本发明涉及具体在一种配合的过渡金属存在下的催化转移氢化, 涉及用于这种氢化的催化剂和涉及制备光学活性化合物的方法。
通过使用含磷或含氮配位体的催化剂的氢转移的氢化由 Zassinovich等人在1992, 92的Chem.Rev.的1051到1069页进行了 详细地综述。作者们认为尽管取得了很好的进展,但仍有许多工作 有待进行。
已经有人研究探索了使用过渡金属与苯型烃类配位的催化剂的转 移氢化方法。有意义的文献包括:
(1)Noyori等人在J.A.C.S.1995, 117,7562-7563页的文章:它 公开了在通过丙-2-醇将乙酰苯转移氢化形成1-苯基乙醇中使用氯代- 钌-1,3,5-三甲基苯-N-单甲苯磺酰基-1,2-二苯基乙二胺作为催化剂得 到了高达95%的收率、具有超过97%对映体含量的产物。用其它烷 基芳基酮作为原料也获得类似的结果。含苯而非含1,3,5-三甲基苯的 相应催化剂的效力对所述原料酮芳基上的取代基更敏感。反应时间 一般相当长,通常为15小时;显然由于逆氢化,更长的反应时间降 低了立体选择性。没有报告转换数。如在其早期的文章中所述的那 样,作者评论“整个催化效能不能与现有最好氢化方法相匹敌”。
(2)Noyori等人在1996年的J.Chem.Soc.Chem.Commun.第233- 234页的文章:它公开了与上面(1)的Noyori等人的文章相类似但是 包含其它烷基苯配位体和代替二苯基乙二胺的各种β-氨基醇的催化剂 在乙酰苯氢化中具有不同程度效力。β-氨基醇配位体提供了更大的催 化剂稳定性。优选的芳烃配位体是六甲基苯。转换数高达每小时每 摩尔催化剂227摩尔产物。
(3)Noyori等人在J.A.C.S.,1996 118,2521-2522页的文章:它 公开了为了防止上面Noyori等人(1)的方法中出现的逆向氢转移而使 用甲酸-三乙胺作为氢源。使用14小时以上到90小时的主反应时间; 没有报告转换数。
(4)Noyori等人在J.A.C.S.1996, 118,4916-4917页的文章: 它公开了上面Noyori等人(3)的方法对将亚胺(特别是环亚胺)还原成 对映选择性胺的反应有效。
这些方法看来似乎需要较长的循环时间。除了化学设备的利用不 经济外,这种缓慢反应可导致催化配合物的分解和产物光学纯度的 缓慢损失;它也限制了为增大对映异构上想要和不想要的反应之间 速率上的差异而调节反应条件诸如温度和反应剂浓度的范围。
除了磷-、氮-和苯配位的过渡金属外,基于五甲基环戊二烯基(后 文简写为Cp*)的配合物也显示出具有作为游离氢烯烃均相氢化的催 化剂的效力(Maitlis在1978, 11,Acc.Chem.Res.第301-307页的文 章;Maitlis等人在1978,J.Chem.Soc.Dalton第617-626页的文章); 没有公开在无游离氢或含螯合或手性定向配位体的催化剂下的氢转 移。
Grotjahn等人(在1994, 116,J.A.C.S.第6969-6970页)描述了 铱与Cp*和酰化或磺酰化α-氨基羧酸的配合物,但没有证实其催化活 性。Steckhan等人(在1990年29卷第4期的Angew.Chem.Int.Ed.Engl. 第388-390页)描述了铑与Cp*和2,2-联吡啶类的配合物和其与甲酸酯 在将菸酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)氢化成NADH的用途。它报告了 100次催化循环后高达每小时67.5的转换率,但没有报告活性。
现在我们已经发现立体选择性转移氢化可有效地通过一种包括过 渡金属配合物、螯合配位体和环戊二烯基基团的催化剂来进行。
按照本发明的第一方面,提供了将式(1)化合物转移氢化而产生 式(2)化合物的方法: 其中:
X代表CR3R4、NR5、(NR5R6)+Q-、O或S;
R1、R2、R3、R4、R5和R6各独立地代表氢原子、任选取代的烃 基、全卤代烃基或任选取代的杂环基,R1和R2、R1和R3、R2和R4、 R3和R4、R1和R5、R2和R6及R5和R6中的一对或多对任选连接形成 任选取代的环;和
Q-代表一个阴离子;
所述方法包括将式(1)化合物在一种催化剂的存在下与一种氢给 体反应,特征在于所述催化剂具有通式: 其中:
R7代表一个任选取代的环戊二烯基;
A代表-NR8-、-NR9-、-NHR8或-NR8R9,其中R8为H、C(O)R10、 SO2R10、C(O)NR10R14、C(S)NR10R14、C(=NR14)SR15或C(=NR14)OR15, R9和R10各独立地代表任选取代的烃基、全卤代烃基或任选取代的杂 环基,R14和R15各独立地代表氢或作为R10定义的基团;
B代表-O-、-OH、OR11、-S-、-SH、SR11、-NR11-、-NR12、-NHR12或-NR11R12,其中R12为H、C(O)R13、SO2R13、C(O)NR13R16、 C(S)NR13R16、C(=NR16)SR17或C(=NR16)OR17,R11和R13各独立地代 表任选取代的烃基、全卤代烃基或任选取代的杂环基,R16和R17各 独立地代表氢或作为R13定义的基团;
E代表一个连接基团;
M代表一种能催化转移氢化的金属;和
Y代表一个阴离子基团、一个碱性配位体或一个空位;
条件是当Y不是一个空位时,A或B的至少一个带有一个氢原 子。
所述催化剂相信基本上以上式表示。它可导入到固体载体上。
由R1-6、R9、R10、R11和R13-17表示的烃基独立地包括烷基、链烯 基和芳基和其任何组合诸如芳烷基和烷芳基如苄基。
由R1-6、R9、R10、R11和R13-17表示的烷基包括含至多20个碳原 子、特别是1-7个碳原子以及优选1-5个碳原子的线性和分支烷基基 团。当所述烷基基团分支时,所述基团通常包括至多10个支链碳原 子、优选至多4个支链碳原子。在一些实施方案中,所述烷基可以 为环状,在最大的环中通常包括3到10个碳原子并且任选具有一个 或多个桥连环的特征。可由R1-6、R9、R10、R11和R13-17表示的烷基基 团的例子包括甲基、乙基、丙基、2-丙基、丁基、2-丁基、叔丁基和 环己基。
可由R1-6、R9、R10、R11和R13-17表示的链烯基基团包括C2-20链 烯基基团并且优选C2-6链烯基基团。可存在一个或多个碳-碳双键。 所述链烯基基团可带有一个或多个取代基、特别是苯基取代基。链 烯基基团的例子包括乙烯基、苯乙烯基和茚基。当R1或R2中任一个 代表链烯基时,碳-碳双键优选位于C=X部分的β位。当R1或R2中 任一个代表链烯基时,式(1)的化合物优选为一种α,β-不饱和酮。
