手性三齒化合物、相應有機金屬絡合物、其製備方法及所述化合物和絡合物作為不對稱催...的製作方法

2023-06-13 03:47:21 1

專利名稱：手性三齒化合物、相應有機金屬絡合物、其製備方法及所述化合物和絡合物作為不對稱催 ...的製作方法
技術領域：
本發明的領域是催化劑化學領域。更具體來說，本發明涉及具有甲亞胺型結構的新穎手性三齒化合物。本發明還涉及通過使所述化合物與各種過渡金屬(尤其是銅、鈀、釕、銥和銠)絡 合所獲得的金屬_甲亞胺基化物(azomethinylate)型有機金屬絡合物。本發明還涉及所述化合物或絡合物在使用各種過渡金屬的不對稱催化方法中的 用途，諸如尤其是(但不僅限於)共軛加成、氫化、C-H活化、異構化以及C-C和C-N鍵結的 對映選擇性催化方法。本發明還涉及一種由對映異構性富集的a _氨基羧酸和0 _氨基羧酸和經不同取 代的芳香族醛合成所述化合物和尤其合成手性甲亞胺基化物二苯基膦基芳基和喹啉鹽的 方法。

發明內容
本發明的一個目的是提出可以低成本在市場上獲得的高度多樣化手性來源，即 a -氨基羧酸和3 「氨基羧酸，以快速獲得的新穎三齒配體。本發明的另一個目的是描述所述新穎配體和與其相關的絡合物，其能夠在涉及各 種過渡金屬的不對稱催化反應中具有極佳反應性和對映異構選擇性。本發明涉及任一式⑴或(II)的化合物 其中W為氧原子或具有式NH的基團；X為氫、或鹼性陽離子、或C1到C8烷基、或_(CH2)n3_C(R4) (R5) (R6)基團，其中R4、 R5和R6獨立地為氫、或C1到C8烷基、或C5或C6環烷基、或芳基或萘基，所述基團任選經取 代；一方面X和R和另一方面X和R1可獨立地形成任選經取代的具有5、6或7條鏈的環；113 = 0或1;111 = 0或1或2;112 = 0至1」4;R和R1獨立地為C1到C8烷基、任選經取代的C5或C6環烷基、或任選經取代的萘基、或_(CH2)n4_C(R9) (R1(l) V基團，其中R9和R"1獨立地為氫、或C1到C6烷基、或C5或C6環 烷基、或芳基；一方面R和R4和另一方面R1和R4可獨立地形成任選經取代的具有3、4、5、6 或7條鏈的環；一方面R和R5和另一方面R1和R5可獨立地形成任選經取代的具有3、4、5、 6或7條鏈的環；V為具有下式的基團(CH2)n5YY為氫、或滷素、或OR11、或SR12、或C00R13、或NHC0R14、或C5或C6環烷基、或任選經 取代的芳基；n4 = 0 或 1 ；n5=0lj6;R2為氫、或C1到C8烷基、或任選經取代的芳基或萘基；R3為C1到C6烷基、或滷素、或OR15;Z為具有式P(R16)2的基團、或具有式SR17的基團、或具有式OR18的基團、或具有式 P(0)R19的基團、或具有式S02R2°的基團、或具有式NR212的基團；R11、R12、R13、R14、R15獨立地為H、或C1到C6烷基、或C5或C6環烷基、或任選經取 代的芳基；R16、R17、R18、R19、R2°、R21獨立地為C1到C6烷基、或C6環烷基、或芳基。根據一替代方案，所述化合物為二苯基膦基苯基甲亞胺基化物，諸如尤其是具有 式Ia-K、Ia-Na或Ib_K的化合物
8

K Ib-K
根據另一實施例，其為具有式Ic的化合物 根據另一替代方案，本發明的化合物是喹啉-甲亞胺基化物，諸如尤其是具有式 Ila-K或Ila-Na的化合物。 本發明還涉及如上文所述的化合物與至少一種選自由銅、鈀、釕、銥和銠組成的群 組的金屬的任何絡合物，諸如尤其是具有下式的絡合物
