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DE69220061T2 - Herstellung von chiralen phospholanen aus chiralen zyklischen sulfaten von 1,4-diolen - Google Patents

Herstellung von chiralen phospholanen aus chiralen zyklischen sulfaten von 1,4-diolen

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Publication number
DE69220061T2
DE69220061T2 DE69220061T DE69220061T DE69220061T2 DE 69220061 T2 DE69220061 T2 DE 69220061T2 DE 69220061 T DE69220061 T DE 69220061T DE 69220061 T DE69220061 T DE 69220061T DE 69220061 T2 DE69220061 T2 DE 69220061T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
aryl
bis
ring
alkyl
divalent
Prior art date
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Application number
DE69220061T
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DE69220061D1 (de
Inventor
Mark Burk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of DE69220061D1 publication Critical patent/DE69220061D1/de
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Publication of DE69220061T2 publication Critical patent/DE69220061T2/de
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Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung bezieht sich auf neue chirale cyclische 1,4-Diolsulfate und auf ihre Verwendung als Vorläufer bei der Herstellung chiraler Phosphine einschließlich neuer chiraler Bis(phospholane). Chirale Übergangsmetallkomplexe dieser chiralen Bis(phospholane) sind wirksame Katalysatoren zum Durchführen enantioselektiver Reaktionen.
    • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Entwicklung neuer Katalysatorsysteme, die eine einzigartige Reaktivität und hohe Enantioselektivität zeigen, erfordert die Synthese chiraler Liganden für Übergangsmetalle. Im allgemeinen sind einige der erfolgreichsten chiralen Liganden chelatbildende Phosphine, die eine C&sub2;-Symmetrieachse besitzen.
  • Viele der in der Technik bekannten chiralen Phosphine besitzen wenigstens zwei Arylsubstituenten am Phosphor, was dieses Zentrum verhältnismäßig elektronenarm macht. Der Mechanismus der asymmetrischen Induktion mittels dieser Phosphine wird mit der richtigen konformativen Beziehung zwischen den Phenylgruppen an den Phosphorzentren verbunden.
  • Kürzlich ist über chirale Phosphine mit verhältnismäßig elektronenreichen Phosphorzentren berichtet worden. Brunner et al., Journal of Organometallic Chemistry, Bd. 328, S. 71-80 (1987), lehren 3,4-disubstituierte Phospholane, die von Weinsäure mit Chlor-, Methoxy- oder Dimethylaminosubstituenten abstammen. Diese wurden mit Mangan und Rhodium komplexiert und als Katalysatoren bei der Hydrierung von α-N-Acetamidozimtsäure verwendet. Verhältnismäßig niedrige optische Ausbeuten an (S)-N-Acetylphenylalänin von 6,6% enantiomerem Überschuß bis 16,8% enantiomerem Überschuß wurden erhalten.
  • S. R. Wilson und A. Pasternak, Synlett, S. 199-200, April 1990, beschreiben die Herstellung von (2R,5R)-1-Phenyl-2,5-dimethylphospholan und seine Verwendung bei einer enantioselektiven Staudinger-Reaktion (Reduktion von Aziden mit Phosphinen). Hier wird das chirale (2R,5R)-1-Phenyl-2,5-dimethylphospholan als stöchiometrischer Reaktionsteilnehmer und nicht als Katalysator verwendet.
  • M. J. Burk et al., Organometallics, Bd. 9, S. 2653-2655 (1990), beschreiben eine Reihe ein- und zweizähniger 2,5-disubstituierter Phospholane und zeigen ihre Verwendung als Liganden bei der asymmetrischen Katalyse. Rhodiumkomplexe, welche die offenbarten Phosphinliganden tragen, wurden hergestellt und als Katalysatorvorläufer zur enantioselektiven Hydrierung ungesättigter Substrate getestet. Die Phosphoratome in den offenbarten Bisphospholanen sind durch Methylenbrücken mit zwei oder drei Kohlenstoffen verknüpft.
  • M. J. Burk et al., Angewandte Chemie, International Edition in English, Bd. 29, S. 1462-1464 (1990), offenbaren dreizähnige Trisphospholanliganden mit einer C&sub3;-Symmetrie.
  • Das am 16. April 1991 erteilte US-Patent 5 008 457 offenbart ein-, zwei- und dreizähnige Phospholane, die als Übergangsmetalliganden bei der asymmetrischen Katalyse brauchbar sind, und Verfahren zu ihrer Herstellung wie in den vorstehenden zwei Literaturstellen von Burk et al.
  • Mehrere Literaturstellen lehren verschiedene Synthesewege zur Herstellung cyclischer Sulfite oder cyclischer Sulfate. Diese enthalten jedoch keine Offenbarung oder Anregung, daß die offenbarte Reaktionsfolge zum Herstellen cyclischer, symmetrischer, chiraler Sulfite, die von einem 1,4-Diol abgeleitet sind, oder cyclischer Sulfate, die von einem 1,4-Diol abgeleitet sind, verwendet werden konnen.
  • Y. Gao-und K. B. Sharpless, J. Am. Chem. Soc., 110, 7538 (1988), offenbarten die Reaktion von 1,2-Diolen einschließlich einiger chiraler 1,2-Diole mit Thionylchlorid unter Bilden cyclischer Sulfite mit einem 5gliedrigen Ring, die bei der Oxidation mit NaIO&sub4; und katalytischem RuCl&sub3; in cyclische Sulfate mit einem sgliedrigen Ring überführt werden.