可由R1-6、R9、R10、R11和R13-17表示的芳基可包含一个环或两个 或多个稠合环,其可包括环烷基、芳基或杂环的环。可由R1-6、R9、 R10、R11和R13-17表示的芳基的例子包括苯基、甲苯基、氟苯基、氯 苯基、溴苯基、三氟甲基苯基、甲氧苯基、萘基和二茂铁基。
可由R1-6、R9、R10、R11和R13-17表示的全卤代烃基基团独立地包 括全卤代烷基和芳基和其任何组合诸如芳烷基和烷芳基。可由R1-6、 R9、R10、R11和R13-17表示的全卤代烷基基团的例子包括-CF3和-C2F5。
可由R1-6、R9、R10、R11和R13-17表示的杂环基团独立地包括芳族、 饱和和部分不饱和环系统并且可包含一个环或两个或多个稠合环, 其可包括环烷基、芳基或杂环的环。所述杂环基团可包含至少一个 杂环的环,最大的杂环通常包括3到7个环原子,其中至少一个原 子是碳以及至少一个原子是N、O、S或P中的任何一个。当R1或R2中任一个代表或包含杂环基团时,在与C=X基团结合的R1或R2中 的原子优选为碳原子。可由R1-6、R9、R10、R11和R13-17表示的杂环基 团的例子包括吡啶基、嘧啶基、吡咯基、噻吩基、呋喃基、吲哚基、 喹啉基、异喹啉基、咪唑基和三唑基基团。
当R1-6、R9、R10、R11和R13-17中的任何一个为取代烃基和杂环基 团时,所述取代基应该不会负面影响反应速率或立体选择性。可任 选的取代基包括卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、硫羟基、酰基、 烃基、全卤代烃基、杂环基、烃氧基、一或二烃氨基、烃硫基、酯、 碳酸酯、酰胺、磺酰基和亚磺酰氨基,其中所述烃基如上面R1的定 义。可存在一个或多个取代基。
当R1和R2、R1和R3、R2和R4、R3和R4、R1和R5、R2和R6及 R5和R6中的任何一对与式(1)化合物的碳原子和/或原子X的任一个 连接成环时,优选所述环为5、6或7元环。这种式(1)化合物的例子 包括3,4-二氢异喹啉、1-四氢萘酮、2-四氢萘酮、苯并二氢吡喃-4-酮、 1-甲基-6,7-二甲氧基-3,4-二氢异喹啉、1-benzosubarone、2,3-二氢-2- 茚酮和2,3-二氢-1-茚酮。
X为NR5或(NR5R6)+Q-的式(1)化合物包括亚胺或亚铵盐。当式(1) 的化合物为亚胺时,它可任选转变成亚铵盐。亚铵盐优于亚胺。优 选的亚铵盐是X为(NR5R6)+Q-并且R5或R6中的任何一个为氢且R5或 R6相互不同的式(1)化合物。当式(1)化合物为亚铵盐时,存在由Q-表 示的阴离子。可能出现的阴离子的例子有卤根、硫酸氢根、甲苯磺 酸根、甲酸根、乙酸根、四氟硼酸根、三氟甲磺酸根和三氟乙酸根。
X最优选为O。
在某些优选的实施方案中,R1和R2两者独立地为C1-6烷基,两 者独立地为芳基特别是苯基,或者一个为芳基特别是苯基,而另一 个是C1-6烷基。当R1和R2中的一个或两个是苯基时,可能存在取代 基,特别是与C=X基团对位的取代基。
最优选的情况下,式(1)的化合物是前手性的,从而氢化的式(2) 的产物包括R1、R2和X均与其键合的手性原子。这种不对称转移氢 化方法构成了本发明特别优选的方面。最常见的情况下,当式(1)化 合物为前手性时,R1和R2不同并且均不是氢。实用中,R1和R2中 的一个为脂族基团,另一个为芳基或杂环基。
式(1)化合物的例子包括乙酰苯、4-氯乙酰苯、4-甲氧基乙酰苯、 4-三氟甲基乙酰苯、4-硝基乙酰苯、2-氯乙酰苯和乙酰苯苄基亚胺。
氢给体包括氢、伯醇和仲醇、伯胺和仲胺、羧酸和其酯和胺盐、 易于脱氢的烃类、纯还原剂和其任何组合。
可用作氢给体的伯醇和仲醇一般包括1-10个碳原子、优选2-7 个碳原子、更优选3或4个碳原子。可作为氢给体的伯醇和仲醇的 例子包括甲醇、乙醇、丙-1-醇、丙-2-醇、丁-1-醇、丁-2-醇、环戊醇、 环己醇、苄醇和薄荷醇。当所述氢给体为醇时,优选为仲醇,特别 是丙-2-醇和丁-2-醇。
可用作氢给体的伯胺和仲胺一般包括1-20个碳原子、优选2-14 个碳原子、更优选3或8个碳原子。可作为氢给体的伯胺和仲胺的 例子包括乙胺、丙胺、异丙胺、丁胺、异丁胺、己胺、二乙胺、二 丙胺、二异丙胺、二丁胺、二异丁胺、二己胺、苄胺、二苄胺和哌 啶。当所述氢给体为胺时,优选为伯胺,尤其是包括一个仲烷基的 伯胺,特别是异丙胺和异丁胺。
可用作氢给体的羧酸或其酯一般包括1-10个碳原子、优选1-3 个碳原子。在某些实施方案中,所述羧酸优选为β-羟基羧酸。从所述 羧酸和C1-10醇可得到酯。可用作氢给体的羧酸的例子包括甲酸、乳 酸、抗坏血酸和扁桃酸。当羧酸被用作氢给体时,至少一些羧酸优 选以胺盐或铵盐的形式存在。可用于形成这种盐的胺包括芳族胺和 非芳族胺两者,也包括伯胺、仲胺和叔胺,并且一般包含1-20个碳 原子。优选叔胺、特别是三烷基胺。可用于成盐的胺的例子包括三 甲胺、三乙胺、二异丙基乙基胺和吡啶。最优选的胺是三乙胺。当 至少一些羧酸以胺盐存在时,特别是使用甲酸和三乙胺的混合物时, 酸与胺的摩尔比率一般约为5∶2。该比率可通过在反应过程中加入任 一组分(但通常通过加入羧酸)来维持。
可用作氢给体的易于脱氢的烃类包括具有芳化倾向的烃类或具有 形成高度共轭体系倾向的烃类。可用作氢给体的易于脱氢烃类的例 子包括环己二烯、环己烯、1,2,3,4-四氢化萘、二氢呋喃和萜烯。
可用作氢给体的纯还原剂包括具有高度还原电势的还原剂,特别 是具有比标准氢电极大约-0.1eV(电子伏特)、通常大约-0.5eV并优选 大约-1eV的还原电势的还原剂。可用作氢给体的纯还原剂的例子包 括肼和羟胺。
最优选的氢给体是丙-2-醇、丁-2-醇、甲酸三乙铵和甲酸三乙铵 与甲酸的混合物。
可由R7表示的任选取代的环戊二烯基基团包括能η-5结合的环 戊二烯基基团。所述环戊二烯基基团通常具有1-5个烃基取代基、优 选具有3-5个烃基取代基、更优选具有5个烃基取代基。优选的烃基 取代基包括甲基、乙基和苯基。当所述烃基取代基包含对映中心和/ 或非对映中心时,优选使用其对映和/或非对映纯的形式。任选取代 的环戊二烯基基团的例子包括环戊二烯基、五甲基环戊二烯基、五 苯基环戊二烯基、四苯基环戊二烯基、乙基四甲基环戊二烯基、 基四苯基环戊二烯基、新基四苯基环戊二烯基、基环戊二烯基、 新基环戊二烯基、四氢茚基、基四氢茚基和新基四氢茚基基 团。特别优选五甲基环戊二烯基。
当A或B的任一个为由-NR8-、-NHR8、NR8R9、-NR12-、-NHR12或NR11R12表示的酰胺基团(其中R9和R11和上文定义相同,R8或R12为-C(O)R10或-C(O)R13代表的酰基)时,R10和R13通常独立地代表线 性或分支的C1-7烷基、C1-8环烷基或芳基如苯基。可由R8或R12表示 的酰基的例子包括苯甲酰基、乙酰基和卤代乙酰基,特别是三氟乙 酰基。
