène, un ou plusieurs groupes choisis parmi (Cι-C4)alkyle et (C C4)alkoxy. Les composés (I), (I') et (II) préférés ne portent pas de substituant ce qui signifie que Ri et R2 représentent un atome d'hydrogène.
Pour ce qui est des groupements Xi et X2 préférés, Ra représente un groupe alkyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone, un groupe cyclohexyle, un groupe phényle et un groupe benzyle et Rb a la signification donnée pour Ra et représente également un groupe naphtyle.
Les groupes fonctionnels préférés situés en position 5 et 5' dans les composés de formule (I), (I') et (II) sont les suivants :
. un atome d'halogène, de préférence un atome de brome ou de chlore,
. un groupe alkyle substitué par un ou plusieurs atomes de fluor, . un groupe -CN,
. un groupe -CH2-NH2,
. un groupe -COOH. Parmi les composés de formule (I), on distingue notamment les composés de formule suivante :
Figure imgf000010_0001
dans ladite formule :
- X représente un atome de chlore, de brome ou d'iode,
- Ri, R2, An et Ar2 ont la signification donnée précédemment.
Un premier objet de l'invention réside dans un procédé de préparation de la diphosphine de formule (lai) caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes : i) réaliser l'halogénation en position 5,5' d'un composé de formule (III) :
Figure imgf000010_0002
dans ladite formule :
- Ri, R2, A et Ar2 ont la signification donnée précédemment, au moyen d'un halogène et en présence de fer de façon à obtenir le dihalogéné correspondant de formule :
Figure imgf000010_0003
dans ladite formule :
- X représente un atome de chlore, de brome ou d'iode, - Ri, R2, A^ et Ar2 ont la signification donnée précédemment. ii) réaliser la réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde et dihalogénée en position iphosphine de formule (lai) :
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0002
dans ladite formule :
- X représente un atome de chlore, de brome ou d'iode,
- Ri, R2, An et Ar2 ont la signification donnée précédemment.
La diphosphine sous forme dioxyde de formule (III) est connue. Elle peut être obtenue par oxydation V) :
Figure imgf000011_0003
dans ladite formule :
- Ri, R2, An et Ar2 ont la signification donnée précédemment.
La diphosphine sous forme d'oxyde de formule (III) est obtenue par oxydation à l'aide d'un agent oxydant de la diphosphine de formule (IV).
Bien que l'on puisse utiliser n'importe quel type d'agents oxydants, un oxydant chimique, par exemple le permanganate de potassium ou bien l'oxygène moléculaire ou un gaz en contenant, on préfère faire appel au peroxyde d'hydrogène, de préférence, sous forme de solution aqueuse.
La concentration de la solution de peroxyde d'hydrogène est avantageusement comprise entre 10 % et 35 % en poids. La quantité d'agent oxydant mise en œuvre peut varier largement de la quantité stœchiometrique jusqu'à un excès de 100 % par rapport à la stœchiométrie.
On fait appel à un solvant organique qui solubilise la diphosphine. Le solvant peut être choisi parmi les hydrocarbures aliphatiques, cycloaliphatiques ou aromatiques, chlorés ou non. Comme exemples, on peut citer le dichlorométhane, le chloroforme, le tétrachlorure de carbone, le 1 ,2- dichloroéthane.
La concentration de la diphosphine dans le solvant réactionnel est de préférence, entre 0,1 et 50 g/l.
On met donc en contact la diphosphine dissous généralement dans un solvant adéquat, en contact avec l'agent oxydant.
La réaction est conduite avantageusement à la température ambiante, le plus souvent entre -5°C et 25°C. La durée de la réaction se situe généralement entre 30 min et 6 h.
On récupère la diphosphine sous forme de dioxyde dans la phase organique.
On sépare les phases aqueuse et organique.
On effectue un traitement classique des phases. Ainsi, la phase organique est lavée avec du bisulfite de sodium ce qui permet d'éliminer dans la phase aqueuse l'excès d'agent oxydant (peroxyde) qui n'a pas réagi.
On effectue préférentiellement une opération de séchage habituel, sur desséchant par exemple sulfate de sodium ou de magnésium. On obtient une diphosphine sous forme de dioxyde répondant à la formule
(III) et désigné dans la suite du texte par « diphosphine (PO) ».
Conformément à la présente invention, on effectue la réaction d'halogénation du noyau naphtyle qui est une réaction électrophile réalisée par action d'un halogène, chlore, brome ou iode sur la diphosphine sous forme de dioxyde et en présence d'un catalyseur.
Cette réaction peut être mise en œuvre en présence d'un catalyseur qui est à base de fer. On fait appel de préférence à de la tournure ou de la limaille de fer. La quantité de fer mise en œuvre est telle que le rapport entre le nombre de moles de fer et le nombre de moles de composé de formule (III) varie entre 15 et 30 et plus particulièrement aux environs de 20. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'halogénation a lieu dans un solvant aprotique inerte.
Ledit solvant doit avoir un point d'ébullition supérieur à 60°C. On fait appel tout particulièrement aux hydrocarbures halogènes, chlorés ou bromes et préférentiellement au chloroforme, au tétrachlorure de carbone ou 1 ,2- dichloroéthane.
A titre de solvant préféré, on peut citer le 1 ,2-dichloroéthane.
De manière préférée, le rapport molaire de l'agent d'halogénation à la diphosphine (PO) varie entre 15 et 30 de préférence aux environs de 20. Lorsqu'on travaille en solution, la concentration des réactifs peut varier très largement entre 0,01 et 10 mol/l, par exemple entre 0,05 et 1 mol/l.
La réaction d'halogénation, de préférence de bromation est conduite entre 20°C et 100°C et d'une manière avantageuse, à l'abri de la lumière afin d'éviter les réactions radicalaires parasites. On obtient ainsi une diphosphine (PO) dihalogénée répondant à la formule
On la récupère d'une manière classique : neutralisation de l'excès de brome par le bisulfite de sodium, traitement par une base (carbonate ou hydrogénocarbonate de sodium), séparation des phases aqueuse et organique puis récupération de la diphosphine (PO) dihalogénée à partir de la phase organique qui est séchée puis élimination du solvant organique.
A l'étape (ii), l'atome de phosphore sous forme oxydé (PO) est réduit et l'on obtient la diphosphine de formule (lai).
Dans une étape suivante, on effectue la réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde.
Cette étape consiste à soumettre cette dernière à une réduction effectuée à l'aide d'un hydrogénosilane.
Ce dernier peut être représenté par la formule suivante : HSiRαRβRô (Fa) dans ladite formule :
- Rα, Rβ, Rδ, identiques ou différents, représentent, un atome d'hydrogène, un groupe alkyle ayant de 1 à 6 atomes de carbone, un groupe phényle ou un atome de chlore, - au plus deux des groupes Rα, Rβ, Rδ, représentent un atome d'hydrogène.
Les agents réducteurs préférés répondent à la formule (Fa) dans laquelle Rα, Rβ, δ, représentent un atome d'hydrogène, un groupe méthyle, un groupe phényle ou un atome de chlore. Comme exemples de réducteurs, on peut mentionner plus particulièrement :
Figure imgf000014_0001
- PhSiH3, - HSiCI3,
- (CH2)2HSiCI,
- CH3HSiCI
- PMHS ou polyméthylhydrosiloxane.
L'invention n'exclut pas tout autre type de composé organosilicié comprenant un groupe SiH.
La quantité d'agent réducteur est le plus souvent en grand excès stœchiometrique.
Ainsi, le rapport entre le nombre de moles d'agent réducteur et le nombre de moles de diphosphine (PO) varie entre 10 et 70. Parmi les agents réducteurs précités, on utilise un mélange de PhSiH3 (ou
PMHS) et de HSiCI3.
Dans ce cas, la quantité de PhSiH3 est telle que le rapport entre le nombre de moles de PhSiH3 et de moles de diphosphine (PO) varie entre 50 et 70.
Pour ce qui est de la quantité de HSiCI3, le rapport entre le nombre de moles de HSiCI3 et le nombre de moles de diphosphine (PO) varie entre 10 et 40.
La réaction de réduction est conduite à une température avantageusement choisie entre 80°C et 130°C.
En fin de réaction, on effectue le refroidissement du milieu jusqu'à température ambiante et l'on récupère le produit sous forme solide après évaporation.
On peut effectuer un ou plusieurs lavages du produit à l'aide d'un solvant organique, de préférence un hydrocarbure aliphatique, cycloaliphatique ou aromatique, halogène ou non. Comme solvants préférés, on peut citer le pentane, l'hexane ou le cyclohexane.
On obtient une diphosphine répondant à la formule (lai).
La présente invention fournit également le procédé d'obtention d'une diphosphine répondant à la formule (la2) :
Figure imgf000015_0001
dans laquelle Ri, R2, An et Ar2 sont tels que définis ci-dessus.
Le procédé de l'invention d'obtention de la diphosphine de formule (la2) comprend plus précisément les étapes suivantes : i) réaliser la substitution des deux atomes d'halogène, de préférence de brome par des groupes cyano par réaction de la diphosphine sous forme de dioxyde et dihalogénée en position 5,5' de formule (Haï) :
Figure imgf000015_0002
dans ladite formule : - X, Ri , R2, An et Ar2 ont la signification donnée précédemment, au moyen d'un agent nucleophile approprié de façon à obtenir le dicyané correspondant (lla2),
Figure imgf000015_0003
dans ladite formule : - Ri , R2, An et Ar2 ont la signification donnée précédemment, ii) réaliser la réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde et dicyanée en position 5,5' de formule (lla2), en diphosphine de formule (la2) :
Figure imgf000016_0001
dans ladite formule :
- Ri, R2, An et Ar2 ont la signification donnée précédemment.
Au départ d'une diphosphine sous forme de dioxyde et dihalogénée de formule (liai), l'étape suivante est une réaction de cyanation qui est une substitution nucleophile. Les deux atomes d'halogène portés par les noyaux naphtyle sont déplacés par des groupes cyano par action d'un agent nucleophile approprié.
De façon à réaliser cette substitution, l'homme du métier pourra utiliser l'une quelconque des méthodes connues dans la technique.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'agent nucleophile utilisé est le cyanure de cuivre (I) ou (II).
Le rapport molaire du cyanure de cuivre au composé de formule (Mai) est de préférence supérieur à 2, il peut varier avantageusement entre 2 et 4, préférablement entre 2 et 3.
La réaction est de préférence mise en œuvre dans un solvant. Comme exemple de solvants, on peut citer les amides tels que le dimethylformamide, la N-méthyl-2-pyrrolidinone et l'hexaméthylphosphorylamide. Le dimethylformamide est nettement préféré. La pyridine est également un solvant approprié.
La température de la réaction est maintenue avantageusement entre 50°C et 200°C, de préférence entre 100°C et 190° C. La concentration des réactifs dans le milieu réactjonnel oscille généralement entre 0,1 et 10 mol/l, par exemple entre 2 et 7 mol/l.
L'isolement du nitrile implique la décomposition du complexe intermédiaire formé et le piégeage de l'excès de cyanure.
L'hydrolyse du complexe intermédiaire pourra être réalisée soit par action de chlorure de fer hydraté, soit par action d'éthylènediamine aqueux. Dans le premier cas, on verse le milieu réactionnel dans une solution aqueuse de chlorure de fer à 50-80 % (g/ml) contenant de l'acide chlorhydrique concentré. La solution résultante est chauffée à 40-80°C jusqu'à décomposition complète du complexe. Puis le milieu est décanté et extrait de façon conventionnelle.
Dans le second cas, le milieu réactionnel est versé dans une solution aqueuse d'éthylènediamine (éthylènediamine/eau : 1/5 - 1/1 (v/v), par exemple 1/3) puis l'ensemble est agité vigoureusement. Le milieu est alors décanté et extrait de façon connue en soi.
L'homme du métier pourra s'inspirer des travaux de L. Friedman et al. publiés dans J.O.C. 1961 , 26, 1522, pour isoler le nitrile.
Au départ de la diphosphine (PO) dicyanée de formule (lla2), on obtient le composé de formule (la2) par réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde telle que précédemment décrite.
La présente invention fournit par ailleurs un procédé de transformation des composés de* formule (la2) (lesquels présentent deux fonctions cyano) en composés diaminométhylés correspondants.
Ainsi, selon un autre de ses aspects, l'invention concerne un procédé comprenant en plus des étapes (i) et (ii) définies ci-dessus pour la préparation de la diphosphine de formule (la2), une étape supplémentaire de réduction de la fonction nitrile du composé de formule (la2) par action d'un agent réducteur de façon à obtenir un composé de formule (Ia3) :
Figure imgf000017_0001
dans ladite formule :
- Ri, R2, An et Ar2 ont la signification donnée précédemment.
Dans une étape suivante, on effectue la réduction du groupe cyano.
Un agent réducteur approprié est l'hydrure de lithium et aluminium (LiAIH4). L'invention n'entend pas se limiter à l'utilisation de cet agent réducteur particulier.
La réaction est préférablement mise en œuvre dans un solvant ou un mélange de solvants. Lorsque l'agent réducteur est LiAIH4, le solvant comprend de façon avantageuse un ou plusieurs hydrocarbures aromatiques (tels que le benzène, le toluène et le xylène) en mélange avec un ou plusieurs éthers.
A titre d'éthers, on peut citer les éthers d'alkyle en C C6 (éther diéthylique et diisopropylique), les éthers cycliques (dioxane, tetrahydrofurane), le diméthoxyéthane et l'éther diméthylique de diéthylèneglycol.
On préfère les éthers cycliques du type du tetrahydrofurane.
Lorsque l'agent réducteur est LiAIH4, on optera plus préférablement pour un mélange de toluène et de tetrahydrofurane dans des proportions variant entre (v/v) 70-50/30-50 : toluène/tétrahydrofurane (par exemple 60/40 : toluène/THF). La réduction peut être conduite à une température comprise entre 20°C et
100°C, de préférence entre 40°C et 80°C.
Habituellement, on utilise un large excès de l'agent réducteur. Ainsi, le rapport molaire de l'agent réducteur au composé de formule (la2) varie généralement entre 1 et 30, par exemple entre 2 et 20, notamment entre 5 et 18. La concentration des réactifs dans le milieu est variable ; elle peut être maintenue entre 0,005 et 1 mol/l.
On obtient un composé de formule (laβ) qui peut être récupéré d'une manière classique, notamment par traitement avec une base (soude) pour éliminer les aluminates suivi d'une filtration, d'un séchage et d'une évaporation. Les composés de formule (las) obtenus selon le procédé de l'invention sont nouveaux et forment un autre objet de l'invention.