  • B. M. Kim und K. B. Sharpless, Tetrahedron Lett., 30, 655 (1989), berichten weiter über die Herstellung und Reaktivität cyclischer Sulfate mit einem 5gliedrigen Ring, die von 1,2- Diolen abgeleitet sind.
  • Das US-Patent 4 924 007 offenbart ein Verfahren zur Herstellung cyclischer Sulfate mit einem 5- und 6gliedrigen Ring aus 1,2- und 1,3-Diolen durch Umsetzung mit konzentrierter Schwefelsäure bei 150ºC bis 250ºC.
  • Das US-Patent 4 960 904 offenbart ein Verfahren zur Herstellung cyclischer Sulfate mit einem 5- und 6gliedrigen Ring aus cyclischen Sulfiten mit einem 5- und 6gliedrigen Ring durch Oxidation.
  • Das Patent 944 406 aus Großbritannien offenbart ein Verfahren zur Herstellung cyclischer Sulfate mit einem 5- und 6gliedrigen Ring aus 1,2- und 1,3-Diolen durch Reaktion zuerst mit Thionylchlorid unter Bilden cyclischer Sulfite mit einem 5- und 6gliedrigen Ring und zweitens mit einem Oxidationsmittel.
  • J. Lichtenberger und J. Hincky, Bull. Chim. Soc. Fr., 1495 (1961), beschreiben die Synthese eines cyclischen Sulfats aus 1,4-Butandiol.
  • E. J. Lloyd und Q. N. Porter, Aust. J. Chem., 30, 569 (1977), beschreiben die Synthesen cyclischer Sulfate aus 1,4-Butandiol und 2,5-Hexandiol.
  • N. Machinaga und C. Kibayashi, Tetrahedron Letters, Bd. 31, S. 3637 (1990), beschreiben die Synthese eines unsymmetrischen chiralen cyclischen Sulfats, das von einem 1,4-Diol abgeleitet ist, und die Synthese eines unsymmetrischen, chiralen 2,5-disubstituierten Pyrrolidins daraus.
  • Es besteht ein fortwährender Bedarf an Übergangsmetallkomplexen, die einen hohen Grad an stereochemischer Kontrolle und asymmetrischer Induktion bei stöchiometrischen und katalytischen Umwandlungen liefern. Es besteht ferner ein Bedarf an chiralen Liganden mit einem hohen enantiomeren Reinheitsgrad zur Verwendung bei der Herstellung von Übergangsmetallkatalysatoren und an wirksamen Synthesewegen zur Herstellung derartiger chiraler Liganden.
  • Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist deshalb das Bereitstellen cyclischer Sulfatverbindungen zur Verwendung bei der Herstellung chiraler Bis(phospholan)-Liganden.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen von Bis(primäres Phosphin)-Verbindungen zur Verwendung bei der Herstellung chiraler Bis(phospholan)-Liganden.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer neuen Bis(phosphonit)-Verbindungen zur Verwendung bei der Herstellung spezieller Bis(primärer Phosphine).
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen entweder enantiomerer oder chiraler Phospholanliganden mit einem hohen enantiomeren Reinheitsgrad zur Verwendung bei der Herstellung von Übergangsmetallkatalysatoren.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Verfahrens zur Herstellung entweder enantiomerer oder chiraler Phospholanliganden.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen von Übergangsmetallkomplexen, die einen hohen Grad an stereochemischer Kontrolle und asymmetrischer Induktion bei stöchiometrischen und katalytischen Umwandlungen liefern.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Hydrierverfahrens unter Verwenden der Übergangsmetallkatalysatoren der vorliegenden Erfindung.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung umfaßt neue symmetrische, chirale cyclische Sulfate der Formel I
  • wobei
  • R ein Rest ist, der Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl, die jeweils bis zu etwa 8 Kohlenstoffatome enthalten, Aryl, substituiertes Aryl, Aralkyl, ringsubstituiertes Aralkyl, -CR'&sub2;(CR'&sub2;)qX(CR'&sub2;)pR' umfaßt,
  • q und p jeweils gleiche oder verschiedene ganze Zahlen sind, die im Bereich von 1 bis 8 liegen,
  • X wie unten definiert ist und
  • R' H, F, Aryl oder jeweils bis zu etwa 8 Kohlenstoffatome enthaltendes Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl ist
  • oder R' und nachstehend definiertes R" zusammen einen Ring bilden,
  • X O, S, NR", PR", AsR", SbR", zweiwertiges Aryl, zweiwertiges kondensiertes Aryl, ein zweiwertiger heterocyclischer Sechsring, ein zweiwertiger heterocyclischer Fünfring oder eine zweiwertige kondensierte heterocyclische Gruppe ist,
  • R" Wasserstoff, Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl, die jeweils bis zu etwa 8 Kohlenstoffatome enthalten, Aryl, substituiertes Aryl, Aralkyl, ringsubstituiertes Aralkyl oder -CR'&sub2;(CR'&sub2;)qZ(CR'&sub2;)pR' ist,
  • Z O, S, NR', PR', AsR' oder SbR' ist und
  • R', p und q wie oben definiert sind
  • oder R' und R" zusammen einen Ring bilden,
  • mit der Maßgabe, daß die Verbindung, wenn R Methyl ist, einen hohen enantiomeren Reinheitsgrad besitzt.
  • Diese Erfindung umfaßt weiter eine neue Bis(phosphonit)-Verbindung der folgenden Formel Va:
  • Diese Verbindung ist Ferrocenyl-1,1'-bis(diethylphosphonit).