当A或B的任何一个为由-NR8-、-NHR8、NR8R9、-NR12-、-NHR12或NR11R12(其中R9和R11和上文定义相同,R8或R12为由-S(O)2R10或 -S(O)2R13代表的磺酰基)代表的磺酰胺基时,R10和R13通常独立地代 表线性或分支的C1-8烷基、C1-8环烷基或芳基如苯基。优选的磺酰基 包括甲磺酰基、三氟甲烷磺酰基和甲苯磺酰基,特别是对甲苯磺酰基。
当A或B的任何一个为由-NR8-、-NHR8、NR8R9、-NR12-、-NHR12或NR11R12(其中R9和R11和上文定义相同,R8或R12为由C(O)NR10R14、 C(S)NR10R14、C(=NR14)SR15、C(=NR14)OR15、C(O)NR13R16、 C(S)NR13R16、C(=NR16)SR17或C(=NR16)OR17,R10和R13通常独立地 为线性或分支的C1-8烷基诸如甲基、乙基、异丙基、C1-8环烷基或芳 基如苯基基团并且R14-17通常各独立地为氢或线性或分支的C1-8烷基 诸如甲基、乙基、异丙基、C1-8环烷基或芳基如苯基基团。
人们会认识到A和B的确切性质将取决于A和/或B是否与金 属形式结合或者通过一孤对电子与金属配价。
基团A和B通过一连接基团E连接。连接基团E获得了一种A 和B的适合构象从而使A和B与金属M键合或配合。A和B通常 通过2、3或4个原子连接。在连接A和B的E中的原子可携带一 个或多个取代基。在E中的原子,特别是相应于A或B的α-原子可 与A和B连接形成一个杂环环,优选为一个饱和环,特别是一个5、 6或7元环。这种环可与一个或多个其它环稠合。通常连接A和B 的所述原子为碳原子。连接A和B的一个或多个碳原子优选携带除 A或B外的取代基。取代基基团包括可取代上述R1的基团。这种取 代基基团有利地选择不与所述金属M配合的基团。优选的取代基包 括以上定义的卤素、氰基、硝基、磺酰基、烃基、全卤代烃基和烃 基。最优选的取代基为C1-6烷基和苯基。最优选A和B通过两个碳 原子、特别是一个任选取代的乙基连接。当A和B通过两个碳原子 连接时,连接A和B的两个碳原子可包括部分芳族或脂族环基、特 别是5、6或7元环。这个环可与一个或多个其它这种环稠合。特别 优选的是下面的实施方案,其中E代表一个2个碳原子的间隔区并 且所述碳原子的一个或两个携带一个如上定义的任选取代的芳基, 或者E代表一个2个碳原子的间隔区并且其包括任选与一个苯环稠 合的环戊烷或环己烷环。
E优选包括部分具有至少一个立体定向中心的化合物。当任何或 全部连接A和B的2、3或4个原子的原子被取代而在一个或多个这 些原子上确定了至少一个立体定向中心时,优选至少一个立体定向 中心位于与基团A或B相邻的原子处。当存在至少一个这种立体定 向中心时,其有利地以对映纯的状态存在。
当B代表-O-或-OH并且在E上的相邻原子为碳时,优选B并不 构成羧基的一部分。
可由A-E-B表示或者可通过脱质子由其得到A-E-B的化合物通 常为氨基醇(包括4-氨基烷-1-醇、1-氨基烷-4-醇、3-氨基烷-1-醇、1- 氨基烷-3-醇并且特别是包括2-氨基烷-1-醇、1-氨基烷-2-醇、3-氨基 烷-2-醇和2-氨基烷-3-醇,尤其为2-氨基乙醇或3-氨基丙醇)或二胺(包 括1,4-二氨基链烷、1,3-二氨基链烷,特别是1,2-或2,3-二氨基链烷 并且尤其为乙二胺)。其它可由A-E-B表示的氨基醇有2-氨基环戊醇 和2-氨基环己醇并且优选与苯环稠合。其它可由A-E-B表示的二胺 有1,2-二氨基环戊烷和1,2-二氨基环己烷并且优选与苯环稠合。所述 氨基可有利地被N-甲苯磺酰化。当由A-E-B代表二胺时,优选至少 一个氨基被N-甲苯磺酰化。所述氨基醇或二胺(特别在连接基团E上) 有利地被至少一个烷基诸如C1-4烷基(特别是甲基)或至少一个芳基(特 别是苯基)所取代。
可由A-E-B表示以及可从中得到质子化等价物的化合物的具体 实例有:
优选使用对映和/或非对映纯形式的这些化合物。例子包括 (1S,2R)-(+)-降麻黄碱、(1R,2S)-(+)-顺-1-氨基-2-茚满醇、(1S,2R)-2-氨 基-1,2-二苯基乙醇、(1 S,2R)-(-)-顺-1-氨基-2-茚满醇、N-甲苯磺酰基- (1S,2R)-顺-1-氨基-2-茚满醇、(1R,2S)-(-)-降麻黄碱、(S)-(+)-2-氨基-1- 苯基乙醇、(1R,2S)-2-氨基-1,2-二苯基乙醇、(R)-(-)-2-吡咯烷甲醇和 (S)-(+)-2-吡咯烷甲醇。
可由M代表的金属包括能催化转移氢化的金属。优选的金属包 括过渡金属、更优选在元素周期表VIII族的金属,特别是钌、铑或 铱。当所述金属为钌时,优选其以价态II存在。当所述金属为铑或 铱时优选以价态III存在。
可由Y表示的阴离子基团包括氢负离子、羟基、烃氧基、烃氨 基和卤根。当Y代表一卤素时,优选所述卤素为氯根。当Y代表烃 氧基或烃氨基时,所述基团可得自在所述反应中使用的氢给体的脱 质子。
可由Y表示的碱性配位体包括水、C1-4醇、C1-8伯胺或仲胺或在 所述反应体系中存在的氢给体。一种由Y代表的优选的碱性配位体 是水。
最优选的是选择A-E-B、R7和Y的特性从而使所述催化剂具有 手性。在这种情况下优选使用其对映和/或非对映纯形式。这种催化 剂最有利地在不对称转移氢化方法中使用。在许多实施方案中,催 化剂的手性源于A-E-B的特性。
所述方法优选在一种碱的存在下进行,在Y不是一个空位时尤 其如此。所述碱的pKa优选至少为8.0,尤其至少10.0。方便使用的 碱是碱金属的氢氧化物、烷氧化物和碳酸盐;叔胺和季铵化合物。 优选的碱是2-丙醇钠和三乙胺。当氢给体不是一种酸时,所用的碱 量可高达催化剂摩尔数的5.0倍、一般可达3.0倍、通常可达2.5倍, 特别是使用1.0-3.5倍的范围。Noyori等人所用的大过量的碱显得没 有必要。当氢给体为酸时,优选将所述催化剂在氢给体导入前与一 种碱接触。在这种情况下,在氢给体导入前碱与催化剂的摩尔比率 通常为1∶1到3∶1并且优选约为1∶1。
尽管可存在气态氢气,因为没有必要所以本方法一般在没有气态 氢的存在下进行。
无氧并不必要。这已经通过将本方法在用纯氧喷布反应混合物的 情况下进行证明:初始转换率为每小时500(h-1),2小时内获得40% 的转化率。但是在惰性气氛下观察到了更好的结果,例如在静态氮 气气氛下初始转换率为每小时1080,在氮气喷布下为每小时1500。 最好,所述方法在基本没有二氧化碳的情况下进行。
当氢给体脱氢的产物为挥发性例如在100℃以下沸腾时,优选将 这种挥发性产物去除。所述去除可通过使用惰性气体喷射来完成。 更优选,所述去除通过优选在低于常压下蒸馏来完成。当使用减压 蒸馏时,所用压力通常不大于500mmHg,一般不大于200mmHg, 优选在5-100mmHg的范围,最优选在10-80mmHg的范围。