Parmi ces composés, on préfère ceux pour lesquels dans laquelle An et Ar2 sont choisis un groupe (CrC4)alkyle parmi phényle éventuellement substitué par méthyle ou tertiobutyle ; et (C5-C6)cycloalkyle éventuellement substitué par méthyle ou tertiobutyle.
On choisit plus préférentiellement ceux de formule (las) dans laquelle An et Ar2sont identiques et représentent un groupe phényle.
En variante, il est possible de transformer les deux fonctions cyano des composés de formule (la2) en fonctions acide carboxylique, imine, hydroxyméthyle ou amide.
Les produits résultant de ces transformations sont autant de ligands utilisables en catalyse asymétrique. En variante, l'invention fournit un procédé comprenant en plus des étapes
(i) et (ii) définies ci-dessus, l'étape consistant à traiter en milieu acide ou en milieu basique, le composé de formule (la2), de façon à obtenir l'acide carboxylique correspondant de formule (Ia4) :
Figure imgf000019_0001
dans ladite formule :
- Ri, R2, An et Ar2 ont la signification donnée précédemment.
La transformation d'une fonction nitrile en fonction acide carboxylique est décrite dans les ouvrages de base de la chimie organique. Aussi, l'homme du métier pourra facilement déterminer les conditions reactionnelles appropriées.
Une façon simple de procéder consiste à utiliser en tant qu'agent d'hydrolyse, de Phydroxyde de sodium aqueux.
En variante, il est possible de transformer les deux fonctions carboxylique des composés de formule (la≈ en fonctions ester, hydroxyméthyle ou amide. Une diphosphine de formule (las) qui correspond à la formule (I) ou (I') dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe -COORa est obtenue par estérification directe du composé de formule (Ia4) réalisée classiquement en milieu basique.
Une diphosphine de formule (lae) qui correspond à la formule (I) ou (I') dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe -CH2OH est obtenue par réduction du composé de formule (Ia4) à l'aide par exemple de LiAIH4 ou de NaH
[Gaylord, N.G. Réduction with complex metals hydride ; Wiley : NY, 1956, p.322].
Une diphosphine de formule (la7) qui correspond à la formule (I) ou (I') dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe -CO-NH-Rb est obtenue par réaction du composé de formule (Ia4) avec une amine Rb-NH2 en présence d'un agent de couplage comme par exemple le DCC (dicylohexylcarbamate)
(Klausner Y.S., Bodansky M., Synthesis, 1972, 453).
En variante, il est possible de transformer les deux fonctions aminométhyle des composés de formule (laβ) en fonctions amide ou urée. Une diphosphine de formule (la8) qui correspond à la formule (I) ou (I') dans laquelle X et X2 représentent un groupe -CH2-NH-CO-Rb est obtenue par réaction du composé de formule (Ia3) avec un acide Rb-COOH en présence d'un agent de couplage comme par exemple le DCC (Klausner Y.S., Bodansky M., Synthesis, 1972, 453).
Une diphosphine de formule (lac,) qui correspond à la formule (I) ou (I') dans laquelle Xi et X2 représente un groupe -CH2-NH-CO-NH-R , est obtenue par réaction du composé de formule (las) avec un isocyanate Rb-NCO généralement en milieu solvant [Rob Ter Halle, Benoit Colasson, Emanuelle Schulz, Michel Spagnol, Marc Lemaire, Tetrahedron Letters, 2000, (41) 643- 646].
Une diphosphine de formule (laio) qui correspond à la formule (I) ou (I') dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe -CH2-N=CH-Ra est obtenue par réaction du composé de formule (Ia3) avec un aldéhyde Ra-CHO (Farrar W.V., Rec. Chem. Prog, 1968, 29, 85).
Une diphosphine de formule (lan) qui correspond à la formule (I) ou (I') dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe -CH^N≈C≈O est obtenue par réaction du composé de formule (Ia3) avec le phosgène effectuée selon l'enseignement de la littérature notamment par Jerry MARCH, Advanced Organic Chemistry, 5eme édition, John Wiley and Sons, p. 507.
Une diphosphine de formule (laι2) qui correspond à la formule (I) ou (I') dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe -CH2-NH4 + est obtenue par mise en présence du composé de formule (las) avec un acide, de préférence, l'acide bromhydrique, à température ambiante, dans un solvant approprié capable de solubiliser le composé de formule (las). Un solvant approprié est par exemple un solvant aprotique tel qu'un hydrocarbure aliphatique halogène (du type du dichlorométhane ou du trichloréthylène) ou aromatique éventuellement halogène tel que le toluène ou le toluène halogène. On récupère la diphosphine de formule (laι2) en phase aqueuse. Des diphosphines de formule (laι3) ou (laι4) qui correspondent à la formule
(I) ou (P) dans laquelle Xi et X2 représentent respectivement un groupe -NHRa ou un groupe -N(Ra)2 sont obtenues par réaction respectivement de la diphosphine sous forme de dioxyde et dihalogénée de formule (liai) et d'une amine RaNH2 ou (Ra)2NH (Kazankov M.V., Ginodman L.G., d. Org. Chem, USSR, 1975, 11 , 451) suivie par une réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde telle que précédemment décrite.
Une diphosphine de formule (lai5) qui correspond à la formule (I) ou (I') dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe -N=CH-Ra est obtenue par réaction de l'ammoniac avec la diphosphine sous forme de dioxyde et dihalogénée de formule (liai) puis réaction du groupe amino avec un composé de type Ra-CHO suivie par une réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde telle que précédemment décrite. Une diphosphine de formule (laι6) qui correspond à la formule (I) ou (I') dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe -NH-NH2 est obtenue par réaction de l'hydrazine avec la diphosphine sous forme de dioxyde et dihalogénée de formule (Haï) (Kazankov M.V., Ginodman L.G., d. Org. Chem, USSR, 1975, 11 , 451) suivie par une réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde telle que précédemment décrite.
Une diphosphine de formule (la17) qui correspond à la formule (I) ou (I') dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe -N=N+=N" est obtenue par réaction de HN3 ou NaN3 avec la diphosphine sous forme de dioxyde et dihalogénée de formule (liai) (Scriven E.F.V, Turnbull K., Chem.Rev, 1988, 88, 297) suivie par une réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde telle que précédemment décrite.
Une diphosphine de formule (laι8) qui correspond à la formule (I) ou (I') dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe -N=C=O est obtenue par réaction du composé de formule (laι3) avec le phosgène effectuée selon l'enseignement de la littérature notamment par Jerry MARCH, Advanced Organic Chemfstry, 5ème écjitionj Jonn Wj|ey and SonSj p 507
En variante, l'invention fournit également une diphosphine de formule (lais,) dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe hydrocarboné R choisi parmi les groupes alkyle, alcényle, alcynyle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle et qui est obtenue en préparant le réactif magnésien correspondant à la diphosphine dihalogénée (Haï) sous forme de dioxyde par réaction de cette dernière avec le magnésium puis réaction du réactif obtenu avec l'hydrocarbure halogène R-Xo (Xo = Br ou Cl) (Kharasch M.S., Reinmuth O., G gnard reactions of nonmetallic substances ; Prentice-hall :Englewood Cliffs, NJ, 1954, 5). On fait ensuite une réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde telle que précédemment décrite.
En variante, l'invention fournit également une diphosphine de formule (la20) dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe alkyle substitué par un ou plusieurs atomes d'halogène, notamment par des atomes de fluor. Il s'agit préférentiellement d'un groupe perfluoroalkyle de type -(CH2)pFq dans lequel p est compris entre 1 et 15, de préférence entre 6 et 10 et q est compris entre 3 et 21 , de préférence entre 13 et 25.
L'obtention d'une telle diphosphine est obtenue en faisant réagir la diphosphine sous forme de dioxyde et dihalogénée de formule (liai) avec l'espèce iodée correspondante l(CH2)pFqj p et q ayant les significations données précédemment, en présence de cuivre, éventuellement d'une base et d'un solvant polaire.
Le rapport entre le nombre de moles de diphosphine de formule (Haï) et le nombre de moles de composé iodoperfluore varie entre 1 et 5, de préférence entre 1 et 3.
Le rapport entre le nombre de moles de cuivre et le nombre de moles de diphosphine dibromée varie entre 5 et 10.
Pour ce qui est de la base, on fait appel à une base piégeante telle que notamment celles mentionnées ci-dessus, en particulier la bipyridine.
Le rapport entre le nombre de moles de base et le nombre de moles de diphosphine dibromée varie entre 0,1 et 1.
La réaction a lieu avantageusement dans un solvant polaire tel que par exemple, le diméthylsulfoxyde, le dimethylformamide, le fluorobenzène. La réaction a lieu entre 60°C et 100°C, de préférence entre 70°C et 80°C.
La réaction dure entre 24 et 36 heures.
En fin de: réaction, on dilue par un solvant (par exemple dichlorométhane), on sépare le cuivre par filtration et l'on récupère la phase organique qui est lavée classiquement à l'eau, puis avec une solution diluée d'acide (par exemple HCI 1 N) puis à l'aide de l'hydrogénocarbonate de sodium.
La phase organique est séchée puis le solvant éliminé par évaporation.
On récupère la diphosphine sous forme de dioxyde présentant des groupes perfluoroalkyle en position 5 et 5'. On fait ensuite une réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde telle que précédemment décrite. En variante, l'invention fournit également une diphosphine de formule (la2ι) dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe hydroxyle. Elle est obtenue à partir de la diphosphine sous forme de dioxyde et dihalogénée de formule (liai), selon une réaction de substitution nucleophile aromatique par OH- [Fyfe, C.A. in Patai The Chemistry of the hydroxyl group, pt.1, Wiley : NY, 1971, p. 83]. On fait ensuite une réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde telle que précédemment décrite.
L'invention fournit également une diphosphine de formule (la22) dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe -OCORa. Elle est obtenue à partir de la diphosphine de formule (laι7) par réaction avec l'acide carboxylique RaCOOH ou dérivé (halogenure ou anhydride), selon une réaction classique d'estérification. Le procédé de l'invention peut être mis en œuvre au départ d'un composé de formule (IV) optiquement actif avec conservation de la chiralité d'un bout à l'autre de la synthèse.
Ainsi, en partant du fS)-BINAP, on obtient le (S -5,5'-diaminométhyl-2,2'- bis(diphénylphosphino)-1 ,1'-binaphtyle. Au départ du (R)-B\HAP, on obtient le (Η -5,5'-diaminométhyl-2,2'-bis(diphénylphosphino)-1 ,1'-binaphtyle.
Selon un autre aspect de l'invention, l'invention concerne l'utilisation de la diphosphine dont les groupes naphtyle sont substitués en position 5,5' par deux groupes fonctionnels identiques capables de réagir avec de monomères polymérisables conduisant à un polymère racemique ou optiquement actif. Les diphosphines mises en œuvre répondent à la formule (I'). Dans la formule (I'), Xi, représente un groupe aminométhyle -CH2-NH2, un groupe hydroxy -OH, un groupe hydroxyméthyle -CH2-OH, un groupe carboxylique ou ester -COORa (Ra représente un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle, cycloalkyle, arylalkyle, phényle plus préférentiellement un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle Cι-C2), un groupe isocyanato -N=C=O, un groupe isocyanatométhyle -CH2-N=C=O.
Avantageusement, il s'agit des diphosphines répondant aux formules (la2ι), (las), (Ia4), (las), (lae), (lan), (la18).
Un autre objet de l'invention réside donc dans les polymères optiquement actifs comprenant la diphosphine chirale de formule (I") comme motifs polymériques.
Un autre objet de l'invention est constitué par l'utilisation du polymère optiquement actif, comme ligand dans la préparation de complexes métalliques destinés à la catalyse asymétrique.
Le polymère de l'invention est constitué d'un enchaînement de deux types de motifs. Le premier type de motif est le reste de la diphosphine chirale répondant à la formule (I') et portant deux groupes fonctionnels identiques polymérisables.
Le second type de motif est le reste d'un monomère polymérisable avec lesdits groupes fonctionnels, c'est-à-dire un monomère comprenant au moins deux groupes fonctionnels identiques capables de réagir avec les groupes fonctionnels de la diphosphine chirale.
Le monomère préféré est difonctionnel et il peut être représenté par la formule (X) suivante :
Y1 - M -Y1 (X) dans laquelle :
- M représente un groupe divalent hydrocarboné à caractère aliphatique, alicyclique et/ou aromatique,
- Yi représente un groupe fonctionnel, de préférence un groupe carboxylique, ester, hydroxy, amino, isocyanato, aldéhyde, cétone.
La taille du groupe M sera ajustée par l'homme du métier en fonction de l'utilisation finale du ligand et notamment en fonction de la réaction que doit catalyser le complexe métallique formé à partir de ce ligand polymère.
Des significations préférées seront données ultérieurement pour les réactifs choisis préférentiellement.
On précisera que les monomères les plus souvent utilisés répondent à la formule (X) dans laquelle M représente une chaîne alkylene Cι-Cι2, de préférence en Ci-Ce ; un groupe cycloalkylène, de préférence cyclohexylène ; un groupe arylène, de préférence phénylène, tolylène ou naphtalène.