本發明還涉及一種合成如上文所述的化合物的方法，其特徵在於所述方法包括由 以下組成的步驟由氨基羧酸獲得式A產物 向所獲得的產物中添加選自以下的群組的醛或酮式B的醛或酮 和式C的醛或酮 根據一替代方案，所述醛是選自由二苯基膦_苯甲醛和喹啉_8甲醛組成的群組。對於上述式Ia-K或Ia-Na或IIa_K或Ila-Na的化合物來說，本發明的方法優選 涉及選自以下反應模式的群組的反應模式 最後，本發明還涉及如上文所述的化合物或絡合物在不對稱催化方法中的任何用途。
具體實施例方式本發明以及其各種優點可通過以下對本發明的化合物和絡合物的各種實施例的 描述以及對其在各種不對稱催化方法中的用途的描述而更易於了解。以下詳細描述由叔亮氨酸獲得的式(I)化合物的兩個實例(即二苯基膦基苯 基-甲亞胺基化物鈉鹽和鉀鹽)(Ia-Na和Ia-K)的合成，以及由叔亮氨酸獲得的式(II)化 合物(即喹啉_甲亞胺基化物鈉鹽和鉀鹽)的兩個實例(Ila-Na和Ila-K)的合成。這些合成具有以下所示的合成模式
12 在含有冷卻劑的測試量筒中，使分子篩4 A活化。添加叔L(+)_亮氨酸(131mg， lmmol, leq.)和氫氧化鉀(56mg，lmmol, leq.)於脫氣無水甲醇(2mL/mmol)中的溶液。接著 添加鄰二苯基膦_苯甲醛(290mg，lmmol, leq.)且使混合物在劇烈攪拌下在40°C下保持3 小時。接著蒸發溶劑。獲得呈黃色固體形式的膦基甲亞胺基化物叔亮氨酸鉀(Ia-K) (432mg, 98% )。
la-K C^iHjgKNO^P 441.13 0Anol 這種化合物的RMN特徵如下
RMN'H (400MHz, CD3D0) 8 (ppm) 8. 81 (d, H'PJ = 5. 3Hz, 1H, H!) ；8. 17-8. 14 (m, 1H, H7) ；7. 25-7. 12(m，12H，H5，H6，H8_17) ；6. 73-6. 69 (m，1H，H4) ；3. 28 (s，1H，H2) ；0. 74 (s，9H，H3)。RMN31P (162MHz, CD3D0) 8 (ppm) :_15. 52 (s, P)RMN13C (100MHz, CD3OD) 8 (ppm) :179.07(1C，C19) ； 160. 15 (1C，C》；141. 11 (1C, C20) ；138. 81 (1C, C21) ；137. 73 (1C, C22) ；137. 40 (1C, C23) ；135. 25 (4C，C8,12,13,17) ；133. 97 (1C， C4) ；131. 27(1C, C7) ；130. 15-128. 85 (8C, C5j6j9jloaia4a5jl6) ；88. 64 (1C, C2) ；35. 29 (1C, C18)； 27. 84 (3C, C3)Ila-K 的合成在含有冷卻劑的測試量筒中，使分子篩4 A活化。添加叔L(+)_亮氨酸(41.7mg， 0. 32mmol, leq.)和氫氧化鉀(17. 8mg,0. 32mmol, leq.)於脫氣無水甲醇(2mL/mmol)中的溶 液。接著添加喹啉-8-甲醛(50mg，0. 32mm0l，leq.且使混合物在劇烈攪拌下在40°C下保 持3小時。接著蒸發溶劑。獲得呈棕色固體形式的喹啉甲亞胺基化物叔亮氨酸鉀(Ila-K) (96mg,97% )。