所述方法适合于在-78℃到150℃范围的温度下进行,优选在-20 ℃到110℃、更优选在-5℃到60℃之间的温度下进行。所述作用物即 式(1)化合物的最初浓度的适合范围为0.05-1.0(以摩尔计),对于方便 的较大规模的操作来说,可例如高达6.0,更优选0.75-2.0。适用的 作用物与催化剂的摩尔比率不低于50∶1并且可高达50000∶1,优选 250∶1-5000∶1,更优选在500∶1到2500∶1之间。所述氢给体优选比作 用物摩尔过量,特别是过量5到20倍,或者如果方便的话可使用更 大的过量例如高达500倍。反应时间一般为1.0分钟到24小时,特 别是高达8小时,方便为约3小时。显然本发明达到了可使用比上 述文献所公开的短得多的反应时间。反应后,混合物通过标准程序 处理。可以存在反应溶剂例如乙腈或者更方便的氢给体(当氢给体在 反应温度下为液体,特别是当氢给体为伯醇或仲醇或者伯胺或仲胺 时)。通常优选在实际无水情况下操作,但是并没有迹象表明水会抑 制所述反应。如果氢给体或反应溶剂不能与水混溶并且所需产物溶 于水,那么可能需要水作为用于萃取产物、推动平衡和防止随反应 进行产物光学纯度的损失的第二相存在。可选择作用物的浓度来使 反应时间、收率和对映体过量最佳化。
按照本发明的第二种实施方案,提供了下面通式的催化剂: 其中:
R7代表一个任选取代的环戊二烯基;
A代表-NR8-、-NR9-、-NHR8或-NR8R9,其中R8为H、C(O)R10、 SO2R10、C(O)NR10R14、C(S)NR10R14、C(=NR14)SR15或C(=NR14)OR15, R9和R10各独立地代表任选取代的烃基、全卤代烃基或任选取代的杂 环基,R14和R15各独立地代表氢或作为R10定义的基团;
B代表-O-、-OH、OR11、-S-、-SH、SR11、-NR11-、-NR12-、-NHR12或-NR11R12,其中R12为H、C(O)R13、SO2R13、C(O)NR13R16、 C(S)NR13R16、C(=NR16)SR17或C(=NR16)OR17,R11和R13各独立地代 表任选取代的烃基、全卤代烃基或任选取代的杂环基,R16和R17各 独立地代表氢或作为R13定义的基团;
E代表一个连接基团;
M代表一种能催化转移氢化的金属;和
Y代表一个阴离子基团、一个碱性配位体或一个空位;
条件是(i)当Y不是一个空位时,A或B的至少一个带有一个氢 原子和(ii)当B代表-O-或-OH时,B不是羧基的一部分。
在按照本发明的用于转移氢化处理的催化剂中,A、E、B、M、 R7和Y具有与上述相同的意义。
所述催化剂相信实际如上式表示。可使用载于固体载体上或可就 地产生的低聚物或复分解产物。
在某些实施方案中,已经有益的发现在某些作用物类型的转移氢 化中优选某些催化剂。在醛和酮形成醇的转移氢化中优选使用其中 A-E-B得自氨基醇、特别是降麻黄碱和顺-氨基茚满醇的催化剂。特 别优选M也为铑(III)以及R7代表五甲基环戊二烯基。还有,优选使 用异丙醇作为氢给体和异丙醇钠作为碱。在亚胺和亚铵盐的转移氢 化反应中优选其中A-E-B源于N-甲苯磺酰基二胺的催化剂。特别优 选M也为铑(III)以及R7代表五甲基环戊二烯基。还有,异丙醇钠或 三乙胺通常被用作碱。当式(1)的化合物为一种亚胺时,优选使用甲 酸和三乙胺的混合物作为氢给体,当式(1)的化合物为一种预形成的 亚铵盐(优选三氟乙酸盐)时,优选使用异丙醇作为氢给体。
所述催化剂可通过将一种金属环戊二烯基卤化物配合物与一种上 面定义的式A-E-B的化合物或者可从中得到这种化合物的质子化等 价物反应来制备,当Y代表一空位时,可通过将其产物与一种碱反 应。所述金属环戊二烯基卤化物配合物优选具有式[MR7Z2]2,其中M 和R7如上定义,Z代表一种卤根特别是氯根。
对于按照本发明的催化剂的制备,优选存在溶剂。适用的反应温 度范围为0-100℃如20-70℃,通常所指定的反应时间为0.5-5.0小时。 反应完成后,如果需要可将催化剂分离,但是更方便的是作为溶液 贮存或者制备后即使用。所述溶液可包含氢给体并且如果是仲醇的 话其可存在于其中或者作为步骤(a)和/或(b)的溶剂使用。所述制备和 后处理应优选在惰性气氛下进行并且具体在无二氧化碳和氧气的条 件下进行。
所述催化剂或催化剂溶液一般在正要用于转移氢化反应前或在使 用过程中用碱处理。这可通过将碱以溶液形式加入到催化剂中或者 以溶液形式加入到式(1)化合物中或者通过加入到转移氢化反应中来 完成。
转移氢化可通过将催化剂溶液转移到作用物即通式I的化合物的 溶液中来完成。或者也可将作用物溶液加入到催化剂溶液中。碱可 预先加入到催化剂溶液和/或作用物溶液中,或者可后来加入。如果 氢给体没有存在于催化剂溶液中,可加入到作用物溶液中或者可加 入到反应混合物中。
本发明通过下列实施例来加以说明。
除非另加说明,%转化率和%对映体过量(e.e.)通过气相色谱(GC) 测定。
实施例1
催化剂的制备和乙酰苯的还原 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Rh(Cp*)Cl2]2** 0.0254g 618.08 1.0 41.2μmol (1S,2R)-(+)-降麻黄碱 0.0209g 151.21 3.36 138.2μmol 2-丙醇(无水) 100ml 60.10 31677 1.305mol 0.1M KOH2-丙醇溶液 3.3ml 56.11 4.01 0.33mmol 乙酰苯 2.06g 120.15 209 17mmol 注释:**购自STREM Chemicals 反应前溶剂被脱气:将100毫升无水2-丙醇通过注射器加入到密封、 清洁、干燥的园底烧瓶中并在20℃下真空脱气30分钟。 (a)催化剂制备
将(+)-降麻黄碱和铑化合物称重加入到清洁、干燥的Schlenk烧 瓶中。用‘Suba-seal’(RTM)塞住烧瓶。将其内容物抽空后在室温下 清洗(用氮气置换15次)。然后通过套管加入2-丙醇(20毫升)。盖上 烧瓶塞子并且转动烧瓶直到原料固体溶解。得到一种橙色上清液和 一种黑色固体物。将烧瓶塞重新打开,送入氮气流并且将烧瓶内容 物在60℃加热2小时5分钟。每30分钟间隔检查一次催化剂。在每 个间隔其为深棕色溶液,在底部具有一种黑色固体物。 (b)氢化
将乙酰苯溶解于2-丙醇(80ml)中后脱气40分钟。通过套管将该 溶液加入到含催化剂的烧瓶中,接着用注射器注入经脱气的0.1M KOH的2-丙醇溶液。让混合物处于室温下,以一定间隔取样并通过 气相色谱测定。在小规模的操作中,并没有用氮气喷射反应混合物, 但是在较大规模的生产中则使用喷射。(R)-1-苯基乙醇制备的结果 为:
转化率% ee%
1小时 92 84
1小时中综合的转换数为每小时189。