Ainsi, le polymère optiquement actif résultant de la polymérisation de la diphosphine de formule (I') et du monomère de formule (X) comprend le motif récurrent suivant :
Figure imgf000024_0001
dans lequel
- Ri, R2, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un substituant,
- An et Ar2 représentent indépendamment un groupe alkyle, alcényle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle,
- M représente un groupe divalent hydrocarboné à caractère aliphatique, alicyclique et/ou aromatique ;
- Fi représente le groupe fonctionnel résultant de la réaction :
. du groupe Xi choisi parmi les groupes : aminométhyle, hydroxy, hydroxyméthyle, carboxylique, ester, isocyanato, isocyanatométhyle, . et du groupe Yi choisi parmi les groupes carboxylique, ester, hydroxy, amino, isocyanato, aldéhyde, cétone,
- le degré de polymérisation est préférablement compris entre 2 et 100, mieux encore entre 2 et 50. Le choix de ces fonctions, combiné au choix des monomères polymérisables, détermine la nature du polymère résultant. Ainsi, Fi représente plus particulièrement :
- un groupe urée (Fi) résultant de la réaction d'un groupe aminométhyle (Xi) avec un groupe isocyanato (Yi) ou un groupe isocyanato ou isocyanatométhyle (Xi) avec un groupe amino (Yi),
- un groupe uréthane (Fi) résultant de la réaction d'un groupe isocyanato ou isocyanatométhyle (Xi) avec un groupe hydroxy (Yi) ou un groupe hydroxy ou hydroxy méthyle (Xi) avec un groupe isocyanato (Yi),
- un groupe ester (Fi) résultant de la réaction d'un groupe carboxylique ou ester (Xi) avec un groupe hydroxy (Yi) ou un groupe hydroxy ou hydroxyméthyle (Xi) avec un groupe carboxylique ou ester (Yi),
- un groupe amide (Fi) résultant de la réaction d'un groupe carboxylique (Xi) avec un groupe amino (Yi) ou un groupe aminométhyle (Xi) avec un groupe carboxylique (Yi), - un groupe imine (Fi) résultant de la réaction d'un groupe aminométhyle
(Xi) avec un groupe aldéhyde ou cétone (Yi). La présente invention englobe tous les types de polymères et notamment les polymères linéaires, ramifiés ou réticulés. On peut citer des polymères tels que les polyester, polyuréthane, polyamide, polyurée, polyimine, polyimide. Les polymères préférés sont des polymères linéaires mais l'invention n'exclut pas des polymères réticulés obtenus en mettant en œuvre une monomère polymerisable comprenant plus de deux groupes fonctionnels, par exemple trois groupes.
Le choix des monomères mis en présence sera fonction de leur facilité d'accès.
Ainsi, l'invention privilégie le corps chiral portant en position 5, 5' deux groupes aminométhyle.
Les composés mis en œuvre préférentiellement, répondant à la formule (\ao) dans laquelle An et Ar2 sont choisis indépendamment parmi un groupe (Cr C4)alkyle, phényle éventuellement substitué par méthyle ou tertiobutyle ; et (C5- C6)cycloalkyle éventuellement substitué par méthyle ou tertiobutyle.
On choisit plus préférentiellement ceux de formule (las) dans laquelle An et Ar2 sont identiques et représentent un groupe phényle. Conformément à l'invention, on fait réagir l'une des diphosphines répondant à l'une des formules (I') avec un monomère polymerisable. On choisit préférentiellement de ne mettre en œuvre qu'un seul monomère polymerisable. Comme classes de monomères, on peut mentionner notamment, les diacides, les diesters, les diols, les diisocyanates, les dialdehydes, ou les dicétones.
Bien que l'invention n'entende pas s'y limiter spécifiquement, les polyamides, polyurées et polyimides, vont faire l'objet d'une description plus détaillée.
Les polyurées, polyamides et polyimides de l'invention peuvent être préparés au départ d'une diphosphine chirale constitué d'un corps chiral portant, à titre de groupes fonctionnels, deux groupes aminométhyle et qui correspond aux formules (las).
Polyurées.
Lorsque le polymère visé est une polyurée, celle-ci peut être synthétisée par polymérisation d'une diphosphine portant deux groupes -CH2-NH2 avec un ou plusieurs di- ou polyisocyanates. La nature du composé isocyanate n'est pas critique en soi.
De manière préférée, le diisocyanate est un diisocyanate de formule (Xa) :
0=C=N - J - N=C=O (Xa) dans laquelle :
- J représente un groupe divalent hydrocarboné à caractère aliphatique, alicyclique et ou aromatique,
La taille du groupe J sera ajustée par l'homme du métier en fonction de l'utilisation finale du ligand et notamment en fonction de la réaction que doit catalyser le complexe métallique formé à partir de ce ligand polymère.
Les sites catalytiques du polymère de l'invention sont situés au niveau des motifs issus de la diphosphine. La taille du groupe J détermine donc l'espacement des sites catalytiques.
Le groupe J est par exemple une chaîne alkylene en Cι-Cι6, de préférence Cι-Cι2, éventuellement interrompue par un ou plusieurs (de préférence 1 à 4, mieux encore 1 à 2) hétéroatomes choisis parmi O, N et S, ladite chaîne comprenant éventuellement une ou plusieurs insaturations (de préférence 1 à 4, mieux encore 1 à 2) ; un groupe -(CH2)a-K-(CH2) - où a et b sont indépendamment un nombre entier de 0 à 6 et K représente (C6- C8)cycloalkylène ; un groupe -(CH2)a-L-(CH2)b- où a et b sont tels que définis ci- dessus et L représente (C6-Cιo)arylène ; un groupe -(CH2)a-V0-(CH2) - où a et b sont tels que définis ci-dessus et V0 représente hétéroarylène de 5 à 8 chaînons comprenant 1 à 3 hétéroatomes choisi parmi O, N et S ; ou bien encore un groupe -M0-Q-M0- dans lequel M0 est choisi parmi (C3-C8)cycloalkylène et (C6- Cιo)arylène et Q représente une liaison, un atome de soufre, un atome d'oxygène, alkylene en (C1-C4), -SO-, -SO2- ou -CO-.
Lorsque J contient une chaîne alkylene, celle-ci est linéaire ou ramifiée et comporte de préférence 1 à 6 atomes de carbone. Lorsque cette chaîne alkylene comprend un atome d'azote, celui-ci porte un groupe (Cι-C6)alkyle ou un atome d'hydrogène.
Lorsque J contient cycloalkylène, on préfère que J soit cyclohexylène. Lorsque J contient arylène, on préfère que J soit phénylène ou naphtalène. Lorsque J représente -(CH2)a-L-(CH2)b-, -(CH2)a-K-(CH2)b- ou -(CH2)a-V0- (CH2)b-, on préfère que a et b soient identiques. Par hétéroarylène, on entend un groupe bivalent correspondant à un hétérocycle dans lequel deux atomes d'hydrogène ont été remplacés par deux liaisons.
On préfère les hétéroarylènes dérivés des hétérocycles : furanne, thiophène, pyrrole, oxazole, thiazole, imidazole, pyrrazole, isoxazole, isothiazole, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, indolizine, indole, isoindole, benzofuranne, benzothiophène, benzimidazole, benzothiazole, quinoléine, isoquinoléine, cinnoline, phtalazine, quinazoline, naphtyridine et ptéridine. De façon très avantageuse, hétéroarylène est dérivé de imidazole, benzimidazole, pyrimidine ou quinazoline. Lorsque J représente -M0-Q-M0-, on préfère que Q soit (Cι-C2)alkylène, une liaison, et M0 soit cyclohexylène ou phénylène.
Le groupe J tel que défini ci-dessus peut porter un ou plusieurs substituants choisis parmi un atome d'halogène, un groupe alkyle en Cι-C6, un groupe alcoxy en Cι-C6 , un groupe oxo et un groupe di(Cι-C6)alkylamino. Des exemples de diisocyanates particulièrement appropriés sont :
- le 1 ,2-diisocyanatopropane,
- le 1 ,4-diisocyanatobutane,
- le 2,6-diisocyanatotoluène,
- le 1 ,12- diisocyanatododécane, - le trans-1 ,4-cyclohexanediisocyanate,
- le 4,4'- diisocyanatodiphénylméthane,
- le 4,4'-diisocyanato-3,3'-diméthyldiphénylméthane,
- le 1 ,5-diisocyanatonaphtalène. La condensation du diisocyanate avec la diphosphine est mise en oeuvre dans des conditions appropriées qui sont facilement déterminées par l'homme du métier.
Ces conditions de polymérisation sont préférablement ajustées de façon à obtenir un polymère présentant un degré de polymérisation de 2 à 100, de préférence de 5 à 100, par exemple de 2 à 50, mieux encore de 4 à 25.
Des polyurées d'un degré de polymérisation de 3 à 8 conviennent particulièrement bien.
L'Homme du Métier choisira le degré de polymérisation de façon à ce que le polymère résultant soit insoluble dans le solvant ou mélanges de solvants utilisés dans la réaction asymétrique devant être catalysée.
Le choix de la méthode de polymérisation n'est pas critique selon l'invention.
Une méthode particulièrement appropriée est la polymérisation en solution. Le solvant est généralement un solvant polaire aprotique choisi parmi un hydrocarbure aliphatique éventuellement halogène, par exemple le chlorure de méthylène, le chloroforme, le tétrachlorure de carbone ou le 1 ,2-dichloroéthane ; un hydrocarbure aromatique éventuellement halogène, par exemple le chlorobenzène ou le dichlorobenzène ; un éther tel que l'éther de diéthyle, l'éther de diisopropyle, le tetrahydrofuranne, le dioxanne, l'éther dimethylique de diéthylèneglycol, les glymes et notammnent le 1 ,2-diméthoxyéthane ; un amide tel que le formamide, le dimethylformamide, le diméthylacétamide, la N-méthyl-2- pyrrolidinone ou l'hexaméthylphosphorylamide ; un nitrile tel que l'acétonitrile ou Pisobutyronitrile ; et le diméthylsulfoxyde. La concentration des réactifs dans la solution varie très largement en fonction de la solubilité des réactifs. Elle est généralement comprise entre 0,05 et 1 mol/l, de préférence entre 0,01 et 1 mol/l, par exemple 0,1 mol/l.
De manière préférée, le diisocyanate est utilisé en léger excès par rapport à la diphosphine, bien qu'en toute rigueur un rapport stoechiométrique de ces deux composés puisse convenir.
Ainsi, le rapport molaire du diisocyanate à la diphosphine est généralement fixé entre 1 et 1 ,5, par exemple entre 1 et 1 ,3.
La température à laquelle est mise en oeuvre la polymérisation est déterminée en fonction de la réactivité des différents réactifs et du degré de polymérisation souhaité. A titre d'indication, la température varie entre -20°C et 100°C, de préférence entre la température ambiante et 100°C, par exemple entre 15 et 100°C, mieux encore entre 15 et 40°C. Avantageusement, elle est de 20°C. La polymérisation est mise en oeuvre de façon conventionnelle par solubilisation des réactifs dans le solvant, mélange, éventuellement chauffage du milieu réactionnel, puis isolement du polymère, par exemple par filtration du milieu réactionnel. On notera qu'il peut être nécessaire, avant isolement du polymère, de désactiver les extrémités de la chaîne polymère, et notamment les fonctions isocyanates n'ayant pas réagi, par addition d'un alcanol en Cι-C6, par exemple du propanol, de l'isopropanol, du methanol, de l'ethanol ou même de l'alcool tert-butylique.
Un exemple de polymère particulièrement préféré est un polymère présentant comme motif récurrent :
Figure imgf000029_0001
dans lequel
- Ri, R2, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un substituant,
- An et Ar2 représentent indépendamment un groupe alkyle, alcényle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle,
- J a la signification donnée précédemment.
- le degré de polymérisation est préférablement compris entre 2 et 100, mieux encore entre 2 et 50.
Polyamides.
Lorsque le polymère est un polyamide, celui-ci peut être préparé par condensation d'une diphosphine chirale portant deux fonctions aminométhyle avec un ou plusieurs acides dicarboxyliques ou dérivés activés de ceux-ci.
L'acide dicarboxylique répond avantageusement à la formule (Xb) suivante :
HOOC -W - COOH (Xb) dans laquelle W est tel que défini pour J ci-dessus.
Les significations préférées de J indiquées ci-dessus sont également des significations préférées de W. Le groupe W peut être substitué par un ou plusieurs atomes d'halogène ou groupes oxo, (Cι-C6)alkyle, (Cι-C6)alcoxy ou di(Cι-C6)alkylamino. Parmi ces acides dicarboxyliques, on préfère ceux-ci ::
- les acides aliphatiques choisis parmi : - l'acide malonique,
- l'acide succinique,
- l'acide glutarique,
- l'acide adipique,
- l'acide 2,4-diméthyladipique, - l'acide pimélique,
- l'acide subérique,
- l'acide azélaïque,
- l'acide sébacique,
- l'acide dodécanedioïque, - l'acide f umarique,
- l'acide maléique,
- l'acide méthyliminodiacétique, ~
- l'acide 3-diméthylaminohexanedioïque,
- les acides cycloalcanedicarboxyliques et notamment : - l'acide 1 ,4-cyclohexanedicarboxylique,
- les acides aromatiques dicarboxyliques choisis parmi :
- l'acide phtalique,
- l'acide isophtalique,
- l'acide téraphtalique, - l'acide phénylènediacétique,
- l'acide 1 ,5-naphtalènedicarboxylique,
- l'acide 4,4'-diphényldicarboxylique,
- l'acide 3,3'-diphényldicarboxylique,
- la 4,4'-dicarboxydiphénylsulfone, - la 3,3'-dicarboxydiphénylsulfone.
Un groupe particulièrement préféré d'acides dicarboxyliques est constitué des acides suivants : - l'acide succinique,
- l'acide adipique, - l'acide fumarique,
- l'acide isophtalique,
- l'acide téréphtalique,
- l'acide 1 ,5-naphtalènedicarboxylique, - l'acide 4,4'-diphényldicarboxylique,
- l'acide 3,3'-diphényldicarboxylique.
Le dérivé activé de l'acide dicarboxylique désigne plus généralement le composé acide dicarboxylique dans lequel une ou deux des fonctions carboxyliques ont été modifiées de façon à accroître leur réactivité.
Des dérivés activés d'acide dicarboxylique sont par exemple obtenus par formation d'une liaison anhydride ou d'un groupe -COY où Y est un atome d'halogène tel que brome ou chlore.
D'autres dérivés activés des acides dicarboxyliques sont ceux portant en lieu et place des fonctions carboxyliques, des groupes -COT où T désigne un groupe azide, imidazolide, p-nitrophénoxy, 1 -benzotriazole, N-O-succinimide, acyloxy (tel que pivaloyloxy), (alcoxy en CrC4)carbonyloxy, dialkyl- ou dicycloalkyl-O-uréide.
La condensation de la diphosphine avec l'acide dicarboxylique ou son dérivé activé est généralement mise en oeuvre dans un solvant.
Lorsque l'acide dicarboxylique est utilisé en tant que tel, il peut être avantageux de réaliser la condensation en présence d'un catalyseur, par exemple un acide fort tel que l'acide chlorhydrique ou sulfurique ou bien en présence d'un agent de condensation tel que ceux couramment utilisés en synthèse peptidique.