  • Diese Erfindung umfaßt weiter Bis(primäre Phosphine) der Formel IIIb, IVb, Vb oder VIb:
  • wöbei
  • X O, S, NR", PR", AsR", SbR", zweiwertiges Aryl, zweiwertiges kondensiertes Aryl, ein zweiwertiger heterocyclischer Sechsring, ein zweiwertiger heterocyclischer Fünfring oder eine zweiwertige kondensierte heterocyclische Gruppe ist,
  • R" Wasserstoff, Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl, die jeweils bis zu 8 Kohlenstoffatome enthalten&sub1; Aryl, substituiertes Aryl, Aralkyl, ringsubstituiertes Aralkyl oder CR'&sub2;(CR'&sub2;)qZ(CR'&sub2;)pR' ist,
  • Z O, S, NR', PR', AsR' oder SbR' ist,
  • R' H, F, Aryl oder jeweils bis zu etwa 8 Kohlenstoffatome
  • enthaltendes Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl ist,
  • q und p jeweils gleiche oder verschiedene ganze Zahlen sind, die im Bereich von 1 bis 8 liegen,
  • oder R' und R" zusammen einen Ring bilden und
  • jedes Y unabhängig Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Alkoxy, Aryl, Aryloxy, Nitro, Amino, Vinyl, substituiertes Vinyl, Alkinyl oder Sulfonsäure ist,
  • und n eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist, die gleich der Zahl der unsubstituierten aromatischen Ringkohlenstoffatome ist.
  • Diese Erfindung umfaßt ferner neue chirale Liganden der Formel II, IIIc, IVC,Vc oder VIc:
  • wobei
  • R ein Rest ist, der Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl, die jeweils bis zu etwa 8 Kohlenstoffatome enthalten, Aryl, substituiertes Aryl, Aralkyl, ringsubstituiertes Aralkyl, -CR'&sub2;(CR'&sub2;)qX(CR'&sub2;)pR' umfaßt,
  • q und p jeweils gleiche oder verschiedene ganze Zahlen sind, die im Bereich von 1 bis etwa 8 liegen,
  • X wie unten definiert ist und
  • R' H, F, Aryl oder jeweils bis zu 8 Kohlenstoffatome enthaltendes Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl ist
  • oder R' und R" wie unten definiert zusammen einen Ring bilden,
  • X O, S, NR", PR", AsR", SbR", zweiwertiges Aryl, zweiwertiges kondensiertes Aryl, ein zweiwertiger heterocyclischer Sechsring, ein zweiwertiger heterocyclischer Fünfring oder eine zweiwertige kondensierte heterocyclische Gruppe ist,
  • R" Wasserstoff, Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl, die jeweils bis zu etwa 8 Kohlenstoffatome enthalten, Aryl, substituiertes Aryl, Aralkyl, ringsubstituiertes Aralkyl oder -CR'&sub2;(CR'&sub2;)qZ(CR'&sub2;)pR' ist,
  • Z O, S, NR', PR', AsR' oder SbR' ist und
  • R', p und q wie oben definiert sind
  • oder R' und R" zusammen einen Ring bilden und
  • jedes Y unabhängig Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Alkoxy, Aryl, Aryloxy, Nitro, Amino, Vinyl, substituiertes Vinyl, Alkinyl der Sulfonsäure ist und
  • n eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist, die gleich der Zahl der unsubstituierten aromatischen Ringkohlenstoffatome ist.
  • Diese Erfindung umfaßt weiter ein Verfahren zur Herstellung chiraler Liganden mit den vorstehenden Strukturen und anderen, wobei das Verfahren die Reaktion chiraler cyclischer Sulfate mit geeigneten Diphosphinen in Anwesenheit einer starken Base umfaßt.
  • Diese Erfindung umfaßt weiter neue chirale Katalysatoren, bei denen ein Übergangsmetall, Lanthanid oder Aktinid an beide Phosphoratome eines chiralen Liganden der vorstehenden Struktur II, IIIc, IVc, Vc und VIc gebunden ist.
  • Diese Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zur enantioselektiven Hydrierung ungesättigter Substrate durch Wasserstoff in Anwesenheit neuer Katalysatoren, die chirale Bis(phospholan)-Liganden der vorstehend definierten Struktur enthalten.
    • GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Für die Zwecke dieser Anmeldung wird unter einer Verbindung "mit einem hohen enantiomeren Reinheitsgrad" oder einer Verbindung "mit hoher enantiomerer Reinheit" eine Verbindung verstanden, die eine optische Aktivität in einem Ausmaß von 90% oder höher, vorzugsweise 95% Enantiomerenüberschuß (ee abgekürzt) oder höher zeigt.
  • Der Enantiomerenüberschuß ist als das Verhältnis (%R-%S)/(%R+%S) definiert, worin %R als Prozentsatz des R-Enantiomers und %S als Prozentsatz des S-Enantiomers in einer Probe der optisch aktiven Verbindung definiert ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt symmetrische chirale cyclische Sulfate von 1,4-Diolen der Formel I bereit.