实施例2 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Rh(Cp*)Cl2]2 6.2mg 618.08 1.0 10.1μmol (1R,2S)-(+)-顺-1-氨基- 1.64mg 149.19 1.09 11μmol 2-茚满醇 乙酰苯 2.06g 120.15 1547 17mmol 2-丙醇 129974 (a)催化剂制备
将铑化合物和(1R,2S)-(+)-顺-2-氨基茚满醇在氮气气氛下悬浮在 脱气的2-丙醇(50ml)中,加热到60℃并且在60℃保持1小时,然后 冷却到环境温度。得到的橙红色催化剂溶液:[(+)-顺-(1R)-氨基-(2S)- 羟基-2,3-二氢化茚基]-[(μ5)-五甲基环戊二烯基]铑氯化物被送到下一 个阶段,但也可在氩气或氮气下贮存。 (b)氢化
将催化剂溶液加入到经脱气的0.1 M KOH的2-丙醇溶液中,接 着加入乙酰苯的2-丙醇溶液。在环境温度下将混合物在氮气气氛下 搅拌2小时后,用稀盐酸中和并通过真空蒸馏浓缩。残留物用乙酸 乙酯稀释并且用等体积氯化钠饱和水溶液洗涤。分离有机层,经硫 酸镁干燥,与固体物分离并且除去溶剂而得到粗制(S)-1-苯基乙醇 (1.76g)。收率84%,ee 89%。1小时中综合的转换数为每小时324。
实施例3 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Rh(Cp*)Cl2]2 6.3mg 618.08 1.0 10.2μmol (1S,2R)-(-)-顺-1-氨基- 3.1mg 149.19 2.0 20.8μmol 2-茚满醇 乙酰苯 1.29g 120.15 1039 10.6mmol 2-丙醇 63857 (a)催化剂制备
将铑化合物悬浮在50毫升2-丙醇中并且通过抽空和氮气冲洗3 次脱气。将混合物加入到轻微回流直到固体物溶解后,冷却到环境 温度。在搅拌下将(1S,2R)-(-)-顺-1-氨基-2-茚满醇加入到所述溶液中。 通过抽空和氮气冲洗将混合物脱气并在30℃温热30分钟。得到的橙 红色催化剂溶液:[(-)-顺-(1S)-氨基-(2R)-羟基-2,3-二氢化茚基]-[(μ5)- 五甲基环戊二烯基]铑氯化物被送到下一个阶段,但也可在氩气或氮 气下贮存。 (b)氢化
将乙酰苯加入到该催化剂溶液中。将混合物在环境温度下搅拌1 小时。加入2-丙醇钠(0.25ml,新鲜制备的0.1 M 2-丙醇溶液)。将混 合物搅拌2小时并采样;57%的乙酰苯已经反应而得到79%ee的 (R)-1-苯基乙醇。1小时中综合转换数为每小时241。
实施例4 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Ir(Cp*)Cl2]2** 7.1mg 796.71 1.0 8.9μmol (1R,2S)-(+)-顺-1-氨基- 1.64mg 149.19 1.23 11μmol 2-茚满醇 乙酰苯 2.06g 120.15 1908 17mmol 2-丙醇 146550 **购自STREM Chemicals (a)催化剂制备
将铱化合物和(1R,2S)-(+)-顺-1-氨基-2-茚满醇在氮气气氛下悬浮 在脱气的2-丙醇(50ml)中,加热到60℃并且在60℃保持1小时,然 后冷却到环境温度。得到的橙红色催化剂溶液:[(+)-顺-(1R)-氨基-(2S)- 羟基-2,3-二氢化茚基]-[(μ5)-五甲基环戊二烯基]-铱氯化物被送到下一 个阶段,但也可在氩气或氮气下贮存。 (b)氢化
往催化剂溶液中加入经脱气的0.1M KOH的2-丙醇溶液,接着 加入乙酰苯的2-丙醇溶液。将混合物加热到60℃并在环境温度下, 将混合物在氮气气氛下搅拌1小时,然后用稀盐酸中和并通过真空 蒸馏浓缩。残留物用乙酸乙酯稀释并且用等体积氯化钠饱和水溶液 洗涤。分离有机层,经硫酸镁干燥,与固体物分离并且除去溶剂而 得到粗制(S)-1-苯基乙醇(0.9g)。收率43%,ee80%。1小时中综合的 转换数为每小时410。
实施例5 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Rh(Cp*)Cl2]2 6.2mg 618.08 1.0 10μmol (1S,2R)-2-氨基-1,2-二 4.3mg 213.28 2.01 20.1μmol 苯基乙醇 三乙胺 7μl 101.19 #亚胺 53mg 205.26 26 0.26mmol CF3CO2H 20μl 114.02 0.26mmol 2-丙醇 11ml 144000 (a)催化剂制备
在一个用氮气冲洗过的具磁力搅拌器的小管制瓶中将(1S,2R)-2- 氨基-1,2-二苯基乙醇(Aldrich:4.3mg,20.1μmol)溶解于2-丙醇(10ml) 中。将铑化合物(6.2mg,10μmol)和三乙胺(7μl)一起加入到该溶液中。 将溶液加热到60℃45分钟,期间溶液变成棕色。得到的催化剂溶液: [(1S)-氨基-(2R)-羟基二苯基乙基]-[(μ5)-五甲基环戊二烯基]铑氯化物 被直接用于接着的反应中。 (b)氢化
通过将三氟乙酸(20μl,0.26mmol)加入到所述亚胺(53mg, 0.26mmol)的2-丙醇(1ml)溶液中制备三氟乙酸亚铵。将该溶液加入到 催化剂溶液中并在60℃加热20小时。在酸水溶液中骤冷后,在用二 氯甲烷萃取前将水溶液调成碱性,产物通过1H NMR分析,发现54 %为所需产物,其余为亚胺原料。
实施例6 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Rh(Cp*)Cl2]2 6.2mg 618.08 1.0 9.73μmol N-甲苯磺酰基-(1S,2R)- 6.8mg 303.38 2.3 22.4μmol 顺-1-氨基-2-茚满醇 2-丙醇 1ml 三乙胺 7μl 101.19 #亚胺40mg 205.26 0.195mmol CF3CO2H 15μl 0.195mmol (a)催化剂制备
在一个用氮气冲洗过的具磁力搅拌器的小管制瓶中,将N-甲苯 磺酰基-(1S,2R)-顺-1-氨基-2-茚满醇(6.8mg,22.4μmol)溶解于2-丙醇 (1ml)中。将铑化合物(6.2mg,9.73μmol)加入到该溶液中后将溶液加热 到60℃1小时。加入三乙胺(7μl)。溶液颜色从橙色变成紫色。将溶 液在60℃再保持20分钟后,冷却到环境温度。得到的催化剂溶液: [N-甲苯磺酰基-顺-(1S)-氨基-(2R)-羟基-2,3-二氢化茚基]-[(μ5)-五甲基 环戊二烯基]铑氯化物在氮气下贮存。 (b)氢化