Parmi les agents de condensation connus, on peut citer les dérivés N- hydroxylés tels que le N-hydroxysuccinimide et le 1 -hydroxybenzotriazole ; les disulfures tels que le 2,2'-disulfure de dipyridyle ; les dérivés d'acide succinique tels que le carbonate de N,N'-disuccinimidyle ; les chlorures phosphiniques tels que le chlorure N,N'-bis-(2-oxo-3-oxazolidinyl)phosphinique ; les oxalates tels que l'oxalate de N,N'-disuccinimidyle (DSO), le N,N'-oxalate de diphtalimide (DPO), l'oxalate de N,N'-bis(norboménylsuccinimidyle) (BNO), l'oxalate de 1 ,1'- bis(benzotriazolyle) (BBTO), l'oxalate de 1 ,1'-bis(6-chlorobenzotriazolyle) (BCTO) ou l'oxalate de 1 ,1'-bis(6-trifluorométhylbenzotriazolyle) (BTBO) ; les triarylphosphines telles que la triphénylphosphine ; une association d'un azodicarboxylate de di(alkyle inférieur) et d'une triarylphosphine, telle qu'une association d'azodicarboxylate de diéthyle et de triphénylphosphine ; les N- (alkyle inférieur)-5-aryl-isoxazolium-3'-sulfonates tels que le N-éthyl-5-phényl- isoxazolium-3'-sulfonate ; les dérivés de carbodiimide, incluant des N',N'- dicycloalkylcarbodiimides tels que le N',N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) ou le 1-éthyl-3-(3-diméthylaminopropyl)carbodiimide (EDAPC) ; les diséléniures de dihétéroaryle tels que le diséléniure de di-2-pyridyle ; les arylsulfonyltriazolides tels que le p-nitrobenzène-sulfonyltriazolide ; les halogénures de 2-halogéno-1- (alkyle inférieur)pyridinium tels que l'iodure de 2-chloro-1-méthylpyridinium ; les diarylphosphorylazides tels que le diphénylphosphorylazide (DPPA) ; les dérivés d'imidazole tels que le 1,1'-oxalyldiimidazole ou le N,N'-carbonyldiimidazole ; les dérivés de benzotriazole tels que le 1-hydroxybenzotriazole (HOBT) ; et les dérivés de dicarboximide tels que le N-hydroxy-5-norbornène-2,3-dicarboximide (HONB). Parmi ceux-ci, on préfère les dérivés de carbodiimides.
La réaction peut avoir lieu dans un large intervalle de température. Suivant la réactivité des réactifs mis en présence, la température réactionnelle oscille entre -20°C et 100°C. Lorsque la polymérisation implique la réaction d'un dérivé activé de l'acide dicarboxylique sur une diphosphine, une température relativement basse, préférablement comprise entre 0°C et 40°C, est suffisante.
A l'inverse, lorsque l'acide dicarboxylique en tant que tel est mis en jeu dans la réaction, la température est préférablement comprise entre 50 et 80°C. La concentration des réactifs dans le milieu réactionnel n'est pas déterminante selon l'invention. Elle peut varier entre 0,05 et 1 mol/l.
De façorr générale, le rapport molaire de l'acide dicarboxylique ou de son dérivé activé à la diphosphine varie entre 0,8 et 1 ,5, de préférence entre 0,9 et 1 ,2. Un mode opératoire typique, illustrant la préparation d'un polyamide au départ d'un chlorure d'acide carboxylique, est le suivant.
A une solution de 4,16 mmol de diphosphine dans 5 ml de N,N- diméthylacétamide, on ajoute 3,75 mmol du chlorure d'acide carboxylique. Le mélange réactionnel est maintenu une nuit sous agitation à température ambiante (18 à 30°C). Puis le polyamide est précipité dans 150 ml d'eau distillée.
Le polymère est filtré sur verre fritte, lavé à l'eau puis à l'isopropanol.
Les conditions générales de mise en oeuvre de la polymérisation et d'isolement du polymère seront facilement déterminées par l'homme du métier, étant entendu que les polyamides préférés de l'invention présentent un degré de polymérisation compris entre 2 et 100, par exemple entre 5 et 100, de préférence entre 2 et 50, mieux encore, entre 4 et 25.
L'homme du métier choisira le degré de polymérisation de façon à ce que le polymère résultant soit insoluble dans le solvant ou mélanges de solvants utilisés dans la réaction asymétrique devant être catalysée. Un exemple de polymère préféré est un polymère présentant comme motif récurrent :
Figure imgf000033_0001
dans lequel
- Ri, R2, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un substituant, - An et Ar2 représentent indépendamment un groupe alkyle, alcényle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle,
- W a la signification donnée pour J,
- le degré de polymérisation est préférablement compris entre 2 et 100, mieux encore entre 2 et 50. Polyimides.
Lorsque le polymère est un polyimide, celui-ci peut être préparé par condensation d'une diphosphine portant deux fonctions aminométhyle avec un ou plusieurs acides tétracarboxyliques ou dianhydrides d'acide tétracarboxylique.
Pour la préparation de ces polyimides, l'homme du métier pourra s'inspirer de D.C. Sherrington, Chem. Commun, 1998, 2275-2286.
De manière avantageuse, les polyimides sont préparés en deux étapes.
Dans une première étape, on forme un polyamide. Cette étape est, par exemple, conduite à une température comprise entre 15 et 50°C, de préférence comprise entre 20 et 30°C, dans un solvant aprotique polaire (tel qu'un amide du type du formamide, du dimethylacetamide, de la N-méthyl-2-pyrrolidinone, préférablement du dimethylacetamide).
Dans une deuxième étape, on forme le polyimide. Cette deuxième étape peut être réalisée par traitement avec un mélange d'anhydride acétique et de pyridine à une température comprise entre -100°C et 10°C, de préférence comprise entre -78 et -50°C.
Selon une autre variante de l'invention, le polymère peut être un polyuréthane. Polyuréthanes
Lorsque le polymère est un polyuréthane, celui-ci peut être préparé par condensation d'une diphosphine chirale portant deux groupes hydroxyle ou hydroxyméthyle avec un monomère de type diisocyanate. Dans ce cas, une catalyse au sel d'étain est souvent nécessaire. On peut se référer notamment à l'article de M. Lemaire et ail. d. Mol. Cat. A. 2002, Vol. 182-183, 239-247.
Selon un de ses aspects, l'invention concerne donc un procédé pour la préparation d'un polymère de l'invention comprenant la polymérisation d'une diphosphine chirale de formule (I'), avec un ou plusieurs monomères polymérisables, de préférence de formule (X) ; ladite phosphine chirale étant constituée d'un corps chiral portant deux groupes fonctionnels identiques capables de réagir avec lesdits monomères polymérisables. L'invention concerne également le polymère racemique correspondant au polymère optiquement actif de l'invention.
Ce polymère peut être préparé simplement par polymérisation de la diphosphine appropriée avec un ou plusieurs monomères polymérisables, ladite diphosphine portant deux groupes fonctionnels identiques capables de réagir avec lesdits monomères polymérisables.
De manière préférée, les diphosphines utilisées dans cette réaction sont les diphosphines racémiques correspondant aux diphosphines chirales préférées définies ci-dessus. Ainsi, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la diphosphine racemique est constituée d'un squelette de base racemique de formule (I') portant deux groupes fonctionnels identiques.
De même, les monomères polymérisables préférablement utilisés pour cette polymérisation sont ceux décrits ci-dessus pour la préparation des polymères optiquement actifs.
Les conditions opératoires de cette polymérisation seront facilement déterminées par l'homme du métier par analogie à celles proposées pour la réaction de polymérisation conduisant au polymère optiquement actif.
Les diphosphines obtenues selon les procédés de l'invention ainsi que celles qui sont insolublisées sous forme d'un polymère tel que précédemment décrit sont utilisables comme ligands dans la préparation de complexes métalliques destinés à la catalyse asymétrique des réactions d'hydrogénation, d'hydrosilylation, d'hydroboration de composés insaturés, d'époxydation d'alcools allyliques, d'hydroxylation vicinale, d'hydrovinylation, d'hydroformylation, de cyclopropanation, d'isomérisation d'oléfines, de polymérisation du propylène, d'addition de composés organométalliques à des aldéhydes, d'alkylation allylique, des réactions de type aldol, des réactions de Diels-Alder et, de façon générale, des réactions de formation de liaisons C-C (telles que les substitutions allyliques ou les couplages croisés de Grignard).
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les complexes sont utilisés pour l'hydrogénation des liaisons C=0, C=C et C=N.
Un objet de l'invention est donc de nouveaux complexes comprenant la diphosphine chirale de l'invention ou le polymère optiquement actif tel que précédemment défini et un métal de transition.
Comme exemples de métaux de transition capables de former des complexes, on peut citer notamment les métaux tels le rhodium, le ruthénium, le rhénium, l'iridium, le cobalt, le nickel, le platine, le palladium.
Parmi les métaux précités, le rhodium, le ruthénium et l'iridium sont préférés.
Ainsi, selon un autre de ses aspects, l'invention concerne l'utilisation du de la diphosphine éventuellement sous forme insoluble pour la préparation d'un complexe métallique d'un métal de transition destiné à la catalyse asymétrique, et plus spécialement d'un complexe du ruthénium, de l'iridium ou du rhodium. Des exemples spécifiques desdits complexes de la présente invention sont donnés ci-après, sans caractère limitatif.
Dans les formules suivantes, P représente un ligand selon l'invention à savoir la diphosphine ou la diphosphine insolubilisée sous la forme d'un polymère. Un groupe préféré des complexes du rhodium et de l'iridium est défini par la formule :
[MeLig2P]Y, (F,) dans laquelle :
- P représente un ligand selon l'invention ; - Yι représente un ligand anionique coordinant ;
- Me représente l'iridium ou le rhodium ; et
- Lig représente un ligand neutre.
Parmi ces composés, les ligands particulièrement préférés sont ceux dans lesquels : - Lig représente une oléfine ayant de 2 à 12 atomes de carbone ;
- Y, représente un anion PF6 ", PCI6 ", BF4 ", BCI4 ", SbF6 ~, SbCI6 ", BPh4 ", CI04 ", CN", CF3SO3 ", halogène, de préférence CI" ou Br", un anion 1 ,3- dicétonate, alkylcarboxylate, halogénoalkylcarboxylate avec un groupe alkyle inférieure (de préférence en Cι-C6), un anion phénylcarboxylate ou phénolate dont le cycle benzénique peut être substitué par des groupes alkyle inférieurs (de préférence en Cι-C6) et/ou des atomes d'halogène.
Dans la formule (Fi), Lig2 peut représenter deux ligands Lig tels que définis ci-dessus ou un ligand bidente tel que ligand bidente, linéaire ou cyclique, polyinsaturé et comprenant au moins deux insaturations.
On préfère selon l'invention que Lig2 représente le 1 ,5-cyclooctadiène, le norbornadiène ou bien que Lig représente l'éthylène.
Par groupes alkyle inférieurs, on entend généralement un groupe alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone.
D'autres complexes d'iridium sont ceux de formule :
[lrLigP]Y, (F2) dans laquelle Lig, P et Yι sont tels que définis pour la formule (Fi).
Un groupe préféré de complexes du ruthénium est constitué des composés de formule :
[RuY,1Y,2P] (F3) dans laquelle :
- P représente un ligand selon l'invention ;
- Y1 et Y|2, identiques ou différents, représentent un anion PF6 ",PCI6 ", BF4 ", BCI4 ", SbF6 ", SbCI6 ", BPh4 ", CI04 ", CF3SO3", un atome d'halogène, plus particulièrement chlore ou brome ou un anion carboxylate, préférentiellement acétate, trifluoroacétate.
D'autres complexes du ruthénium sont ceux répondant à la formule XIV suivante : [RuY arPY,4] (F4) dans laquelle :
- P représente un ligand selon l'invention ;
- ar représente le benzène, le p-méthylisopropylbenzène ou Phexaméthylbenzène ; - Yι3 représente un atome d'halogène, de préférence chlore ou brome ;
- Yι4 représente un anion, de préférence un anion PF6 ",PCI6 ", BF4 ", BCI4 ", SbF6 ", SbCI6 ", BPIV, CI04 ", CF3SO3".
Il est également possible de mettre en oeuvre dans le procédé de l'invention des complexes à base de palladium et de platine. Comme exemples plus spécifiques desdits complexes, on peut mentionner entre autres Pd(hal)2P et Pt(hal)2P où P représente un ligand selon l'invention et hal représente halogène tel que, par exemple, le chlore. Les complexes comprenant un ligand selon l'invention et le métal de transition peuvent être préparés selon les procédés connus décrits dans la littérature.
Les complexes sont généralement préparés à partir d'un précatalyseur dont la nature varie suivant le métal de transition sélectionné.
Dans le cas des complexes du rhodium, le précatalyseur est par exemple l'un des composés suivants : [Rh'(CO)2CI]2 ; [Rh'(COD)CI]2 où COD désigne le cyclooctadiène ; ou le Rh'(acac)(CO)2 où acac désigne l'acétylacétonate.
Dans le cas des complexes du ruthénium, des précatalyseurs convenant particulièrement bien sont le bis-(2-méthylallyl)-cycloocta-1 ,5-diène ruthénium et le [RuCI2(benzène)]2. On peut citer également le Ru(COD)(η3-(CH2)2CHCH3)2.
A titre d'exemple, au départ du bis-(2-méthylallyl)-cycloocta-1 ,5-diène ruthénium, on prépare une solution ou suspension contenant le précatalyseur métallique, un ligand et un solvant parfaitement dégazé tel que l'acétone (la concentration en ligand de la solution ou suspension variant entre 0,001 et 1 mol/l), à laquelle on ajoute une solution méthanolique d'acide bromhydrique. Le rapport du ruthénium au brome varie avantageusement entre 1:1 et 1 :4, de préférence entre 1 :2 et 1 :3. Le rapport molaire du ligand au métal de transition est quant à lui d'environ 1. Il peut être compris entre 0,8 et 1 ,2. Lorsque le précatalyseur est [RuCI2(benzène)]2, le complexe est préparé par mélange du précatalyseur, du ligand et d'un solvant organique et éventuellement maintien à une température comprise entre 15 et 150° C pendant 1 minute à 24 heures, de préférence 30 à 120° C pendant 10 minutes à 5 heures. A titre de solvant, on peut mentionner les hydrocarbures aromatiques (tels que benzène, toluène et xylène), les amides (tels que le formamide, le dimethylformamide, le dimethylacetamide, la N-méthyl-2-pyrrolidinone ou l'hexaméthylphosphorylamide), les alcools (tels que l'ethanol, le methanol, le n- propanol et l'isopropanol) et leurs mélanges. De manière préférée, lorsque le solvant est un amide, notamment le dimethylformamide, on chauffe le mélange du ligand, du précatalyseur et du solvant entre 80 et 120° C.