這種化合物的RMN特徵如下RMN'H (400MHz, CD3D0) 8 (ppm) 9. 47 (s, 1H, H10) ；8. 91 (d,2J = 2. 6,1H, H8)； 8. 55(d，2J = 7. 0，1H，H6) ；8. 3(d，2J = 8. 1，1H，H4) ；8. 00(d，2J = 7. 9，1H，H2) ；7. 67(t，2J = 7. 7，1H, H3) ；7. 53(dd，2J = 4. 0，2J = 8. 4，1H, H7) ；3. 76 (s, 1H, Hn) ；1. ll(s，9H，H13)RMN13C (100MHz, CD3D0) 8 (ppm) :179.52(1C，C14) ； 159. 66 (1C，C10) ； 151. 36 (1C， C8) ；147. 67(1C, C9) ；137. 95(1C, C!) ；134. 17(1C, C6) ；131. 62(1C, C2) ；129. 88 (1C, C4)； 129. 77(1C，C5) ；127. 63(1C，C7) ； 122. 56 (1C，C3) ；88. 97 (1C，Cn) ；35. 49 (1C，C12) ；28.11 (3C， C13)。Ia-Na 的合成使用氫氧化鈉替代氫氧化鉀來實施與用於合成化合物Ia-K的方法類似的合成方法。I Ia-Na 的合成使用氫氧化鈉替代氫氧化鉀來實施與用於合成化合物Ila-K的方法類似的合成 方法。根據另一實施例，還執行化合物Ib-K的合成。Ib-K 的合成在含有冷卻劑的測試量筒中，使分子篩4人活化。添加叔L(+)_亮氨酸(65.5mg， 0. 5mmol,leq.)和氫氧化鉀(28mg,0. 5mmol,leq.)於脫氣無水甲醇(2mL/mmol)中的溶液。 接著添加鄰二苯基膦-苯甲醛(145mg，0. 5mmol,leq.)且使混合物在劇烈攪拌下在40°C 下保持3小時。接著蒸發溶劑。獲得呈淺黃色固體形式的膦基甲亞胺基化物異亮氨酸鉀
Ila-K CiaHirKNzO^ 30E.09 g/irnHDl
這種化合物的RMN特徵如下RMN1H (400MHz, CD3DO) δ (ppm) 8. 88 (d, H, pJ = 5·5Ηζ，1Η，H1) ；8. 06-8. 02 (m, 1H, H9) ；7. 28-7. 07 (m, 12H, H7, H8, Hich19) ；6. 72-6. 69 (m, 1H, H6) ；3. 70 (dd 2J = 4. 4Hz，2J = 9. 7Ηζ，1Η，Η2) ； 1.55 (qd，3J = 4.4Hz，2J = 9·7Ηζ，2Η，H3) ；0. 89 (m, 1Η, H4) ；0.62 (d，3J =
6.6Hz，3H，H5O ；0. 51(d，3J = 6. 4Hz，3H，H5,,)RMN31P (162MHz, CD3DO) δ (ppm) :_14· 59 (s, IP)RMN13C (1 OOMHz, CD3DO) δ (ppm) 180. 90(1C, C20) ； 161. 59 (1C，C1) ； 141. 42 (1C， C21) ； 139. 32 (1C，C24) ； 139. 13 (1C，C23) ； 138.0 (1C，C6) ； 137. 74 (1C，C22) ； 135.8 (4C，C10j14j 15,19) ；134. 33(1C, C9) ；131. 87-129. 13 (8C, C7,8,n_13,16_18) ；76. 94(1C, C2) ；44. 54(1C, C4)； 25. 7 (1C, C5,, ) ；24. 3 (1C, C5, ) ；21. 9 (1C, C3)根據另一實施例，執行膦基甲亞胺基化物纈氨酸甲酯Ic的合成。膦基甲亞胺基化物纈氨酸甲酯Ic的合成 將500mg L-(+)-纈氨酸甲酯鹽酸鹽放入圓底燒瓶中。依次添加45mL緩衝溶液 (K2HPO4A3PO4 (pH = 12. 4))、接著22. 5mL無水二氯甲烷。在室溫下攪拌混合物30分鐘。