  • wobei
  • R ein Rest ist, der Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl, die jeweils bis zu etwa 8 Kohlenstoffatome enthalten, Aryl, substituiertes Aryl, Aralkyl, ringsubstituiertes Aralkyl, -CR'&sub2;(CR'&sub2;)qX(CR'&sub2;)pR' umfaßt,
  • q und p jeweils gleiche oder verschiedene ganze Zahlen sind, die im Bereich von 1 bis etwa 8 liegen,
  • X wie unten definiert ist und
  • R' H, F, Aryl oder jeweils bis zu etwa 8 Kohlenstoffatome enthaltendes Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl ist
  • oder R' und R" zusammen einen Ring bilden,
  • X, O, S, NR", PR", AsR", SbR", zweiwertiges Aryl, zweiwertiges kondensiertes Aryl, ein zweiwertiger heterocyclischer Sechsring, ein zweiwertiger heterocyclischer Fünfring oder eine zweiwertige kondensierte heterocyclische Gruppe ist,
  • R" Wasserstoff, Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl, die jeweils bis zu 8 Kohlenstoffatome enthalten, Aryl, substituiertes Aryl, Aralkyl, ringsubstituiertes Aralkyl oder -CR'&sub2;(CR'&sub2;)qZ(CR'&sub2;)pR' ist,
  • Z O, S, NR', PR', AsR' oder SbR' ist und
  • R', p und q wie oben definiert sind
  • oder R' und R" zusammen einen Ring bilden, vorausgesetzt, daß wenn R Methyl ist, die Verbindung einen hohen enantiomeren Reinheitsgrad besitzt.
  • Bevorzugte cyclische Sulfate sind die, bei denen R Methyl, Ethyl oder Isopropyl ist.
  • Diese cyclischen Sulfate werden aus 1,4-Diolen hergestellt und sind bei der Herstellung chiraler Liganden mit einem hohen enantiomeren Reinheitsgrad brauchbar. Ein Beispiel dieser Herstellungsreaktion wird in Schema I dargestellt. Schema I cyclische 1,4-Sulfate
  • Die cyclischen Sulfate werden aus leicht erhältlichen chiralen 1,4-Diolen hergestellt. Die Diole werden mit Thionylchlorid unter Liefern der entsprechenden cyclischen Sulfite der 1,4- Diole (nicht isoliert) umgesetzt, die nachfolgend zu den kristallinen Produkten, symmetrische cyclische Sulfate von 1,4- Diolen der Formel I, durch NaIO&sub4; und eine katalytische Menge RuCl&sub3; oxidiert werden. Die cyclischen Sulfate sind zur Reaktion mit primären Phosphinen in Anwesenheit einer starken Base zum Herstellen chiraler Phospholanliganden brauchbar.
  • Diese Erfindung umfaßt weiter eine neue Bis(phosphonit)-Verbindung der Formel Va
  • die Ferrocenyl-1,1'-bis(diethylphosphonit) ist. Sie wird durch Umsetzen von Diethylchlorphosphit mit Dilithioferrocen in einem organischen Lösungsmittel wie etwa Tetrahydrofuran bei einer Temperatur von etwa 20ºC bis etwa 30ºC bei Normaldruck hergestellt. Die Verbindung ist bei der Herstellung Bis(primärer Phosphine) brauchbar.
  • Diese Erfindung umfaßt weiter Bis(primäre Phosphine) der Formel IIIb, IVB, Vb oder VIb:
  • wobei
  • X O, S, NR", PR", AsR", SbR", zweiwertiges Aryl, zweiwertiges kondensiertes Aryl, ein zweiwertiger heterocyclischer Sechsring, ein zweiwertiger heterocyclischer Fünfring oder eine zweiwertige kondensierte heterocyclische Gruppe ist,
  • R" Wasserstoff, Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl, die jeweils bis zu etwa 8 Kohlenstoffatome enthalten, Aryl, substituiertes Aryl, Aralkyl, ringsubstituiertes Aralkyl oder -CR'&sub2;(CR'&sub2;)qZ(CR'&sub2;)pR' ist,
  • Z O, S, NR', PR', AsR' oder SbR' ist,
  • q und p jeweils gleiche oder verschiedene ganze Zahlen sind, die im Bereich von 1 bis etwa 8 liegen,
  • R' H, F, Aryl oder jeweils bis zu etwa 8 Kohlenstoffatome enthaltendes Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl ist oder R' und R" zusammen einen Ring bilden und
  • jedes Y unabhängig Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Alkoxy, Aryl, Aryloxy, Nitro, Amino, Vinyl, substituiertes Vinyl, Alkinyl oder Sulfonsäure ist,
  • und n eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist, die gleich der Zahl der unsubstituierten aromatischen Ringkohlenstoffatome ist.
  • Die Bis(primären Phosphine) der vorliegenden Erfindung sind als direkte Vorläufer zu phosphorhaltigen Verbindungen einschließlich chiraler Bis(phospholan)-Liganden brauchbar.
  • Der ausgeführte Weg zu Bis(phospholan)-Liganden beinhaltet die Verwendung Bis(primärer Phoshin)-Verbindungen, von denen viele nicht erhältlich oder bekannt sind. Die Bis(primären Phosphine) werden durch Behandeln einer dimetallierten Aryl- oder Alkylverbindung mit einem Überschuß Diethylchlorphosphit in einem organischen Lösungsmittel wie etwa Ether oder THF bei einer Temperatur von etwa 20ºC bis etwa 30ºC hergestellt. Das sich daraus ergebende Bis(diethylphosphonit) wird anschließend mit einem Gemisch von Lithiumaluminiumhydrid/Chlortrimethylsilan (1/1) im selben organischen Lösungsmittel umgesetzt. Die Ausbeuten des Bis(primären Phosphins) sind im allgemeinen hoch.