En variante, Lorsque le solvant est un mélange d'un hydrocarbure aromatique (tel que le benzène) avec un alcool (tel que l'ethanol), on chauffe le milieu réactionnel à une température comprise entre 30 et 70° C.
Le catalyseur est alors récupéré selon les techniques classiques (filtration ou cristallisation) et utilisé dans des réactions asymétriques. Néanmoins, la réaction devant être catalysée par le complexe ainsi préparé peut être mise en œuvre sans isolement intermédiaire du complexe catalyseur.
Dans la suite, le cas de l'hydrogénation est exposé en détail.
Le substrat insaturé, en solution dans un solvant comprenant le catalyseur, est placé sous pression d'hydrogène.
L'hydrogénation est par exemple effectuée à une pression variant entre 1 ,5 et 100 bar, et à une température comprise entre 20°C et 100°C.
Les conditions exactes de mise en oeuvre dépendent de la nature du substrat devant être hydrogéné. Néanmoins, dans le cas général, une pression de 20 à 80 bars, de préférence de 40 à 60 bars, et une température de 30 à 70°C, conviennent particulièrement bien.
Le milieu réactionnel peut être constitué du milieu réactionnel dans lequel a été obtenu le catalyseur. La réaction d'hydrogénation a alors lieu in situ.
En variante, le catalyseur est isolé du milieu réactionnel dans lequel il a été obtenu. Dans ce cas, le milieu réactionnel de la réaction d'hydrogénation est constitué d'un ou plusieurs solvants, notamment choisis parmi les alcools aliphatiques en CrC5, tels que le methanol ou le propanol, et un amide tel que défini ci-dessus, de préférence le dimethylformamide, éventuellement en mélange avec du benzène. Lorsque la réaction d'hydrogénation a lieu in situ, il est souhaitable d'ajouter au milieu réactionnel un ou plusieurs solvants choisis parmi ceux mentionnés ci- dessus, et plus particulièrement un ou plusieurs alcools aliphatiques.
Selon un mode de réalisation préféré, on ajoute, au milieu réactionnel contenant le complexe, du methanol parfaitement dégazé et le substrat. La quantité de methanol, ou plus généralement de solvant, pouvant être ajoutée est telle que la concentration du substrat dans le milieu réactionnel d'hydrogénation est comprise entre 1.10"3 et 10 mol/l, de préférence entre 0,01 et 1 mol/l.
Le rapport molaire du substrat au catalyseur varie généralement de 1/100 à 1/100 000, de préférence de 1/20 à 1/2000. Ce rapport est par exemple de 1/1000.
L'élimination du catalyseur du milieu réactionnel est facilitée losque le ligand mis en œuvre est sous la forme d'un polymère.
Le catalyseur est séparé du milieu réactionnel par nanofiltration ou ultrafiltration. La technique de nanofiltration est plus particulièrement appropriée au cas des catalyseurs de type polymérique. L'application de cette technique est par exemple illustrée dans Tetrahedron : Asymmetry, vol. 8, n° 12, 1975-1977, 1997. Un avantage du procédé de l'invention est que le catalyseur récupéré peut être aisément recyclé sans perte d'activité.
Les complexes du ruthénium, du rhodium et d'iridium préparés à partir des ligands de l'invention sont plus spécialement appropriés à la catalyse asymétrique des réactions d'hydrogénation asymétrique.
Les complexes du ruthénium préparés à partir des ligands de l'invention sont plus spécialement appropriés à la catalyse asymétrique des réactions d'hydrogénation de liaisons C=0, de liaisons C=N. des liaisons C=C et préférentiellement des liaisons C=C d'acides carboxyliques ,β-éthyléniques.
Pour ce qui est de l'hydrogénation de doubles liaisons, les substrats appropriés sont de type acide carboxylique α,β-insaturé et/ou dérivés d'acide carboxylique α,β-insaturé. Ces substrats sont décrits dans EP 95943260.0.
L'acide carboxylique α,β-insaturé et/ou son dérivé répond plus particulièrement à la formule A :
Figure imgf000039_0001
dans laquelle :
- Rr R2, R3 et R4, représentent un atome d'hydrogène ou n'importe quel groupe hydrocarboné, dans la mesure où : . si Ri est différent de R2 et différent d'un atome d'hydrogène alors R3 peut être n'importe quel groupe hydrocarboné ou fonctionnel désigné par R, . si Ri ou R2 représente un atome d'hydrogène et si Ri est différent de R2, alors R3 est différent d'un atome d'hydrogène et différent de -COOR4, . si Ri est identique à R2 et représente n'importe quel groupe hydrocarboné ou fonctionnel désigné par R, alors R3 est différent de -CH-(F?)2 et différent de -COOR4
- l'un des groupes Ri, R2 et R3 pouvant représenter un groupe fonctionnel. Comme exemple spécifique, on peut mentionner entre autres, l'acide 2- méthyl-2-buténoïque. Un premier groupe de substrats préférés est formé par les acides acryliques substitués précurseurs d'aminoacides et/ou dérivés.
Sous le terme acides acryliques substitués, on entend l'ensemble des composés dont la formule dérive de celle de l'acide acrylique par substitution d'au plus deux des atomes d'hydrogène portés par les atomes de carbone éthylénique par un groupe hydrocarboné ou par un groupe fonctionnel. Ils peuvent être symbolisés par la formule chimique suivante :
Figure imgf000040_0001
dans laquelle :
- R9, R9, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène, un groupe alkyle, linéaire ou ramifié ayant de 1 à 12 atomes de carbone, un groupe phényle ou un groupe acyle ayant de 2 à 12 atomes de carbone de préférence, un groupe acétyle ou benzoyle,
- Rg représente un atome d'hydrogène, un groupe alkyle ayant de 1 à 12 atomes de carbone, un groupe cycloalkyle ayant de 3 à 8 atomes de carbone, un groupe arylalkyle ayant de 6 à 12 atomes de carbone, un groupe aryle ayant de 6 à 12 atomes de carbone, un groupe heterocyclique ayant de 4 à 7 atomes de carbone,
- R10 représente un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 4 atomes de carbone. On peut citer plus particulièrement :
- l'α-acétamidocinnamate de méthyle,
- l'acétamidoacrylate de méthyle,
- l'acide benzamidocinnamique,
- l'acide α-acétamidocinnamique. Un second groupe préféré de substrats est constitué de l'acide itaconique et de ses dérivés de formule :
Figure imgf000040_0002
dans laquelle :
- R11, R12, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène, un groupe alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 12 atomes de carbone, un groupe cycloalkyle ayant de 3 à 8 atomes de carbone, un groupe arylalkyle ayant de 6 à 12 atomes de carbone, un groupe aryle ayant de 6 à 12 atomes de carbone, un groupe heterocyclique ayant de 4 à 7 atomes de carbone. - R10, R'io, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 4 atomes de carbone. Comme exemples plus particuliers, on peut mentionner notamment l'acide itaconique et Pitaconate de diméthyle. Un troisième groupe préféré de substrats est défini par la formule (A3)
Figure imgf000041_0001
dans laquelle :
- R"ιo représente un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 4 atomes de carbone.
- R13 représente un groupe phényle ou naphtyle, éventuellement porteur d'un ou plusieurs substituants.
Comme exemples spécifiques, on peut citer les substrats conduisant par hydrogénation à l'acide 2-(3-benzoylphényl)propionique (Kétoprofène®), l'acide 2-(4-isobutylphényl)propionique (Ibuprofene®), l'acide 2-(5-méthoxynaphtyl- propionique (Naproxène®).
Pour ce qui est de l'hydrogénation de liaisons carbonyle, les complexes du ruthénium sont plus particulièrement appropriés à la catalyse asymétrique des réactions d'hydrogénation des liaisons C=0 de β-cétoesters, de -cétoesters ou de cétones.
Les substrats appropriés de type cétonique répondent plus préférablement à la formule (B) :
Figure imgf000041_0002
dans laquelle :
- R14 est différent de R15,
- R14 et R15 représentent un groupe hydrocarboné ayant de 1 à 30 atomes de carbone comprenant éventuellement un ou plusieurs groupes fonctionnels, - R14 et R15 peuvent former un cycle comprenant éventuellement un autre hétéroatome. Ces composés sont précisément décrits dans FR 96 08 060 et EP 97930607.3.
Un groupe préféré de composés cétoniques répond à la formule (B) dans laquelle R14 et R15 représentent indépendamment l'un de l'autre :
- une chaîne alkyle, de préférence en Ci à Cι0, éventuellement interrompue par un ou plusieurs atome(s) d'oxygène ou de soufre ou fonction(s) carbonyle et éventuellement substituée par un ou plusieurs atomes d'halogène ou groupes carboxyle, - une chaîne alcényle ou alcynyle, de préférence en C2 à Cι0, éventuellement interrompue par un ou plusieurs atome(s) d'oxygène ou de soufre ou fonction(s) carbonyle et éventuellement substituée par un ou plusieurs atome(s) d'halogène ou groupe(s) carboxyle ; - un groupe aryle, de préférence en C6 à Cι2, éventuellement substitué par un ou plusieurs atome(s) d'halogène ou groupe(s) alkyle ou alcényle ;
- un groupe arylalkyle, de préférence en C7 à Cι5, éventuellement substitué par un ou plusieurs atome(s) d'halogène ;
- un groupe arylalcényle, de préférence en C8 à Cι5, éventuellement substitué par un ou plusieurs atome(s) d'halogène ; et
- * indique la présence éventuelle dans Rι5 d'un centre d'asymétrie situé en position de la fonction carbonyle.
A titre représentatif des substituants Rι5 possédant un centre d'asymétrie, on peut particulièrement mentionner les groupes Rι5 dont l'atome de carbone portant le centre d'asymétrie est substitué par une fonction amine mono- ou di- substituée et par une fonction ester.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention, le substrat est un β-cétoester (tel que l'acétoacétate d'éthyle ou le 3-oxovalérate de méthyle), un α-cétoester (tel que le benzoylformiate de méthyle ou le pyruvate de méthyle), une cétone (telle que Pacétophénone), ou un acide carboxylique α,β-éthylénique (tel que l'acide itaconique) ou un aminoacide insaturé ou un de ses dérivés (tels que le 2-acétamidoacrylate de méthyle).
L'invention concerne par ailleurs l'utilisation de l'association d'une diphosphine chirale ou d'un polymère optiquement actif selon l'invention avec une diamine, chirale ou non, pour la réduction sélective de cétones.
De manière avantageuse, on utilise dans cette association une diamine chirale.
Les diamines utilisables à cet effet sont les diamines optiquement actives décrites dans WO 97/20789 et les diamines racémiques correspondantes. Selon un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention, la diamine est le 1 ,2-diamino-1 ,2-diphényléthane ; le 1 ,1-bis(p-méthoxyphényl)-2- méthyl-1 ,2-diaminoéthane ; le 1 ,1-bis(p-méthoxyphényl)-2-isobutyl-1 ,2- diaminoéthane ; ou le 1 ,1-bis(p-méthoxyphényl)-2-isopropyl-1,2-diaminoéthane. Des exemples de diamines chirales sont plus particulièrement celles de formule :
Figure imgf000043_0001
dans laquelle G est alkyle, par exemple méthyle, isobutyle ou isopropyle.
On citera plus particulièrement l'éthylènediamine non chirale et le 1 ,2- diamino-1 ,2-diphényl-éthane non chiral ou chiral, tel que le R,R-1 ,2-diamino-1 ,2- diphényléthane.
Les cétones pouvant être réduites selon ce procédé sont celles décrites ci- dessus.
Les conditions de mise en oeuvre de la réduction sont celles généralement décrites ci-dessus.
L'invention concerne en outre l'utilisation de l'association d'une diphosphine non chirale ou d'un polymère racemique, selon l'invention avec une diamine chirale, pour la réduction sélective de cétones.
La diamine chirale utilisable est telle que décrit dans WO 97/20789, les cétones et les conditions opératoires étant telles que définies ci-dessus.
Les complexes du rhodium préparés à partir des ligands de l'invention sont plus spécialement appropriés à la catalyse asymétrique des réactions d'isomérisation d'oléfines.
L'utilisation d'un ligand de formule (las) ou les polymères en dérivant tels que polyuree, polyamide ou polyimine destiné à la catalyse asymétrique des réactions d'hydrogénation , forme un objet préféré de l'invention.
Les exemples qui suivent illustrent plus précisément l'invention. On donne ci-après la signification des abréviations utilisées.
Figure imgf000044_0001
Les exemples qui suivent illustrent plus précisément l'invention.
Exemple 1 : Préparation du 5,5'-dibromoBINAPO :
Préparation du BINAPO :
Dans un ballon de 250 mL on place le (S)- ou (R)-B\HAP (2,2'- bis(diphénylphosphino)-1 ,1'-binaphthyle) (3 g , 4,81 mmol, 1 éq.) dissous dans 100 mL de CH2CI2. On refroidit à 0°C et on ajoute 10 mL d'eau oxygénée à 35 % en poids.
On agite en laissant revenir à température ambiante pendant 4 heures. On ajoute alors 100 mL d'eau.
On sépare la phase organique et on extrait la phase aqueuse avec CH2CI2. Les phases organiques réunies sont lavées avec du bisulfite de sodium saturé.
On vérifie l'absence de peroxyde puis on sèche sur sulfate de sodium et l'on évapore.
On obtient un solide blanc (m = 3,14 g, 4,8 mmol, soit un rendement quantitatif). La caractérisation de la diphosphine sous forme de dioxyde (BINAPO) est la suivante :
- RMN 1H (300 MHz, CDCI3) : 6,80 (d, 4H, J=3,7), 7,2-7,3 (m, 8H), 7,3-7,5 (m, 12H), 7,6-7,7 (m, 4H), 7,8-7,9 (m, 4H)
- RMN 31P (81 MHz, CDCI3) : 28,67 - Point de fusion : 256-258°C.
Préparation du 5,5'-dibromoBINAPO :
Dans un ballon de 100 mL sec muni d'un réfrigérant et d'une garde à CaCI2, on place de la limaille de fer ( 622 mg, 11 ,1 mmol, 1 ,5 éq.), 65 mL de CCI4 et (7,6 mL, 148 mmol, 20 éq.) de dibrome.
On chauffe à 70°C, puis on ajoute par portions le BINAPO (4,8 g, 7,4 mmol, 1 éq.) en solution dans 45 mL de CCI4.
On laisse agiter à 70°C pendant 3 heures.