分 離有機相，用鹽水洗滌，經硫酸鎂乾燥，過濾且在真空下濃縮。在含有冷卻劑的測試量筒中，使分子篩4 A活化。添加L(+)-纈氨酸甲酯 (45. 27mg,0. 34mmol,leq.)於脫氣無水甲醇(2mL/mmol)中的溶液。接著添加鄰二苯基 膦-苯甲醛(100mg，0. 34mmol，leq.)且使混合物在劇烈攪拌下在40°C下保持過夜。接著蒸 發溶劑。 這種化合物的RMN特徵如下 RMN1H (400MHz, CD3DO) δ (ppm) :8· 81 (d, H' pJ = 5. 8Hz, 1H, H1) ；7. 89 (m, 1H, H7)；
7.27-7. 12 (m, 12H, H5, H6, H8_17,21,22) ；6. 78-6. 75 (m, 1H, H4) ；3. 52 (s, 3H, H24)，3. 44 (d, 2J = 7. 3Hz, 1H, H2), 2. 08 (七重峰，2J = 6. 6Hz, 1Η, H18), 0. 69(d，2J = 6. 8Hz，3H，H3' ) ；0. 56 (d,2J = 6. 6Hz，3H，H3")。RMN31P (162MHz, CD3DO) δ (ppm) :_14· 62 (s, IP)。在本發明的絡合物的一實施例中，根據以下反應模式，由二苯基膦基苯基-甲亞 胺基化物鉀鹽Ia-K合成以下銅(II)絡合物III-Cu 式III-Cu的化合物的合成 將膦基甲亞胺基化物叔亮氨酸鉀鹽(100mg，0. 23mm0l，leq.)和雙-三氟甲磺酸 銅Cu(0Tf)2(114mg，0. 23mmol，leq.)放入圓底燒瓶中。接著添加無水四氫呋喃(THF) (9mL， 40mL/mmol)。在室溫下攪拌反應混合物1小時。蒸發溶劑且在減壓下乾燥產物。獲得綠色 粉末(210mg,98% )。在1，4 二乙基鋅與2-環己烯酮和與5-甲基-3-己烯_2_酮的加成反應中使用本 發明的化合物Ia-K。在這些實例中，使用以下程序。將諸如雙-三氟甲磺酸銅(II)等銅源(0. 02mmol,0. 02eq.)、化合物 Ia-K(0.02mmOl，0.02eq·)、環十二烷(內部標準物)和無水溶劑(3mL)引入施蘭克管 (Schlenk tube)中。在室溫下攪拌混合物10分鐘，隨後添加二乙基鋅(1. 5mmol, 1. 5eq.)。 將反應介質放置在_15°C的溫度下且攪拌5分鐘，隨後添加基質(lmmol，leq.)。通過添加5mL的1摩爾濃度鹽酸溶液來停止反應且攪拌混合物直到其變澄清為 止。用乙醚稀釋混合物且使有機相沉降，用飽和氯化鈉溶液洗滌，經硫酸鎂乾燥，過濾且濃 縮。通過氣相色譜法測量轉化率並通過手性氣相色譜法測定對映異構體過量。對於1，4 二乙基鋅與2-環己烯酮加成產生3-乙基環己酮，6小時後觀察到轉化率 為98%和對映異構體過量為99%。3-乙基環己酮 在通過藉助於釕絡合物RuCl2(PPh3)3來轉移催化氫化物進行的苯乙酮轉化為 1-苯基乙醇的還原反應中也使用本發明的化合物Ia-K。使用以下程序。將RuCl2 (PPh3) 3 (0. Olmmol, 0. Oleq.)、本發明的化合物 Ia-K(0. Olmmol, 0. Oleq.)、 環十二烷(內部標準物)和脫氣無水冷異丙醇(5mL)引入施蘭克管中。在80°C下加熱混 合物且攪拌1小時。冷卻到室溫後，添加苯乙酮(lmmoiaeq.)於無水異丙醇(2mL)中的溶 液。將反應介質加熱到80°C且繼續攪拌15分鐘。冷卻到室溫後，添加氫氧化鈉(0. 25mmol, 0. 25eq.)於異丙醇(3mL)中的溶液。將反應介質加熱到65°C且繼續攪拌2小時。通過添加0. 5mL的1摩爾濃度鹽酸溶液來停止反應且攪拌混合物5分鐘。濃縮混 合物且將殘餘物與IOmL乙酸乙酯和5mL蒸餾水放到一起。使有機相沉降，用飽和氯化鈉溶 液洗滌，經硫酸鎂乾燥，過濾且濃縮。通過氣相色譜法測量轉化率且通過手性氣相色譜法測 定對映異構體過量。2小時後觀察到轉化率為98%和對映異構體過量為48%。