  • Ein spezielles Beispiel wird in Schema II dargestellt. Eine Lösung von 1,1'-Dilithioferrocen (Davidson et al., J. Organometal. Chem., 27, 241, 1971) in THF wird mit Diethylchlorphosphit (4 Äquivalente) in THF unter Liefern des entsprechenden 1,1'- Bis(diethylphosphonit)ferrocens in hoher Ausbeute (95%) umgesetzt. Diese Verbindung wird nachfolgend mit 6 Äquivalenten eines 1/1-Gemisches aus Lithiumaluminiumhydrid und Chlortrimethylsilan (Kyba et al., Organometallics, 1, 1877, 1983) in THF als Lösungsmittel unter Liefern von 1,1'-Diphosphinoferrocen erneut in hoher Ausbeute (98%) reduziert. Beide Reaktionen werden junter N&sub2;- oder Ar-Atmosphäre und bei einer Temperatur von etwa 20ºC bis etwa 30ºC ausgeführt. Schema II
  • Die vorliegende Erfindung umfaßt ferner chirale Bis(phospholan)- Liganden der Formel II, IIIc, IVc, Vc und VIc:
  • wobei
  • R ein Rest ist, der Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl, die jeweils bis zu etwa 8 Kohlenstoffatome enthalten, Aryl, substituiertes Aryl, Aralkyl, ringsubstituiertes Aralkyl, -CR'&sub2;(CR'&sub2;)qX(CR'&sub2;)pR' umfaßt,
  • q und p jeweils gleiche oder verschiedene ganze Zahlen sind, die im Bereich von 1 bis etwa 8 liegen,
  • X wie unten definiert ist und
  • R' H, F, Aryl oder jeweils bis zu etwa 8 Kohlenstoffatome enthaltendes Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl ist
  • oder R' und R" zusammen einen Ring bilden,
  • X O, S, NR", PR", AsR", SbR", zweiwertiges Aryl, zweiwertiges kondensiertes Aryl, ein zweiwertiger heterocyclischer Sechsring, ein zweiwertiger heterocyclischer Fünfring oder eine zweiwertige kondensierte heterocyclische Gruppe ist,
  • R" Wasserstoff, Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl, die jeweils bis zu etwa 8 Kohlenstoffatome enthalten, Aryl, substituiertes Aryl, Aralkyl, ringsubstituiertes Aralkyl oder -CR'&sub2;(CR'&sub2;)qZ(CR'&sub2;)pR' ist,
  • Z O, S, NR', PR', AsR' oder SbR' ist und
  • R', p und q wie oben definiert sind
  • oder R' und R" zusammen einen Ring bilden und
  • jedes Y unabhängig Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Alkoxy, Aryl, Aryloxy, Nitro, Amino, Vinyl, substituiertes Vinyl, Alkinyl oder Sulfonsäure ist und
  • n eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist, die gleich der Zahl der unsubstituierten aromatischen Ringkohlenstoffatome ist.
  • Bevorzugte chirale Liganden sind die, bei denen R Methyl, Ethyl oder Isopropyl ist und Y Wasserstoff ist. Die chiralen Liganden der Formel II, IIIc, IVc, Vc, VIc und VII im nachstehenden Schema III sind bei der Herstellung von Übergangsmetallkomplexen, die als Katalysatoren wirksam sind, brauchbar.
  • Die vorliegende Erfindung umfaßt weiter ein Verfahren zur Herstellung chiraler Liganden der vorstehenden Struktur II, IIIc, IVc, Vc und VIc und anderer, wobei das Verfahren die Reaktion eines entsprechenden Diphosphins mit einem chiralen cyclischen Sulfat der vorstehenden Formel I umfaßt,
  • wobei
  • R ein Rest ist, der Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl, die jeweils bis zu etwa 8 Kohlenstoffatome enthalten, Aryl, substituiertes Aryl, Aralkyl, ringsubstituiertes Aralkyl, -CR'&sub2;(CR'&sub2;)qX(CR'&sub2;)pR' umfaßt,
  • q und p jeweils gleiche oder verschiedene ganze Zahlen sind, die
  • im Bereich von 1 bis etwa 8 liegen,
  • X wie unten definiert ist und
  • R" H, F, Aryl oder jeweils bis zu etwa 8 Kohlenstoffatome enthaltendes Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl ist
  • oder R' und R" zusammen einen Ring bilden,
  • X O, S, NR", PR", AsR", SbR", zweiwertiges Aryl, zweiwertiges kondensiertes Aryl, ein zweiwertiger heterocyclischer Sechsring, ein zweiwertiger heterocyclischer Fünfring oder eine zweiwertige kondensierte heterocyclische Gruppe ist,
  • R" Wasserstoff, Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl, die jeweils bis zu etwa 8 Kohlenstoffatome enthalten, Aryl, substituiertes Aryl, Aralkyl, ringsubstituiertes Aralkyl oder -CR'&sub2;(CR'&sub2;)qZ(CR'&sub2;)pR' ist,
  • Z O, S, NR', PR', AsR' oder SbR' ist und
  • R', p und q wie oben definiert sind
  • oder R' und R" zusammen einen Ring bilden.
  • Spezielle Beispiele dieses Verfahren werden in Schema III dargestellt. Schema III n-BuLi cyclisches Sulfat
  • Chirale Liganden werden durch zuerst Umsetzen eines Bis(primären Phosphins) oder eines Tris(primären Phosphins) mit einer starken Base hergestellt, die eine P-H-Bindung deprotonieren kann. Basen wie etwa Methyllithium, n-Butyllithium, Phenyllithium oder Lithiumdiisopropylamid können zum Entfernen eines Protons von dem Phosphoratom jeder primären Phosphingruppe verwendet werden&sub1; wodurch ein Anion erzeugt wird. Dieses Anion wird anschließend mit einem cyclischen Sulfat der Formel I unter Erzeugen einer Kohlenstoff-Phosphor-Bindung an jedem Phosphor umgesetzt. Der Zusatz einer stärkeren Base entfernt dann das verbliebene Proton von jedem Phosphor und. erzeugt nachfolgend durch Bildung einer zweiten Kohlenstoff-Phosphor-Bindung durch Sulfatgruppenaustausch ein heterocyclisches Phospholan. Die Reaktion wird in einem organischen Lösungsmittel wie etwa Tetrahydrofuran, Diethylether oder Dimethoxyethan bei einer Temperatur von etwa 0ºC bis zum Siedepunkt des eingesetzten Lösungsmittels ausgeführt. Eine Reaktion bei etwa 20ºC bis etwa 30ºC ist bevorzugt. Eine inerte Atmosphäre ist erforderlich, wobei Stickstoff oder Argon bevorzugt sind. Die Reaktion wird bei Normaldruck ausgeführt.