Après avoir vérifié par chromatographie sur couches minces que la réaction est finie, le mélange est transféré dans une ampoule à décanter, lavé avec de l'eau, du bisulfite de sodium, du bicarbonate de sodium puis de la saumure.
On sèche sur sulfate de sodium, puis l'on filtre sur silice et on élue avec l'acétate d'éthyle. On évapore sous pression réduite (environ 8 mm de mercure). On obtient un solide blanc (m = 4,85 g, 6 mmol soit un rendement de 80,7 %).
La caractérisation de la diphosphine (PO) sous forme dibromée est la suivante :
- RMN 1H (200 MHz, CDCI3) : 6,62 (t, 2H, J=15,0), 6,72 (d, 2H, J=9,0), 7,2- 7,5 (m, 22H), 7,55 (dd, 2H, J=3,0 ; 21 ,0), 7,6-7,8 (m, 4H), 8,3 (dd, 2H, J=1 ,7 ; 9,0)
- RMN 31P (81 MHZ, CDCI3) : 29,20 - Point de fusion >300°C
Exemple 2 :
Préparation du 5,5'-dicyanoBINAPQ :
Sous atmosphère inerte dans un ballon de 250 mL muni d'un réfrigérant, on place le 5,5'-dibromoBINAPO (4,7 g, 5,8 mmol, 1 éq.) et du cyanure de cuivre (1 ,04 g, 16,24 mmol, 2,8 éq.).
On dissout le mélange dans 70 mL de DMF et on chauffe à reflux pendant la nuit.
On refroidit le mélange puis on le traite avec une solution d'éthylènediamine (25 mL) et d'eau (25 mL).
On agite pendant 2 minutes, puis l'on ajoute 100 mL d'eau et 200 mL de toluène.
On agite pendant 5 minutes puis on extrait la phase aqueuse une fois avec du toluène. Les phases organiques réunies sont lavées successivement avec 1 fois de l'eau, 4 fois de l'HCI, 1 fois de la saumure, puis 1 fois du bicarbonate de sodium. Le produit est alors séché sur sulfate de sodium, puis évaporé sous pression réduite (environ 8 mm de mercure), (m = 3,71 g, 5,5 mmol soit un rendement de 90,8 %). Le produit est purifié sur colonne de gel de silice avec comme éluant acétate d'éthyle/ cyclohexane (4/6).
On obtient 2,52 g, 3,75 mmol. soit un rendement de 61 ,7 % de produit blanc et pur.
La caractérisation de la diphosphine (PO) sous forme dicyanée est la suivante :
- RMN 1H (200 MHz, CDCI3) : 6,85 (dd, 2H, J=7,0 ; 7,1), 6,97 (d, 2H, J=9,0), 7,2-7,5 (m, 24H), 7,6-7,7 (m, 6H), 7,8 (dd, 2H, J=1 ,1 ; 6,1), 8,33 (dd, 2H, J=1 ,9 ; 7,1) - RMN 31P (81 MHz, CDCI3) : 29,1
- Masse ESI+ : MH+=705
- Point de fusion > 300°C
Exemple 3 :
Préparation du 5,5'-dicvanoBINAP :
Sous atmosphère inerte dans un ballon de 25 mL sec muni d'un réfrigérant, on place le 5,5'-dicyanoBINAPO (420 mg, 0,6 mmol).
On ajoute (8 mL, 64,8 mmol) de phénylsilane et on dégaze la suspension sous pression réduite (environ 8 mm de mercure) et l'on introduit de l'argon
On chauffe à 130°C puis on ajoute en 3 portions (3 x 1 mL) le trichlorosilane après 1 h, 3 h puis 15 heures ; on agite alors encore 2 heures. On refroidit puis on évapore le produit jusqu'à obtenir un solide blanc. On lave ce solide avec du cyclohexane, on filtre sur millipore puis on sèche sous pression réduite (environ 8 mm de mercure).
On obtient les produits purs (S) ou (R) avec des rendements quantitatifs. La caractérisation de la diphosphine sous forme dicyanée est la suivante :
- RMN 1H (300 MHz, CDCI3) : 6,63-6,81 (m, 4H), 7,04- 7,30 (m, 20H), 7,42 (d, 2H, J=7,14), 7,56 (d, 2H, J=8,85), 8,33 (d, 2H, J=9,03). - RMN 31P (81 MHz, CDCI3) : -13.99.
Exemple 4 :
Préparation de 5,5'-diaminométhylBINAP :
Dans un ballon de 100 mL sous atmosphère d'argon, on place le 5,5'- dicyanoBINAP (400 mg, 0,6 mmol).
On dissout le produit dans un mélange (1 :1) de 22,5 mL de THF et 22,5 mL de toluène.
On ajoute alors LiAIH (227,7 mg, 6 mmol) par portions.
On chauffe à 105°C pendant 2 heures. On refroidit puis on ajoute 0,5 mL d'eau et 0,5 mL d'une solution de soude
(15 % massique).
Après 3 minutes d'agitation on ajoute 1 ,5 g de célite.
Après 5 minutes, le mélange est alors filtré et le résidu est lavé avec du dichlorométhane. Le filtrat est évaporé puis séché sous pression réduite (environ 8 mm de mercure) pour obtenir un solide blanc jaune.
Le produit est obtenu avec un rendement quantitatif. La caractérisation de la diphosphine sous forme diaminométhylée est la suivante :
- RMN 1H (200 MHz, CDCI3) : 1 ,62 (s, 4H), 4,37 (s, 4H), 6,8-7,0 (m, 4H), 7,1-7,3 (m, 20H), 7,36 (d, 2H, J= 6,58), 7,51 (d, 2H, J=8,82), 8,15 (d, 2H, J= 8,82)
- RMN 31P (81 MHz, CDCI3) : -15,50
- RMN 13C (50 MHz, CDCI3) : 44,30 ; 122,92 ; 125,61 ; 125,93 ; 127,32 ; 128,12 ; 128,30 ; 128,44 ; 128,71 ; 129,02 ; 129,31 ; 130,04 ; 132,57 ; 132,88 ;133,18 133,81 ; 135,23 ; 139,42
- αD (c=1 , DMF) : -100,3 pour le (S)
- αD (c=1 , DMF) : +101 ,4 pour le (R)
Exemple 5
1 - Test d'hydrogénation : On donne ci-après le protocole opératoire qui est ensuite repris.
Dans un vial de 5mL sous atmosphère inerte, on place (17,5 mg, 0,0235 mmol, 1 éq.) de 5,5'-diamBINAP dissous dans 1 mL de dichlorométhane.on ajoute (7,5 mg, 0,0235 mmol, 1 éq.) de complexe bis-(2- méthylallyl)cycloocta-1 ,5-diène ruthénium (II) et on agite pendant 30 minutes. On évapore alors le solvant.
On ajoute 1 ml de methanol (ou l'ethanol) puis le substrat et on place dans un autoclave sous 40 bars de pression d'hydrogène à 50°C et on agite pendant 15 heures.
L'autoclave est alors refroidi et dépressurisé. La solution est filtrée sur célite puis analysée par chromatographie phase gazeuse.
2 - Hydrogénation de l'acétoacétate d'éthyle ou de méthyle.
Elle est effectuée comme décrit ci-dessus avec un rapport substrat/ catalyseur égal à 1000. Les résultats obtenus sont les suivants :
Figure imgf000048_0001
% (R) - % (S) ee =
% (R) + % (S) Ces résultats sont confirmés que l'on met en œuvre le 5,5'-diamBINAP sous forme (S) ou (R).
La configuration de l'alcool correspondant obtenu dépend de la chiralité du ligand employé.
Exemples 6 et 7
Préparation de (f?)-5,5'-perfluorohexylBINAPQ et de (fl)-5,5'- perfluorooctylBINAPO.
Sous atmosphère d'argon, on place dans un ballon de 250 mL le 5,5'- dibromoBINAPO (2,46 mmol, 1 eq), la poudre de cuivre (14,76 mmol, 6 eq), l'iodoperfluorure d'alkyle (7,38 mmol, 3 eq) à savoir d'hexyle dans l'exemple 6 et d'octyle dans l'exemple 7.
On dissout dans 40 mL de DMSO et on chauffe à 80°C pendant 3 jours.
Le mélange est alors refroidi et on ajoute 20 mL d'eau et 40 mL de dichlorométhane.
On filtre et on récupère la phase organique.
Celle-ci est lavée avec 10 mL d'eau, 20 mL d'acide chlorhydrique 15 mL de bicarbonate de sodium.
La solution est séchée et évaporée pour obtenir 2,33 mmol d'une poudre blanche crème (94,7%).
La caractérisation de la diphosphine (f?)-5,5'-perfluorohexylBINAPO est la suivante :
- RMN 1H ((300 MHz, CDCI3) : 6,73-6,91 (m, 4H), 7,17-7,41 (m, 18H), 7,51 (dd, 2H, J=9,4, 11,7), 7,63-7,72 (m, 4H), 8,27 (d, 2H, J=8,3) - RMN 13C (75 MHz, CDCI3) : 116,3, 120,2, 124,5, 124,8, 125,3, 126,5, 128,4,
128.5, 128,6, 128,7, 128,9, 129,4, 129,7, 130,1 , 130,3, 130,4, 131,1 , 131,4,
131.6, 132,1 , 132,2, 132,3, 132,7, 132,8, 133,1
- RMN 31P (81 MHZ, CDCI3) : 28,33
- RMN 19F (282 MHz, CDCI3): -126,37 (s, 4F), -123,01 (s, 4F), -121,79 (s, 4F), -120,64 (s, 4F), -105,21 (s, 4F), -81,15 (s, 6H)
- [ccD]25: +72,1 (c=1 , DMF) - ESI+: MH+ = 1291 ,24.
- Point de fusion : >300°C. Calcd. C 52,11 , H 2,34, F 38,27; trouvé C 52,02, H 2,47, F 38,45 La caractérisation de la diphosphine (f^-δ.δ'-perfluorooctylBINAPO est la suivante :
- RMN 1H (300 MHz, CDCI3) : 6,75-6,96 (m, 4H), 7,19-7,40 (m, 18H), 7,56 (dd, 2H, J=9,4, 11,7), 7,65-7,73 (m, 4H), 8,28 (d, 2H, J=8,6) - RMN 13C (75 MHz, CDCI3) : 124,5, 124,9, 125,2, 126,7, 128,4, 128,5, 128,6, 128,7, 128,8, 129,3, 129,7, 130,1 , 130,2, 130,4, 130,9, 131,5, 131,6, 132,0, 132,2, 132,3, 132,7, 132,8, 132,9
- RMN 31P (81 MHZ, CDCI3) : 28,58 - RMN 19F (282 MHz, CDCI3): -126,54(s, 4F), -123,09 (s, 4F), -122,26 (s, 8F), - 121,64 (s, 4F), -120,19 (s, 4F), -104,35 (s, 4F), -81,18 (s, 6F) - [«D]25: +73,4 (c=1 , DMF). - ESI+: MH+ = 1491 ,54.
- Point de fusion : >300°C. Calcd. C 48,34, H 2,03, F 43,33; trouvé C 48,91 , H 1 ,88, F 43,67
Exemples 8 et 9
Préparation de ( ?)-5,5'-perfluorohexylBINAP et de (f?)-5,5'- perfluorooctylBINAP. Dans un ballon de 25 mL sous atmosphère inerte, on place le (f?)-5,5'- perfluoroalkylBINAPO (0,6 mmol, 1 eq).
On ajoute du phénylsilane degâzé (8 mL). On chauffe le mélange à 130°C et on ajoute le trichlorosilane en 3 fois (3x1 mL) après 1 , 3 puis 15 heures.
Après la dernière addition, la solution est encore agitée 2 heures puis refroidie et évaporée jusqu'à ce qu'un solid blanc soit obtenu.
Ce résidu est lavé avec du cyclohexane (5 mL), filtré sur un millipore puis le solvant restant est évaporé pour obtenir un solide blanc cristallin avec 95 % de rendement.
La caractérisation de la diphosphine (f?)-5,5'-perfluorohexylBINAP est la suivante :
- RMN 1H (200 MHz, CDCI3) : 6,78-6,98 (m, 4H), 7,13-7,47 (m, 18H), 7,50-7,61 (m, 2H), 7,65-7,78 (m, 4H), 8,29 (d, 2H, J=7,3)
- RMN 13C (75 MHz, CDCI3) : 123,1 , 123,3, 124,5, 124,6, 124,8, 125,6, 126,5, 127,1 , 127,3, 128,1 , 128,2, 128,4, 128,5, 128,7, 130,0, 131 ,4, 131 ,8, 132,1 , 132,2, 132,4, 132,8, 132,9, 133,2, 133,4, 133,6, 134,4, 134,5, 135,0, 135,4, 135,7, 138,1 , 138,4, 143,9, 144,2, 144,7, 145,1
- RMN 31P (81 MHZ, CDCI3) : -13,27
- RMN 19F (282 MHz, CDCI3): -126,37(s, 4F), -123,01 (s, 4F), -121 ,79 (s, 4F), -120,64 (s, 4F), -105,21 (s, 4F), -81 ,15 (s, 6H) - [ D]25: +35,7 (c=1 , DCM)
- Point de fusion: >300°C
- HRLSIMS: MH+. cale. 1259,1408, trouvé 1259,1398 La caractérisation de la diphosphine (R)-5,5'-perfluorooctylBINAPO est la suivante :
- RMN 1H (300 MHz, CDCI3) : 6,77-6,96 (m, 4H), 7,02-7,10 (m, 4H), 7,26-7,42 (m, 14H), 7,55-7,61 (m, 6H), 8,29 (d, 2H, J=8,9)
- RMN 13C (75 MHz, CDCI3) : 124,4, 125,4, 126,6, 128,3, 128,4, 128,4, 128,5, 128,6, 128,6, 128,7, 128,8, 128,8, 128,9, 129,3, 129,5, 130,8, 132,0, 132,2, 133,0, 133,2, 133,3, 133,4, 133,6, 133,7, 134,4, 134,5, 134,9, 135,2, 135,4, 135,8, 137,0, 137,4, 137,5, 138,2, 144,0, 144,3, 144,6
- RMN 31P (81 MHZ, CDCI3) : -13,18
- RMN 19F (282 MHz, CDCI3): -126,59 (s, 4F), -123,17 (s, 4F), -122,29 (s, 8F), - 121,72 (s, 4F), -120,35 (s, 4F), -104,46 (s, 4F), -81,27 (s, 6H) - [αD]25: +35,5 (c=1 , DCM)
- Point de fusion : >300°C
- HRLSIMS: MH+. cale. 1459,1280, trouvé 1459,1271
Exemples 10 et 11
Test d'hydrogénation
Afin d'évaluer les activités de ces nouveaux ligands et l'influence des chaînes perfluores les complexes métalliques correspondant ont été préparés par réaction avec [RuCI2 (beήzene)]2 en accord avec la procédure générale décrite par Noyori et al [Kitamura, M.; Tokunaga, M. ; Ohkuma, T. ; Noyori, R. Tetrahedron Lett. 1991 , 32, 4163].