權利要求
一種式(I)或式(II)的化合物其中W為氧原子或具有式NH的基團；X為氫、或鹼性陽離子、或C1到C8烷基、或-(CH2)n3-C(R4)(R5)(R6)基團，其中R4、R5和R6獨立地為氫、或C1到C9烷基、或C5或C6環烷基、或芳基或萘基，所述基團任選經取代；一方面X和R及另一方面X和R1可獨立地形成任選經取代的具有5、6或7條鏈的環；n3＝0或1；n1＝0或1或2；n2＝0到4；R和R1獨立地為C1到C8烷基、任選經取代的C5或C6環烷基、或任選經取代的萘基、或-(CH2)n4-C(R9)(R10)V基團，其中R9和R10獨立地為氫、或C1到C6烷基、或C5或C6環烷基、或芳基；一方面R和R4及另一方面R1和R4可獨立地形成任選經取代的具有3、4、5、6或7條鏈的環；一方面R和R5及另一方面R1和R5可獨立地形成任選經取代的具有3、4、5、6或7條鏈的環；V為具有下式的基團(CH2)n5Y；Y為氫、或滷素、或OR11、或SR12、或COOR13、或NHCOR14、或C5或C6環烷基、或任選經取代的芳基； re-FSB00000219265900011.tif
2.根據權利要求1所述的化合物，其特徵在於其為二苯基膦基苯基甲亞胺基化物。
3.根據權利要求1所述的化合物，其特徵在於其為喹啉-甲亞胺基化物。
4.根據權利要求2所述的化合物，其特徵在於其選自由具有下式的化合物組成的群
5.根據權利要求2所述的化合物，其具有下式
6.根據權利要求1所述的化合物，其具有下式
7.根據權利要求3所述的化合物，其特徵在於其選自由具有下式的化合物組成的群組
8.一種根據權利要求1到7中任一權利要求所述的化合物與至少一種選自由銅、鈀、 釕、銥和銠組成的群組的金屬的絡合物。
9.根據權利要求8所述的絡合物，其特徵在於所述絡合物具有下式
10. 一種合成根據權利要求1到7中任一權利要求所述的化合物的方法，其特徵在於其 包括由以下組成的步驟由氨基羧酸獲得式A產物 向所獲得的所述產物中添加選自以下的群組的醛或酮式B的醛或酮 和式C的醛或酮
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於所述醛是選自由二苯基膦-苯甲醛和喹 啉-8甲醛組成的群組。
12.根據權利要求11所述的合成具有式Ia-K或Ia-Na或Ila-K的化合物的方法，其涉 及選自以下反應模式的群組的反應模式
13. 一種根據權利要求1到10所述的化合物或絡合物的用途，其是用於不對稱催化方
全文摘要
本發明涉及一種化合物式(I)或式(II)，其中W為氧原子或具有式NH的基團；X為氫或鹼性陽離子或C1到C8烷基或-(CH2)n3-C(R4)(R5)(R6)基團；一方面X和R及另一方面X和R1可獨立地形成任選經取代的具有5、6或7條鏈的環。本發明還涉及所述化合物與至少一種選自由銅、鈀、釕、銥和銠組成的群組的金屬的絡合物，以及合成化合物的方法。這些化合物和絡合物可被用於各種不對稱催化的方法中。
文檔編號C07F9/50GK101861305SQ200880112284
公開日2010年10月13日 申請日期2008年10月17日 優先權日2007年10月18日
發明者喬安娜·溫塞爾, 克裡斯託夫·克萊維斯, 迪亞納·裡克斯, 馬克·摩迪 申請人:國家化學研究院;國家科研中心