通过将三氟乙酸(15μl,0.195mmol)加入到所述亚胺(40mg, 0.195mmol)的2-丙醇(1ml)溶液中制备三氟乙酸亚铵盐。往该溶液中 加入催化剂溶液并将混合物在60℃加热16小时。在碳酸氢钠水溶液 中骤冷后用二氯甲烷萃取,产物通过1H NMR分析,发现42%为所 需产物;其余为亚胺原料。
实施例7 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Rh(Cp*)Cl2]2 6.3mg 618.08 1.0 10.2μmol N-甲苯磺酰基-(1R, 7.3mg 366.48 1.93 20μmol 2R)-1,2-二苯基乙二胺 三乙胺 6μl 101.19 4.18 43μmol 2-丙醇 10ml 60.1 CH3CN 6.4ml 41.05 #亚胺 109mg 205.26 0.53mmol 三乙胺/甲酸2∶5 0.25ml (a)催化剂制备
在一个用氮气冲洗过的小管制瓶中,将N-甲苯磺酰基-(1R,2R)- 1,2-二苯基乙二胺(7.3mg,20μmol)和铑化合物(6.3mg,10.2μmol)悬浮 于2-丙醇(10ml)中。加入三乙胺(6μl)。将混合物在55℃下搅拌直到 所有固体物溶解,然后加热到80℃30分钟,然后冷却到环境温度。 得到的催化剂溶液:[N-甲苯磺酰基-(1R)-氨基-(2R)-氨基二苯基乙 基]-[(μ5)-五甲基环戊二烯基]铑氯化物在氮气下贮存。 (b)氢化[作用物∶催化剂比率为266∶1]
将一部分(8ml)上面的催化剂溶液置于一个管制瓶中并且通过真 空蒸发掉溶剂。将残渣再溶解于乙腈(6.4ml)中并用氮气脱气。将亚 胺(109mg,0.53mmol)和0.8ml催化剂溶液装入到一个经氮气清洗的管 制瓶中,接着加入2∶5三乙胺∶甲酸混合物(0.25ml)。将混合物在60℃ 下加热1小时后加入水骤冷,然后萃取到二氯甲烷中,经硫酸镁干 燥,粗产物通过1H NMR分析发现95%以上为所需的胺。手性位移1H NMR表明所述胺为74.8%ee。
实施例8 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Rh(Cp*)Cl2]2 6mg 618.08 1.0 9.7μmol (1S,2R)-(-)-顺-1-氨基- 3.2mg 149.19 2.1 22.1μmol 2-茚满醇 乙酰苯 0.126g 120.15 1mmol 2-丁醇 20ml 74.12 0.22mol (a)催化剂制备
将铑化合物和(1S,2R)-(-)-顺-1-氨基-2-茚满醇在氮气下悬浮于经 脱气的2-丁醇(20ml)中并将反应物用氮气清洗30分钟。将黄色混合 物加热到35℃0.5小时,在此期间颜色加深成为橙/红色,然后冷却 到环境温度。得到的橙红色催化剂溶液:[(-)-顺-(1S)-氨基-(2R)-羟基- 2,3-二氢化茚基]-[(μ5)-五甲基环戊二烯基]铑氯化物被送到下一阶段 但也可在氩气或氮气下贮存。 (b)氢化[作用物∶催化剂比率为539∶1]
将乙酰苯(0.126g,1mmol)加入到一个干燥管制瓶中。然后加入一 份(2ml)催化剂溶液,接着加入2-丙醇钠溶液(25μl 0.2M的2-丙醇溶 液)。在氮气气氛下将混合物在环境温度下搅拌2小时。得到(R)-1-苯 基乙醇。收率66.2%,ee87%。在1小时中综合的初始转换数为每 小时574。
实施例9 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Rh(Cp*)Cl2]2 6.1mg 618.08 1.0 9.9μmol (1S,2R)-(-)-顺-1-氨基- 3mg 149.19 2.03 20μmol 2-茚满醇 乙酰苯 1.089g 120.15 9.1mmol 2-丁醇 20ml 74.12 0.22mol (a)催化剂制备
将铑化合物和(1S,2R)-(-)-顺-1-氨基-2-茚满醇在氮气下悬浮于经 脱气的2-丁醇(20ml)中并将反应物用氮气清洗30分钟。将黄色混合 物加热到35℃20分钟,在此期间颜色加深成为橙/红色,然后冷却 到环境温度。得到的橙红色催化剂溶液:[(-)-顺-(1S)-氨基-(2R)-羟基- 2,3-二氢化茚基]-[(μ5)-五甲基环戊二烯基]铑氯化物被送到下一阶段 但也可在氩气或氮气下贮存。 (b)氢化[作用物∶催化剂比率为460∶1]
将2-丙醇钠(0.45ml的0.2M2-丙醇溶液)加入到该催化剂溶液中。 2分钟后,加入乙酰苯(1.0889g,9.1mmol)。在真空下将混合物在35 ℃搅拌1.5小时,然后加热维持在40-45℃的温度4小时。得到(R)-1- 苯基乙醇。收率87.1%,ee87%。在1小时中综合的转换数为每小 时1502。
实施例10 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Rh(Cp*)Cl2]2 5.9mg 618.08 1.0 9.57μmol (1S,2R)-(-)-顺-1-氨基- 3.1mg 149.19 2.17 20.8μmol 2-茚满醇 α-四氢萘酮 0.5ml 146.19 393 3.76mmol 2-丙醇 50ml 60.1 0.653mol (a)催化剂制备
将铑化合物和(1S,2R)-(-)-顺-1-氨基-2-茚满醇在氮气下悬浮于经 脱气的2-丙醇(50ml)中并将反应物用氮气清洗30分钟。将混合物加 热到35℃10分钟。得到的橙色催化剂溶液:[(-)-顺-(1S)-氨基-(2R)- 羟基-2,3-二氢化茚基]-[(μ5)-五甲基环戊二烯基]铑氯化物被送到下一 阶段但也可在氩气或氮气下贮存。 (b)氢化
将2-丙醇钠(0.38ml的0.1M2-丙醇溶液)加入到催化剂溶液中, 接着加入α-四氢萘酮(0.5ml,3.76mmol)。在真空(80mm Hg)下将混合 物在35℃搅拌2小时,1小时后再用氮气充满烧瓶并且加入足量的2- 丙醇以补偿蒸馏掉的体积。得到(R)-1-四氢萘酚。收率98.4%,ee95.7 %。在1小时中综合的转换数为每小时185。
实施例11 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Rh(Cp*)Cl2]2 24.4mg 618.08 1.0 39.48μmol (1R,2S)-(-)-降麻黄碱 12.1mg 151.21 2.03 80μmol α-四氢萘酮 5ml 146.19 952 37.6mmol 2-丙醇 125ml 60.1 1.63mol (a)催化剂制备
将铑化合物和(1R,2S)-(-)-降麻黄碱在氮气下悬浮于经脱气的2-丙 醇(75ml)中并将反应物用氮气清洗30分钟。将混合物加热到35℃0.5 小时。得到的橙色催化剂溶液:[(-)-(1R,2S)-降麻黄碱基]-[(μ5)-五甲 基环戊二烯基]铑氯化物被送到下一阶段但也可在氩气或氮气下贮 存。 (b)氢化