Les complexes ont été testés pour l'hydrogénation catalytique de plusieurs β-céto-esters. o o H2 (40 bar) catalyst OH O
Me OR
MeOH or EtOH Me' ^OR 50°C; 15 hours
Figure imgf000051_0001
Exemple 12 :
Préparation d'une polyuree au départ du fSJ-5,5'-diaminométhylBINAP (diamBINAP). Dans un ballon de 10mL, on place le diamBINAP de départ (200 mg, 0,29 mmol) préparé selon le mode opératoire décrit dans les exemples 1 à 4. Celui-ci est dissous dans 2 mL de dichlorométhane anhydre dégazé. Le 2,6-diisocyanatotoluène (51 mg, 0,29 mmol) est ajouté sous argon. La solution est agitée 12 heures puis 2 mL d'isopropanol dégazé sont ajoutés.
Le solide est filtré puis lavé à l'isopropanol.
On obtient 240 mg de polymère (poudre jaune) soit un rendement de 96%. La caractérisation du 5,5'-polyNAP obtenue est la suivante : - [αD]= -103° (c= 0,356 DMF)
- RMN 1H (DMSO, 200 MHz) : 1 ,03 (d, CH3); 1 ,22 (d, CH3); 2,03 (m, CH3 tolyle); 3,34 (s, CH2); 6,67 (d, CH); 6,70-7,50 (m); 7,73 (s, CH); 8,25 (d, CH). - RMN 31P (DMSO, 81 MHz) : -16,53.
Exemple 13
Préparation d'un catalyseur au ruthénium au départ du polymère préparé à l'exemple 12.
Dans un réacteur en verre à fond conique de 5 mL sec maintenu sous atmosphère inerte et muni d'un agitateur on pèse le polymère et le précatalyseur métallique, le bis-(2-méthylallyl)cycloocta-1 ,5-diène ruthénium, dans un rapport molaire polymère/métal 1 :1.
On ajoute 2 mL d'acétone anhydre et dégazé et on agite la suspension 30 min. On ajoute alors une solution d'acide bromhydrique à 48 % en poids dans un rapport Ru/Br de 1/2,3).
La solution se teinte alors en orange foncé. Cette solution est agitée 1 heure puis évaporée. On obtient alors le catalyseur sous l'aspect d'un solide marron.
Exemple 14
Hydrogénation de l'acétoacétate d'éthyle à l'aide du catalyseur préparé dans l'exemple 13.
De l'ethanol anhydre et dégazé est ajouté dans le réacteur ou le catalyseur vient d'être préparé.
Le substrat est alors ajouté (dans un rapport catalyseur/substrat défini). Le réacteur est placé dans un autoclave sous 40 bars de pression d'hydrogène et à 50°C. L'agitation est maintenue pendant la nuit.
Le réacteur est récupéré puis centrifugé.
La solution surnageante est récupérée puis analysée par chromatographie en phase gazeuse.
La détermination des excès enantiomeriques est effectuée par chromatographie en phase gazeuse chirale sur une colonne Lipodex A 25m x 0,25 mm.
Les résultats obtenus sont rapportés dans le tableau suivant :
Figure imgf000053_0001
L'hydrogénation de l'acétoacétate d'éthyle conduit au 3-hydroxybutyrate d'éthyle.
Exemple 14
Hydrogénation du 2-méthylacétamidoacrylate à l'aide du catalyseur préparé dans l'exemple 13. De l'ethanol anhydre et dégazé est ajouté dans le réacteur ou le catalyseur vient d'être préparé.
Le substrat est alors ajouté (dans un rapport catalyseur/substrat défini).
Le réacteur est placé dans un autoclave sous 40 bars de pression d'hydrogène et à 50°C. L'agitation est maintenue pendant 6 heures.
Le réacteur est récupéré puis centrifugé.
La solution surnageante est récupérée puis analysée par chromatographie en phase gazeuse.
La détermination des excès enantiomeriques est effectuée par chromatographie en phase gazeuse chirale sur une colonne β-dex A 60m x 0,25 mm.
Les résultats obtenus sont rapportés dans le tableau suivant :
Figure imgf000053_0002

Claims

REVENDICATIONS
1 - Diphosphine sous forme racemique ou sous forme chirale répondant à la formule (I) :
Figure imgf000054_0001
dans ladite formule :
- Ri, R2, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un substituant,
- An et Ar2 représentent indépendamment un groupe alkyle, alcényle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle,
- Xi, X2, identiques ou différents, représentent :
. un groupe R, alkyle, alcényle, alcynyle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle, . un groupe alkyle substitué par un ou plusieurs atomes d'halogène, de préférence le fluor ou par des groupes nitro ou amino, . un atome d'halogène choisi parmi le brome, le chlore ou l'iode, . un groupe -OH, . un groupe -0-CORa, . un groupe -0-Ra, . un groupe -S-Ra, . un groupe -CN, . un groupe dérivé du groupe nitrile tel que :
. un groupe -CH2-NH2,
. un groupe -COOH, . un groupe dérivé du groupe carboxylique tel que :
. un groupe -COORa,
. un groupe -CH2OH,
. un groupe -CO-NH-Rb, . un groupe dérivé du groupe aminométhyle tel que :
. un groupe -CH2-NH-CO-Rb,
. un groupe -CH2-NH-CO-NH-Rb,
. un groupe -CH2-N=CH-Ra,
. un groupe -CH2-N=C=0,
. un groupe -CH2-NH4 +, . un groupe comprenant un atome d'azote tel que :
. un groupe -NHRa,
. un groupe -N(Ra)2,
. un groupe -N=CH-Ra,
. un groupe -NH-NH2,
. un groupe -N=N+=N",
. un groupe -N=C=0, . un atome de magnésium ou de lithium, dans les différentes formules, Ra représente un groupe alkyle, cycloalkyle, arylalkyle, phényle et R a la signification donnée pour Ra et représente également un groupe naptyle.
2 - Diphosphine selon la revendication 1 portant deux groupes fonctionnels susceptibles de réagir avec un ou plusieurs monomères polymérisables répondant à la formule gén
Figure imgf000055_0001
dans ladite formule :
- Ri, R2, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un substituant,
- An et Ar2 représentent indépendamment un groupe alkyle, alcényle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle,
- Xi, X2, identiques, représentent :
. un groupe -OH, . un groupe -CH2OH, . un groupe -CH2-NH2, . un groupe -COOH,
. un groupe -COORa dans lequel Ra représente un groupe alkyle, cycloalkyle, arylalkyle, phényle , . un groupe -N=C≈0, . un groupe -CH2-N=C=0.
3 - Diphosphine selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisée par le fait qu'elle répond à la formule (I) ou (Y) dans laquelle An, Ar2 représentent un groupe (Cι-C6)alkyle, un groupe phényle éventuellement substitué par un ou plusieurs (Cι-C6)alkyle ou (Cι-C6)alcoxy ; ou un groupe (C4-C8) cycloalkyle éventuellement substitué par un ou plusieurs groupes (Cι-C6)alkyle.
4 - Diphosphine selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée par le fait qu'elle répond à la formule (I) ou (I') dans laquelle Ri, R2, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle ou alkoxy ayant de 1 à 4 atomes de carbone.
5 - Diphosphine selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisée par le fait qu'elle répond à la formule (I) ou (I') dans laquelle An, Ar2 représentent un groupe phényle et Ri, R2, représentent un atome d'hydrogène.
6 - Diphosphine selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisée par le fait qu'elle répond à la formule (I) ou (I') dans laquelle Xi, X2, identiques, représentent :
. un atome d'halogène, de préférence un atome de brome ou de chlore, . un groupe alkyle substitué par un ou plusieurs atomes de fluor,
. un groupe -CN, . un groupe -CH2-NH2, . un groupe -COOH.
7 - Diphosphine sous forme de dioxyde, sous forme racemique ou sous forme chirale répondant à la formule (II) :
Figure imgf000057_0001
dans laquelle Xi, X2, Ri, R2, An et Ar2 ont la signification donnée pour la formule (I) dans l'une des revendications 1 à 5.
8 - Diphosphine ou diphosphine sous forme de dioxyde selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisée par le fait qu'elle répond à l'une des formules suivantes :
Figure imgf000057_0002
Figure imgf000058_0001
g - Diphosphine ou diphosphine sous forme de dioxyde selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisée par le fait qu'elle répond à l'une des formules suivantes :
Figure imgf000058_0002
dans laquelle p est compris entre 1 et 15, de préférence entre 6 et 10 et q est compris entre 3 et 21 , de préférence entre 13 et 25 et R1f R2, An et Ar2 ont la signification donnée pour la formule (I) dans l'une des revendications 1 à 5.
10 - Procédé de préparation d'une diphosphine ou d'une diphosphine sous forme de dioxyde répondant à la formule (I) ou (I') ou (II) décrite dans l'une des revendications 1 à 9 caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une étape d'halogénation en position 5,5' d'un composé de formule (III) :
Figure imgf000058_0003
dans ladite formule : - Ri, R2, An et Ar2 ont la signification donnée précédemment dans l'une des revendications 1 à 5.
11 - Procédé selon la revendication 10 caractérisé par le fait que l'halogénation est effectuée dans un solvant aprotique inerte, de préférence le 1 ,2- dichloroéthane.
12 - Procédé selon la revendication 10 caractérisé par le fait que la diphosphine sous forme de dioxyde de formule (III) est obtenue par oxydation de la diphosphine de formule (IV) chirale ou non :
Figure imgf000059_0001
dans ladite formule :
- R , R2, An et Ar2 ont la signification donnée précédemment dans l'une des revendications 1 à 5.
13 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou (I') décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle X1 ( X2, représentent un atome d'halogène, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes : i) réaliser l'halogénation en position 5,5' d'un composé de formule (III) :
Figure imgf000059_0002
dans ladite formule :
- Ri, R2, An et Ar2 ont la signification donnée précédemment dans l'une des revendications 1 à 5, au moyen d'un halogène et en présence de fer de façon à obtenir le dihalogéné correspondant de formule :
Figure imgf000060_0001
dans ladite formule :
- X représente un atome de chlore, de brome ou d'iode,
- Ri, R2, An et Ar2 ont la signification donnée précédemment dans l'une des revendications 1 à 5. ii) réaliser la réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde et dihalogénée en position 5,5' de formule (liai), en diphosphine de formule (lai) :
Figure imgf000060_0002
dans ladite formule : - X représente un atome de chlore, de brome ou d'iode,
- Ri, R2, An et Ar2 ont la signification donnée précédemment dans l'une des revendications 1 à 5.
14 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou (I') décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle Xi, X2, représentent un groupe -CN, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes : i) réaliser la substitution des deux atomes d'halogène, de préférence de brome par des groupes cyano par réaction de la diphosphine sous forme de dioxyde et dihalogénée en position 5,5' de formule (liai) :
Figure imgf000061_0001
dans ladite formule :
- X représente un atome de chlore, de brome ou d'iode,
- Ri, R2, An et Ar2 ont la signification donnée précédemment dans l'une des revendications 1 à 5. au moyen d'un agent nucleophile approprié de façon à obtenir le dicyané correspondant (lla2),
Figure imgf000061_0002
dans ladite formule : - Ri, R2, An et Ar2 ont la signification donnée précédemment dans l'une des revendications 1 à 5, ii) réaliser la réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde et dicyanee en position 5,5' de formule (lla2), en diphosphine de formule (la2) :
Figure imgf000061_0003
dans ladite formule - Ri, R2, An et Ar2 ont la signification donnée précédemment dans l'une des revendications 1 à 5.
15 - Procédé selon la revendication 14 caractérisé par le fait que la cyanation est effectuée à l'aide du cyanure de cuivre
16 - Procédé selon l'une des revendications 13 et 14 caractérisé par le fait que la réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde est effectuée à l'aide d'un hydrogénosilane de formule : HSiRαRpRδ (Fa) dans ladite formule :
- Rα, Rβ> Rô, identiques ou différents, représentent, un atome d'hydrogène, un groupe alkyle ayant de 1 à 6 atomes de carbone, un groupe phényle ou un atome de chlore, - au plus deux des groupes Rα, Rβ, Rδ, représentent un atome d'hydrogène.
17 - Procédé selon la revendication 16 caractérisé par le fait que la réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde est effectuée à l'aide d'un mélange de PhSiHs (ou PMHS) et de HSiCI3.
18 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou (I') décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle Xi, X2, représentent un groupe -CH2-NH2 caractérisé par le fait qu'il comprend une étape de réduction du groupe cyano du composé de formule (la2) décrit dans la revendication 14 conduisant au composé diaminométhylé correspondant de formule (las) :
Figure imgf000062_0001
dans ladite formule :
- Ri, R2, An et Ar2 ont la signification donnée précédemment dans l'une des revendications 1 à 5. 19 - Procédé selon la revendication 18 caractérisé par le fait que la réduction est effectuée à l'aide de l'hydrure de lithium et aluminium (LiAIH4).
20 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou ( ) décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle Xi, X2, représentent un groupe -COOH, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes définies dans la revendication 14 puis une étape consistant à traiter en milieu acide ou en milieu basique, le composé de formule (la2), de façon à obtenir l'acide carboxylique correspondant de formule (l
Figure imgf000063_0001
dans ladite formule :
- Ri, R2, An et Ar2 ont la signification donnée précédemment dans l'une des revendications 1 à 5.
21 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou (I') décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle Xi, X2, représentent un groupe -COORa dans lequel Ra représente un groupe alkyle, cycloalkyle, arylalkyle, phényle caractérisé par le fait que l'on effectue l'estérification directe du composé de formule (Ia4) décrit dans la revendication 20, réalisée en milieu basique.
22 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou (I') décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle Xi, X2, représentent un groupe -GH2OH caractérisé par le fait que l'on effectue la réduction du composé de formule (Ia4) décrit dans la revendication 20, à l'aide de préférence de LiAIH4 ou de NaH.