  • Zur Verwendung in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung sind cyclische Sulfate mit einem hohen enantiomeren Reinheitsgrad bevorzugt. Ferner sind die Verfahren bevorzugt, bei denen R für das cyclische Sulfat und die sich daraus ergebenden Liganden Methyl, Ethyl oder Isopropyl ist.
  • Genauer wird in Reaktionsschema III die Deprotonierung von 1,2- Bis(phosphino)benzol (im Handel von Quantum Design, Inc., Austin, TX, 512-258-4174 erhältlich) in Tetrahydrofuran mit n- Butyllithium (2 Äquivalente) unter Ergeben von Dilithium-1,2- bis(phosphido)benzol bewerkstelligt. Das sich daraus ergebende Dianion wird anschließend mit einer Tetrahydrofuranlösung des cyclischen Sulfats eines 1,4-Diols der Formel I (2 Äquivalente) umgesetzt, gefolgt nach 1 Stunde von der zweiten Zugabe von n- Butyllithium (2,2 bis 2,3 Äquivalente). Standardaufarbeitungsverfahren liefern die durch Formel II veranschaulichten reinen Produkte, 1,2-Bis(phospholano)benzole&sub1; in guter Ausbeute (80- 90%). Im allgemeinen sind die durch dieses Verfahren erhaltenen Rohprodukte analytisch rein und es sind keine weiteren Reinigungsschritte (d. h. Destillation) erforderlich.
  • Durch Verwenden des im Handel erhältlichen 1,2-Bis(phosphino)- ethans (Quantum Design, Inc., Austin, TX, 512-258-4174) werden auf diesem Weg (Schema III) die zuvor im US-Patent 5 008 457 beschriebenen Bis(phospholano)ethane der Formel VII ebenfalls leicht in hoher Ausbeute und in reiner Form hergestellt. Die beschriebene Synthese scheint nur durch die Verfügbarkeit des primären Phosphins als Ausgangsmaterial beschränkt zu sein und kann leicht auf die Herstellung anderer chiraler Liganden wie etwa die der Formel IIIc, IVc, Vc oder VIc angewandt werden. Andere Phosphine von aktuellem Interesse sind das 1,1'- Bis(phospholano)ferrocen der Formel Vb und 2,2'-Bis(phospholano)binaphthyl der Formel IIIb, die beide auf diesem Syntheseweg zugänglich sind.
  • Die großen Vorteile dieses neuen Syntheseweges zu chiralen Phospholanen sind die experimentelle Einfachheit, hohen Ausbeuten und Produktreinheit (es werden im wesentlichen enantiomerenreine Produkte erhalten und es werden nie ein P-P-Dimer oder Phosphindiastereomere beobachtet) und seine Zugänglichkeit einer Erhöhung des Herstellungsmaßstabs. Verschiedene Bis(phospholane), die zuvor schwierig herzustellen waren, können auf diesem Weg leicht synthetisiert werden.
  • Die vorliegende Erfindung umfaßt weiter Komplexe, bei denen ein Übergangsmetall, Lanthanid oder Aktinid an beide Phosphoratome der chiralen Liganden der zuvor definierten Formel II, IIIc, IVc, Vc, VIc oder VII gebunden ist. Derartige Komplexe werden durch Umsetzen des chiralen Liganden mit einem geeigneten Vorläuferkomplex hergestellt. Typische Vorläuferübergangsmetallkomplexe, die zur Verwendung hierin geeignet sind, schließen unter anderem [(COD)&sub2;Rh]&spplus;X&supmin;, worin COD 1,5-Cyclooctadien ist und X BF&sub4;, SbF&sub6;, PF&sub6;, CF&sub3;SO&sub3; ist, oder [CODRu(2-Methylallyl)&sub2;] ein, worin COD wie zuvor definiert ist. Die Herstellung wird üblicherweise in einem organischen Lösungsmittel unter einer inerten Atmosphäre wie etwa Stickstoff oder Argon ausgeführt. Die Reaktion wird bei Normaldruck bei einer Temperatur zwischen 0ºC und dem Siedepunkt des Lösungsmittels ausgeführt. Die sich daraus ergebenden, die Bis(phospholane) enthaltenden Komplexe besitzen einen hohen enantiomeren Reinheitsgrad und sind als Katalysatoren brauchbar, die bei der Hydrierung ungesättigter Substrate eine hohe Enantiomerenselektivität liefern.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein verbessertes Verfahren der Hydrierung ungesättigter Substrate, bei dem die Verbesserung das Verwenden der vorstehend beschriebenen Komplexe als Katalysatoren umfaßt. Geeignete ungesättigte Substrate schließen Acetamidoacrylate, Enolacetate wie etwa 1- Acetoxy-(substituiertes Aryl) ethylene, Itaconsäureester, Ketone, Olefine, substituierte Olefine, Imine, Enolcarbamate und α,β- ungesättigte Carbonsäuren ein. Im allgemeinen wird ein Reaktionsgefäß mit Substrat und Katalysator und gegebenenfalls mit Lösungsmittel beschickt und mit Wasserstoffgas unter Druck gesetzt. Die Hydrierung kann ansatzweise oder kontinuierlich durchgeführt werden. Die Wasserstoffaufnahme wird überwacht. Der Reaktionsabschluß wird durch Gaschromatographie oder Kernmagnetresonanz überwacht.