将2-丙醇钠(1.55ml的0.1M2-丙醇溶液)加入到催化剂溶液中并 减压(40-80mmHg)。用15分钟加入α-四氢萘酮(5ml,37.6mmol)的2- 丙醇(75ml)溶液。在真空(40-80mm Hg)下将混合物在35℃搅拌4小 时,每隔1小时后再用氮气充满烧瓶并且加入足量的2-丙醇以补偿 蒸馏掉的体积。得到(S)-1-四氢萘酚。收率96%,ee96.2%。在1小 时中综合的转换数为每小时382。
实施例12 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Rh(Cp*)Cl2]2 26.4mg 618.08 1.0 42.7μmol (1S,2R)-(-)-顺-1-氨基- 13.4mg 149.19 2.1 89.8μmol 2-茚满醇 乙酰苯 5ml 120.15 42.9mmol 2-丙醇 270ml (a)催化剂制备
将铑化合物和(1S,2R)-(-)-顺-1-氨基-2-茚满醇在氮气下悬浮于经 脱气的2-丙醇(20ml)中并将反应物用氮气清洗30分钟。将混合物加 热到40-50℃30分钟,在此期间颜色加深成为深红色,然后冷却到环 境温度。得到的红色催化剂溶液:[(-)-顺-(1S)-氨基-(2R)-羟基-2,3-二 氢化茚基]-[(μ5)-五甲基环戊二烯基]铑氯化物被送到下一阶段但也可 在氩气或氮气下贮存。 (b)氢化[作用物∶催化剂比率为5018∶1]
将乙酰苯(5ml,42.9mmol)加入到一个含250毫升2-丙醇的干燥 Schlenck烧瓶中。然后加入一份(2ml)催化剂溶液,接着加入2-丙醇 钠溶液(0.3ml 0.1M的2-丙醇溶液)。在真空(28mmHg)下将混合物在18 ℃搅拌5小时。得到(R)-1-苯基乙醇。收率74%,ee86.8%。在1小 时中综合的初始转换数为每小时1947。
实施例13 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Rh(Cp*)Cl2]2 6.2mg 618.08 1.0 10μmol (1S,2R)-(-)-顺-1-氨基- 4.3mg 149.19 2.88 28.8μmol 2-茚满醇 对甲基乙酰苯 0.280g 134.18 2.1mmol 2-丙醇 (a)催化剂制备
将铑化合物和(1S,2R)-(-)-顺-1-氨基-2-茚满醇在氮气下悬浮于经 脱气的2-丙醇(10ml)中,并将反应物用氮气清洗30分钟。将混合物 加热到90℃20分钟,在此期间颜色加深成为橙/红色,然后冷却到环 境温度。得到的橙红色催化剂溶液:[(-)-顶-(1S)-氨基-(2R)-羟基-2,3- 二氢化茚基]-[(μ5)-五甲基环戊二烯基]铑氯化物被送到下一阶段但也 可在氩气或氮气下贮存。 (b)氢化[作用物∶催化剂比率为523∶1]
将对甲基乙酰苯(0.28g,2.1mmol)加入到一个干燥管制瓶中。然后 加入一份(2ml)催化剂溶液,接着加入2-丙醇钠溶液(90μl 0.1M的2- 丙醇溶液)。在氮气气氛下将混合物在环境温度下搅拌2小时。得到 1-(对甲基苯基)乙醇。收率56.8%,ee56%。在1小时中综合的初始 转换数为每小时1064。
实施例14 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Rh(Cp*)Cl2]2 6.2mg 618.08 1.0 10μmol (1S,2R)-(-)-顺-1-氨基- 4.3mg 149.19 2.88 28.8μmol 2-茚满醇 对三氟甲基乙酰苯 0.384g 188.15 2mmol 2-丙醇 (a)催化剂制备
将铑化合物和(1S,2R)-(-)-顺-1-氨基-2-茚满醇在氮气下悬浮于经 脱气的2-丙醇(10ml)中并将反应物用氮气清洗30分钟。将混合物加 热到90℃20分钟,在此期间颜色加深成为橙/红色,然后冷却到环境 温度。得到的橙红色催化剂溶液:[(-)-顺-(1S)-氨基-(2R)-羟基-2,3-二 氢化茚基]-[(μ5)-五甲基环戊二烯基]铑氯化物被送到下一阶段但也可 在氩气或氮气下贮存。 (b)氢化[作用物∶催化剂比率为498∶1]
将对三氟甲基乙酰苯(0.384g,2mmol)加入到一个干燥管制瓶中。 然后加入一份(2ml)催化剂溶液,接着加入2-丙醇钠溶液(90μl0.1M 的2-丙醇溶液)。在氮气气氛下将混合物在环境温度下搅拌2小时。 得到1-(对三氟甲基苯基)乙醇。收率96.7%,ee73.8%。在1小时中 综合的初始转换数为每小时412。
实施例15 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Rh(Cp*)Cl2]2 6.2mg 618.08 1.0 10μmol (1S,2R)-(-)-顺-1-氨基- 3.3mg 149.19 2.2 22.1μmol 2-茚满醇 对氯乙酰苯 0.162g 154.6 517 1.05mmol 2-丙醇 (a)催化剂制备
将铑化合物和(1S,2R)-(-)-顺-1-氨基-2-茚满醇在氮气下悬浮于经 脱气的2-丙醇(10ml)中并将反应物用氮气清洗30分钟。将混合物加 热到90℃20分钟,在此期间颜色加深成为橙/红色,然后冷却到环境 温度。得到的橙红色催化剂溶液:[(-)-顺-(1S)-氨基-(2R)-羟基-2,3-二 氢化茚基]-[(μ5)-五甲基环戊二烯基]铑氯化物被送到下一阶段但也可 在氩气或氮气下贮存。 (b)氢化[作用物∶催化剂比率为524∶1]
将对氯乙酰苯(0.162g,1.05mmol)加入到一个干燥管制瓶中。然后 加入一份(2ml)催化剂溶液,接着加入2-丙醇钠溶液(50μl0.1M的2- 丙醇溶液)。在氮气气氛下将混合物在环境温度下搅拌19小时。得到 1-(对氯苯基)乙醇。收率90.6%,ee71.6%。在1小时中综合的初始 转换数为每小时846。
实施例16 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Rh(Cp*)Cl2]2 6.2mg 618.08 1.0 10μmol (1S,2R)-(-)-顺-1-氨基- 3.3mg 149.19 2.2 22.1μmol 2-茚满醇 邻氯乙酰苯 0.160g 154.6 1mmol 2-丙醇 (a)催化剂制备
将铑化合物和(1S,2R)-(-)-顺-1-氨基-2-茚满醇在氮气下悬浮于经 脱气的2-丙醇(10ml)中,并将反应物用氮气清洗30分钟。将混合物 加热到90℃20分钟,在此期间颜色加深成为橙/红色,然后冷却到环 境温度。得到的橙红色催化剂溶液:[(-)-顺-(1S)-氨基-(2R)-羟基-2,3- 二氢化茚基]-[(μ5)-五甲基环戊二烯基]铑氯化物被送到下一阶段但也 可在氩气或氮气下贮存。 (b)氢化[作用物∶催化剂比率为517∶1]