23 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou (Y) décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle Xi, X2, représentent un groupe -CO-NH-R dans lequel Rb représente un groupe alkyle, cycloalkyle, arylalkyle, phényle, naphtyle caractérisé par le fait que l'on effectue la réaction du composé de formule (Ia4) décrit dans là revendication 20, avec une amine Rb- NH2 en présence d'un agent de couplage.
24 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou (I') décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle Xi, X2, représentent un groupe -CH2-NH-CO-Rb dans lequel R représente un groupe alkyle, cycloalkyle, arylalkyle, phényle, naphtyle caractérisé par le fait que l'on effectue la réaction du composé de formule (las) décrit dans la revendication 18 avec un acide Rb- COOH en présence d'un agent de couplage.
25 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou (I') décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle X1 f X2, représentent un groupe -CH2-NH-CO-NH-Rb dans lequel Rb représente un groupe alkyle, cycloalkyle, arylalkyle, phényle, naphtyle caractérisé par le fait que l'on effectue la réaction du composé de formule (las) décrit dans la revendication 18, avec un isocyanate R -NCO généralement en milieu solvant.
26 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou (I') décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle Xi, X2, représentent un groupe -CH2-N=CH-Ra dans lequel Ra représente un groupe alkyle, cycloalkyle, arylalkyle, phényle caractérisé par le fait que l'on effectue la réaction du composé de formule (las) décrit dans la revendication 18, avec un aldéhyde Ra- CHO.
27 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou (I') décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe -CH^N≈C≈O caractérisé par le fait que l'on effectue la réaction du composé de formule (las) avec le phosgène.
28 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou ( ) décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe -CH2-NH + caractérisé par le fait que l'on effectue la réaction par mise en présence du composé de formule (las) avec un acide, de préférence, l'acide bromhydrique, à température ambiante, dans un solvant approprié capable de solubiliser le composé de formule (Ia3). 29 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou (I') décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle Xi et X2 représentent respectivement un groupe -NHRa ou un groupe -N(Ra)2 dans lequel Ra représente un groupe alkyle, cycloalkyle, arylalkyle, phényle caractérisé par le fait que l'on effectue la réaction respectivement de la diphosphine sous forme de dioxyde et dihalogénée de formule (liai) décrit dans la revendication 13, et d'une amine RaNH2 ou (Ra)2NH suivie par une réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde telle que précédemment décrite dans l'une des revendications 16 et 17.
30 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou (Y) décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe -N=CH-Ra dans lequel Ra représente un groupe alkyle, cycloalkyle, arylalkyle, phényle caractérisé par le fait que l'on effectue la réaction de l'ammoniac avec la diphosphine sous forme de dioxyde et dihalogénée de formule (liai) décrit dans la revendication 13, puis réaction du groupe amino avec un composé de type Ra-CHO suivie par une réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde telle que précédemment décrite dans l'une des revendications 16 et 17.
31 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou (I') décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe -N=C=0 caractérisé par le fait qu'il est obtenu par réaction du composé de formule (laι3) avec le phosgène effectuée.
32 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou (P) décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe -NH-NH2 caractérisé par le fait que l'on effectue la réaction de l'hydrazine avec la diphosphine sous forme de dioxyde et dihalogénée de formule (Haï) décrit dans la revendication 13, suivie par une réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde telle que précédemment décrite dans l'une des revendications 16 et 17.
33 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou (P) décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe -N=N+=N" caractérisé par le fait que l'on effectue la réaction de HN3 ou NaN3 avec la diphosphine sous forme de dioxyde et dihalogénée de formule (Haï) décrit dans la revendication 13, suivie par une réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde telle que précédemment décrite dans l'une des revendications 16 et 17.
34 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou (P) décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle Xi et X2 représentent un groupe hydrocarboné R choisi parmi les groupes alkyle, alcényle, alcynyle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle caractérisé par le fait que l'on prépare le réactif magnésien correspondant à la diphosphine sous forme de dioxyde et dihalogénée de formule (liai) décrit dans la revendication 13 par réaction de cette dernière avec le magnésium puis réaction du réactif obtenu avec l'hydrocarbure halogène R-Xo (Xo = Br ou Cl) suivie par une réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde telle que précédemment décrite dans l'une des revendications 16 et 17.
35 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou (P) décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle Xi, X2, représentent un groupe alkyle substitué par un ou plusieurs atomes d'halogène, de préférence un groupe perfluoroallkyle caractérisé par le fait que l'on effectue la réaction de la diphosphine sous forme de dioxyde et dihalogénée de formule (liai) décrit dans la revendication 13, avec l'espèce iodé correspondante l(CH2)pFq> dans laquelle p est compris entre 1 et 15, de préférence entre 6 et 10 et q est compris entre 3 et 21 , de préférence entre 13 et 25, en présence de cuivre, éventuellement d'une base et d'un solvant polaire.
36 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou (P) décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle Xi, X2, représentent un groupe hydroxyle caractérisé par le fait qu'elle est obtenue à partir de la diphosphine sous forme de dioxyde et dihalogénée de formule (liai) décrit dans la revendication 13, selon une réaction de substitution nucleophile aromatique par OH- , suivie par une réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde telle que précédemment décrite dans l'une des revendications 16 et 17.
37 - Procédé de préparation de la diphosphine répondant à la formule (I) ou (P) décrite dans l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle Xi, X2, représentent un groupe -OCORa dans lequel Ra représente un groupe alkyle, cycloalkyle, arylalkyle, phényle caractérisé par le fait qu'elle est obtenue par estérification de la diphosphine décrite dans la revendication 36 par l'acide carboxylique RaCOOH ou dérivé. 38 - Polymère sous forme racemique ou optiquement actif caractérisé par le fait qu'il est obtenu par réaction d'une diphosphine chirale ou non de formule (P) décrite dans l'une des revendications 2 à 5 avec un ou plusieurs monomères polymérisables.
39 - Polymère selon la revendication 38 caractérisé par le fait que la diphosphine mise en œ que suit :
Figure imgf000067_0001
dans ladite formule :
- Ri, R2, An et Ar2 ont la signification donnée précédemment dans l'une des revendications 1 à 5.
40 - Polymère selon l'une des revendications 38 et 39 caractérisé par le fait que le monomère mis en réaction avec la diphosphine répond à la formule (X) suivante :
Y1 - M -Y1 (X) dans laquelle :
- M représente un groupe divalent hydrocarboné à caractère aliphatique, alicyclique et/ou aromatique,
- Y1 représente un groupe fonctionnel, de préférence un groupe carboxylique, ester, hydroxy, amino, isocyanato, aldéhyde, cétone.
41 - Polymère selon la revendication 40 caractérisé par le fait que le monomère mis en réaction avec la diphosphine répond à la formule (X) dans laquelle M représente une chaîne alkylene Cι-Cι2, de préférence en G|-C6 ; un groupe cycloalkylène, de préférence cyclohexylène ; un groupe arylène, de préférence phénylène, tolylène ou naphtalène. 42 - Polymère sous forme racemique ou optiquement actif comprenant le motif récurrent suivant :
Figure imgf000068_0001
dans lequel - Ri , R2, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un substituant,
- An et Ar2 représentent indépendamment un groupe alkyle, alcényle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle,
- M représente un groupe divalent hydrocarboné à caractère aliphatique, alicyclique et/ou aromatique ;
- Fi représente le groupe fonctionnel résultant de la réaction :
. du groupe Xi choisi parmi les groupes : aminométhyle, hydroxy, hydroxyméthyle, carboxylique, ester, isocyanato, isocyanatométhyle, . et du groupe Yi choisi parmi les groupes carboxylique, ester, hydroxy, amino, isocyanato, aldéhyde, cétone,
- le degré de polymérisation est préférablement compris entre 2 et 100, mieux encore entre 2 et 50.
43 - Polymère selon la revendication 42 caractérisé par le fait qu'il répond à la formule (P) dans laquelle M représente une chaîne alkylene Cι-Cι2, de préférence en C C6 ; un groupe cycloalkylène, de préférence cyclohexylène ; un groupe arylène, de préférence phénylène, tolylène ou naphtalène.
44 - Polymère selon l'une des revendications 42 et 43 caractérisé par le fait qu'il répond à la formule (P) dans laquelle Fi représente :
- un groupe urée (Fi) résultant de la réaction d'un groupe aminométhyle (Xi) avec un groupe isocyanato (Yi) ou un groupe isocyanato ou isocyanatométhyle (Xi) avec un groupe amino (Yi), un groupe uréthane (Fi) résultant de la réaction d'un groupe isocyanato ou isocyanatométhyle (Xi) avec un groupe hydroxy (Yi) ou un groupe hydroxy ou hydroxyméthyle (Xi) avec un groupe isocyanato (Yi), un groupe ester (Fi) résultant de la réaction d'un groupe carboxylique ou ester (Xi) avec un groupe hydroxy (Yi) ou un groupe hydroxy ou hydroxyméthyle (Xi) avec un groupe carboxylique ou ester (Yi), un groupe amide (Fi) résultant de la réaction d'un groupe carboxylique
(Xi) avec un groupe amino (Yi) ou un groupe aminométhyle (Xi) avec un groupe carboxylique (Yι), un groupe imine (Fi) résultant de la réaction d'un groupe aminométhyle
(Xi) avec un groupe aldéhyde ou cétone (Yi).
45 - Polymère selon l'une des revendications 38 à 44 caractérisé par le fait que le polymère est un polyuree, polyamide, polyimide, polyimine, polyester, polyuréthane.
46 - Procédé de préparation du polymère optiquement actif ou non décrit dans l'une des revendications 38 à 45 caractérisé par le fait que l'on polymérise une diphosphine chirale ou non de formule (P) et un ou plusieurs monomères de formule (X).
47 - Polymère selon la revendication 42 caractérisé par le fait qu'il s'agit d'un polymère de type polyuree présentant le motif récurrent :
Figure imgf000069_0001
dans lequel
- Ri, R2, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un substituant,
- An et Ar2 représentent indépendamment un groupe alkyle, alcényle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle, - J représente un groupe divalent hydrocarboné à caractère aliphatique, alicyclique et/ou aromatique,
- le degré de polymérisation est préférablement compris entre 2 et 100, mieux encore entre 2 et 50.
48 - Polymère selon la revendication 47 caractérisé par le fait le degré de polymérisation est compris entre 4 à 25 de préférence de 3 à 8.
49 - Procédé de préparation du polyuree selon l'une des revendications 47 et 48 caractérisé par le fait que l'on polymerise une diphosphine portant deux groupes
-CH2-NH2 avec un ou plusieurs di- ou polyisocyanates.
50 - Procédé selon la revendication 49 caractérisé par le fait le diisocyanate est un diisocyanate de formule (Xa) : 0=C=N - J - N=C=0 (Xa) dans laquelle :
- J représente un groupe divàléht hydrocarboné à caractère aliphatique, alicyclique et/ou aromatique.
51 - Polymère selon la revendication 42 caractérisé par le fait qu'il s'agit d'un polymère de type polyamide présentant le motif récurrent :
Figure imgf000070_0001
dans lequel
- Ri, R2, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un substituant,
- An et Ar2 représentent indépendamment un groupe alkyle, alcényle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle,
- W représente un groupe divalent hydrocarboné à caractère aliphatique, alicyclique et/ou aromatique, - le degré de polymérisation est préférablement compris entre 2 et 100, mieux encore entre 2 et 50.
52 - Procédé de préparation du polyamide selon la revendication 51 caractérisé par le fait que l'on polymerise une diphosphine portant deux groupes -CH2-NH2 avec un acide dicarboxylique.
53 - Procédé selon la revendication 52 caractérisé par le fait que l'acide dicarboxylique répond avantageusement à la formule (Xb) suivante : HOOC -W - COOH (Xb) dans laquelle :
- W représente un groupe divalent hydrocarboné à caractère aliphatique, alicyclique et/ou aromatique.
54 - Polymère selon l'une des revendications 9 à 12, 14, 18 caractérisé par le fait que la diphosphine répond à la formule (P) dans laquelle An, Ar2 représentent indépendamment un groupe (Cι-C6)alkyle, un groupe phényle éventuellement substitué par un ou plusieurs (Cι-C6)alkyle ou (Cι-C6)alcoxy ; ou un groupe (C4-C8)cycloalkyle éventuellement substitué par un ou plusieurs groupes (Cι-C6)alkyle.
55 - Polymère selon la revendication 54 caractérisé par le fait que An et Ar2 sont identiques et représentent de préférence phényle et Ri, R2 représentent un atome d'hydrogène.
56 - Complexe d'un métal de transition comprenant au moins un ligand polymérique tel que défini dans l'une des revendications 1 à 9, 38 à 45, 47 et 48, 51 , 54 et 55.
57 - Complexe selon la revendication 56 caractérisé par le fait que le métal de transition est choisi parmi : le rhodium, le ruthénium, le rhénium, l'iridium, le cobalt, le nickel, le platine, le palladium.
58 - Utilisation d'une diphosphine chirale ou d'un polymère optiquement actif selon l'une des revendications 1 à 9, 38 à 45, 47 et 48, 51 , 54 et 55 comme ligand pour la préparation d'un complexe métallique d'un métal de transition utile dans la catalyse asymétrique. 59 - Utilisation selon la revendication 58 caractérisée par le fait que ledit complexe est destiné à catalyser l'hydrogénation asymétrique de liaisons C=0 C=N ou de liaisons C=C.
60 - Utilisation selon l'une des revendications 58 et 59 caractérisée par le fait que le complexe métallique est un complexe du ruthénium, du rhodium ou de l'iridium, de préférence un complexe du ruthénium ou du rhodium.
61 - Utilisation d'une association d'une diphosphine chirale ou d'un polymère optiquement actif selon l'une des revendications 1 à 9, 38 à 45, 47 et 48, 51 , 54 et 55, avec une diamine, pour la réduction sélective de cétones.
62 - Utilisation d'une association d'une diphosphine racemique ou d'un polymère racemique selon la revendication 58 avec une diamine chirale, pour la réduction sélective de cétones.
63 - Utilisation selon l'une des revendications 61 et 62 caractérisée par le fait que la diamine est le 1 ,2-diamino-1 ,2-diphényléthane.
64 - Utilisation selon la revendication 58 d'un complexe du ruthénium et d'un ligand de formule (lag) décrit dans la revendication 18 ou des polymères en dérivant pour la catalyse asymétrique des réactions d'hydrogénation.
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