  • Mehrere Rhodium- und Rutheniumkomplexe, die die neuen chiralen Phosphinliganden der vorliegenden Erfindung enthalten, sind hergestellt worden und von ihnen wurden hohe Werte der asymmetrischen Induktion bei Hydrierreaktionen gezeigt, die Hydrierprodukte mit einem hohen enantiomeren Reinheitsgrad liefern. Zum Beispiel wurden sich an 100% ee annähernde Enantiomerenüberschüsse bei der Hydrierung von Acetamidozimtsäuremethylester, Itaconsäuredimethylester, Acetamidoacrylsäuremethylester und 2- Methyl-2-butensäure beobachtet. Die Geschwindigkeiten und katalytischen Wirksamkeiten (0,1 Mol% Katalysator) dieser Reaktionen waren äußerst hoch.
  • Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung, beschränken sie aber in keiner Weise.
  • Es versteht sich, daß die folgenden Verfahren zum Herstellen jedes Enantiomers der aufgeführten chiralen Verbindungen in einem hohen enantiomeren Reinheitsgrad verwendet werden können.
    • Allgemeine Verfahren
  • Alle Reaktionen und Manipulationen wurden in einer stickstoffgefüllten Vacuum Atmospheres Dri-Lab-Handschuhbox oder mittels Standardtechniken vom Schlenk-Typ ausgeführt. Benzol, Toluol, Diethylether (Et&sub2;O), Tetrahydrofuran (THF), Glyme, Hexan und Pentan wurden unter Stickstoff über Natriumbenzophenonketyl destilliert. Acetonitril (CH&sub3;CN) und Methylenchlorid (CH&sub2;Cl&sub2;) wurden über CaH&sub2; destilliert. Methanol (MeOH) wurde über Mg(OMe)&sub2; destilliert.
  • Schmelzpunkte wurden mittels eines Mel-Temp-Geräts in Kapillaren bestimmt, die unter Stickstoff verschlossen wurden, und sind unkorrigiert. HPLC-Analysen wurden mittels eines Hewlett Packard Modell HP 1090 LC ausgeführt, der an eine HP 9000 Serie 300 Computerworkstation angeschlossen war. Optische Drehungen wurden mittels eines Polarimeters von Perkin Elmer Modell 241 MC erhalten. NMR-Spektren wurden an den Spektrometern Nicolet NT-360 weite Bohrung (360 MHz ¹H, 146 MHz ³¹P), Nicolet NMC-300 weite Bohrung (300 MHz ¹H, 120,5 MHz ³¹P, 75,5 Mz ¹³C) und Nicolet QM- 300 enge Bohrung (300 MHz ¹H) erhalten. Die chemischen Verschiebungen des ¹³C- und ³¹P-NMR sind positiv tieffeld (und negativ hochfeld) vom externen Me&sub4;Si beziehungsweise 85% H&sub3;PO&sub4; aus. Elementaranalysen wurden durch Oneida Research Services, Inc., Whitesboro, NY, Schwarzkopf, Microanalytical Laboratory, Inc., Woodside, NY, oder Pascher, Mikroanalytisches Labor, Remagen- Bendorf (BRD) ausgeführt.
    • Beispiel 1 a) Chirale β-Hydroxyester
  • Die Herstellung bei den Diolsynthesen verwendeter chiraler β-Hydroxyester wurde wie durch Noyori et al., J. Amer. Chem. Soc., 109, 5856 (1987), das hierin durch Verweis inbegriffen ist, beschrieben durchgeführt, die über die asymmetrische Reduktion von β-Ketoestern mittels eines Rutheniumkatalysators berichteten, der den chiralen Phosphinliganden BINAP trug (beide Enantiomeren sind im Handel von Strem Chemicals erhältlich). Alle Ketoesterreduktionen wurden im 300-g-Maßstab in Autoklavengefäßen aus Hasteloy-Stahl in einem MeOH/CH&sub2;Cl&sub2;-Lösungsmittelgemisch (300 ml/300 ml) ausgeführt. Man ließ die Reaktionen bei konstantem H&sub2;- Druck (1500 psi) 48 h bei 25ºC ablaufen. Die vollständige Umwandlung der β-Ketoestersubstrate wurde in allen Fällen beobachtet und die Produkte wurden einfach aus dem rohen Reaktionsgemisch destilliert. In Übereinstimmung mit den Ergebnissen von Noyori et al. wurden alle Produkte als > 99% enantiomerenrein bestimmt.
    • b) Chirale β-Hydroxysäuren
  • Ein Gemisch von (3R)-3-Hydroxypentansäuremethylester (290 g, 2,2 Mol) in Wasser (200 ml) und Ethanol (200 ml) wurde auf 0ºC gekühlt. Dieser kalten Lösung wurde eine Lösung von KOH (185 g, 3,3 Mol) in Wasser (1 l) zugesetzt. Man ließ die Reaktion 48 h bei 25ºC rühren. Die sich daraus ergebende Lösung wurde auf ca. 500 ml eingeengt und angesäuerte (konz. HCl), bis pH = 1 erreicht war. Die ausgefallenen Salze wurden filtriert und das Filtrat wurde 24 h der kontinuierlichen Flüssig/Flüssig-Extraktion mit Diethylether (1 l) unterzogen. Der Diethylether wurde am Rotationsverdampfer entfernt, um das Produkt β-Hydroxysäure als farbloses Öl (250 g, 97%) zu liefern. Das Rohprodukt war zur Verwendung im nächsten Schritt (Kolbe-Kupplung) genügend rein.