将邻氯乙酰苯(0.16g,1mmol)加入到一个干燥管制瓶中。然后加 入一份(2ml)催化剂溶液,接着加入2-丙醇钠溶液(50μl0.1M的2-丙 醇溶液)。在氮气气氛下将混合物在环境温度下搅拌19小时。得到1- (邻氯苯基)乙醇。收率94.3%,ee69.1%。在1小时中综合的转换数 为每小时195。
实施例17 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Ir(Cp*)Cl2]2 32.8mg 796.67 1.0 41.2μmol (1S,2R)-(+)-降麻黄碱 20mg 151.21 3.2 132μmol 乙酰苯 2ml 120.15 413 17mmol 2-丙醇 100ml (a)催化剂制备
将铱化合物和(+)-降麻黄碱在氮气下悬浮于经脱气的2-丙醇(20ml) 中并将反应物用氮气清洗30分钟。将混合物加热到60℃90分钟, 然后冷却到环境温度。得到的催化剂溶液:[(+)-(1S,2R)-降麻黄碱 基]-[(μ5)-五甲基环戊二烯基]铱氮化物被送到下一阶段但也可在氩气 或氮气下贮存。 (b)氢化
将乙酰苯(2ml,17mmol)溶解于2-丙醇(80ml)中并且用氮气清洗。 然后加入催化剂溶液,接着加入氢氧化钾溶液(3.3ml0.1M的2-丙醇 溶液)。在氮气气氛下将混合物在环境温度下搅拌10小时。得到1-苯 基乙醇。收率68%,ee49%。在1小时中综合的初始转换数为每小 时318。
实施例18 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Rh(Cp*)Cl2]2 1g 618.08 1.0 1.62mmol (1S,2R)-(-)-顺-1-氨基- 0.5g 149.19 2.08 3.36mol 2-茚满醇 四氢萘酮 200ml 146.19 928 1.5mol 2-丙醇 10l (a)催化剂制备
将2-丙醇(9.5l)加入一个20升反应烧瓶中,脱去氧气后回充入氮 气。在搅拌下将铑化合物和(1S,2R)-(-)-顺-2-氨基茚满醇装入到该容 器中并且将混合物脱去氧气并且再回充入氮气。将橙色悬浮液加热 到35℃直到形成透明的红色催化剂溶液:[(-)-顺-(1S)-氨基-(2R)-羟基 -2,3-二氢化茚基]-[(μ5)-五甲基环戊二烯基]铑氯化物。 (b)氢化
将四氢萘酮(200ml,1.5mol)加入到所述催化剂溶液中,接着加入 2-丙醇(0.5l)。减压(28.5mmHg)后加入2-丙醇钠溶液(120ml0.1M2-丙 醇溶液)。在氮气气氛下将混合物在环境温度下搅拌4.5小时,每隔 一个小时再向该烧瓶中回充入氮气和足量的2-丙醇以弥补蒸馏除去 的体积。得到(R)-1-四氢萘酚。收率96.9%,ee86.9%。1小时中综 合的转换数为每小时358。
实施例19 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Rh(Cp*)Cl2]2 1g 618.08 1.0 1.62mmol (1S,2R)-(-)-顺-1-氨基- 0.49g 149.19 2.04 3.31mol 2-茚满醇 乙酰苯 179g 120.15 920 1.49mol 2-丙醇 10l (a)催化剂制备
将2-丙醇(9.5l)加入一个20升反应烧瓶中,脱去氧气后回充入氮 气。在搅拌下将铑化合物和(1S,2R)-(-)-顺-1-氨基-2-茚满醇装入到该 容器中并且将混合物脱去氧气并且再回充入氮气。将橙色悬浮液加 热到35℃直到形成透明的红色催化剂溶液:[(-)-顺-(1S)-氨基-(2R)-羟 基-2,3-二氢化茚基]-[(μ5)-五甲基环戊二烯基]铑氯化物。 (b)氢化
将乙酰苯(200ml,1.5mol)加入到所述催化剂溶液中,接着加入2- 丙醇(0.5l)。减压(28.5mmHg)后加入2-丙醇钠溶液(120ml0.1M2-丙 醇溶液)。在氮气气氛下将混合物在环境温度下搅拌2.5小时,每隔 一个小时再往烧瓶中回充入氮气和足量的2-丙醇以弥补蒸馏除去的 体积。得到(R)-1-苯基乙醇。收率99.6%,ee82.9%。1小时中综合 的转换数为每小时454。
实施例20 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Rh(Cp*)Cl2]2 6.3mg 618.08 1.0 10μmol (1R,2S)-(-)-2-氨基-1,2- 4.5mg 213.28 2.07 21.1μmol 二苯基乙醇 乙酰苯 0.120g 120.15 490 0.99mmol 2-丙醇 (aa)催化剂制备
将铑化合物和(1R,2S)-(-)-2-氨基-1,2-二苯基乙醇在氮气下悬浮于 经脱气的2-丙醇(20ml)中并将反应物用氮气清洗30分钟。将混合物 加热到80℃30分钟,然后冷却到环境温度。得到的催化剂溶液: [(-)-(2S)-氨基-(1R)-羟基二苯基乙基]-[(μ5)-五甲基环戊二烯基]铑氯化 物被送到下一阶段但也可在氩气或氮气下贮存。 (b)氢化
将乙酰苯(0.12g,0.99mmol)加入到一个干燥管制瓶中。然后加入 一份(2ml)催化剂溶液,接着加入2-丙醇钠溶液(50μl0.1M的2-丙醇 溶液)。在氮气气氛下将混合物在环境温度下搅拌2小时。得到1-苯 基乙醇。收率90.7%,ee66%。在1小时中综合的转换数为每小时826。
实施例21 反应剂 用量 分子量 摩尔比率 [Rh(Cp*)Cl2]2 6.2mg 618.08 1.0 10.4μmol (S)-(+)-2-氨基-1-苯基 2.7mg 137.18 1.96 19.7μmol 乙醇 乙酰苯 0.140g 120.15 1.17mmol 2-丙醇 (a)催化剂制备
将铑化合物和(S)-(+)-2-氨基-1-苯基乙醇在氮气下悬浮于经脱气 的2-丙醇(20ml)中并将反应物用氮气清洗30分钟。将混合物加热到 80℃30分钟,然后冷却到环境温度。得到的催化剂溶液:[(+)-(2)-氨 基-(1S)-羟基苯基乙基]-[(μ5)-五甲基环戊二烯基]铑氯化物被送到下一 阶段但也可在氩气或氮气下贮存。 (b)氢化[作用物∶催化剂比率580∶1]
将乙酰苯(0.14g,1.17mmol)加入到一个干燥管制瓶中。然后加入 一份(2ml)催化剂溶液,接着加入2-丙醇钠溶液(50μl0.1M的2-丙醇 溶液)。在氮气气氛下将混合物在环境温度下搅拌2小时。得到1-苯 基乙醇。收率62.4%,ee77.4%。在1小时中综合的初始转换数为每 小时487。