    • c) (2R,5R)-2,5-Hexandiol
  • Ein ummanteltes 1000-ml-Reaktionsgefäß wird mit (3R)-3-Hydroxybuttersäure (52,0 g, 0,5 Mol), Methanol (390 ml) und Natriummethoxid (110 ml einer 0,5 N Lösung in Methanol, 0,055 Mol) beschickt und das Gemisch (pH = 5,38) wurde mit einem Umwälzbad auf 0ºC gekühlt. Die verwendete Elektrodenanordnung besteht aus einer Pt-Folie als Anode (20 cm²), die außen um das untere Ende eines kleinen angefügten Rohrs gewickelt ist, das in ein größeres angefügtes Rohr mit einer Pt-Folie als Kathode (30 cm²) paßt, welche die Innenseite auskleidet (durchschn. Elektrodenabstand = 2,5 mm). Unter Verwenden eines 30 A Gleichstrom-Netzteils (Hewlett Packard Modell Nr. 6269B) wurde ein konstanter Strom (Stromdichte 0,25 A/cm²) von 5 A angewandt, bis 56 000 Coulomb (1,2 F/Mol) durchgegangen waren, an welchem Punkt sich die vollständige Umwandlung der Hydroxysäure in der Gaschromatographie anzeigte. Die Reaktion und Gasentwicklung (H&sub2; und CO&sub2;) verliefen normal bis ca. 1,0 F/Mol Strom hindurchgegangen waren, wonach beobachtet wurde, daß sich Widerstand und pH der Lösung erhöhten. Das farblose Reaktionsgemisch wurde anschließend am Rotationsverdampfer eingeengt und der sich daraus ergebende feste Rückstand wurde mit EtOAc (500 ml) extrahiert. Nach dem Filtrieren wurden die zurückgebliebenen Feststoffe mit EtOAc (100 ml) 10 h gerührt, filtriert und die vereinigten EtOAc- Extrakte (600 ml) wurden zu einem farblosen Feststoff eingeengt. Die Feststoffe wurden in der Mindestmenge warmem Et&sub2;O gelöst, rasch durch eine grobe Fritte filtriert und das Filtrat wurde auf -78ºC gekühlt. Nach zwei Stunden wurden die farblosen Kristalle filtriert, mit kaltem Pentan gewaschen und im Vakuum getrocknet (Ausbeute 14,4 g, 48%). Schmp. 53-54ºC; [α]²&sup5;D = -39.6 ± 0.5º (c 1, CHCl&sub3;) ¹H NMR (CD&sub2;Cl&sub2;) δ 1.15 (d, JHH = 6.2 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.50 (m, 4H, CH&sub2;), 2.95 (br, 2H, OH), 3.75 (m, 2H, CH); ¹³C NMR (CD&sub2;Cl&sub2;) δ 23.6, 35.9, 68.1. Anal. ber. für C&sub6;H&sub1;&sub4;O&sub2;: C, 60.98; H, 11.94. Gef.: C, 61.12; H, 11.64.
    • (2S,5S)-2,5-Hexandiol
  • Diese Verbindung wurde wie zuvor in c) beschrieben hergestellt, außer daß (3S)-3-Hydroxybuttersäure als Substrat verwendet wurde. [α]²&sup5;D = +39,4 ± 0,5º (c 1, CHCl&sub3;). Die anderen spektroskopischen Eigenschaften waren mit den vorstehend für das Produkt aus c) angegebenen identisch.
    • e) Cyclisches (2R,SR)-2,5-Hexandiolsulfat
  • (2R,SR)-2,5-Hexandiol von -beispiel 1c) (10,0 g, 0,085 Mol) in CCl&sub4; (60 ml) wurde über eine Spritze Thionylchlorid (7,75 ml, 0,106 Mol) zugesetzt. Die sich daraus ergebende bräunliche Lösung wurde anschließend 1,5 h unter Rückfluß erhitzt. Nach Kühlen auf 25ºC wurde die Reaktion am Rotationsverdampfer unter Liefern eines braunen Öls eingeengt. Das Öl wurde anschließend in einem Gemisch von CCl&sub4; (60 ml), CH&sub3;CN (60 ml) und H&sub2;O (90 ml) gelöst und das Gemisch wurde auf OºC gekühlt. Dem gekühlten Gemisch wurde RuCl&sub3;-Trihydrat (0,12 g, 0,58 inmol) zugesetzt, gefolgt von festem NaIO&sub4; (36,2 g, 0,169 Mol). Man ließ die Reaktion 1 h bei 25ºC rühren. An diesem Punkt wurde H&sub2;O (400 ml) zugesetzt und das Gemisch wurde mit Diethylether (4 x 200 ml) extrahiert und die vereinigten Etherextrakte wurden mit Kochsalzlösung gewaschen (2 x 100 ml). Nach dem Trocknen über MgSO&sub4; und Filtration durch eine SiO&sub2;-Schicht (wichtig zur Entfernung gelöster Ru-Salze) wurde die farblose Lösung am Rotationsverdampfer auf ca. 20 ml eingeengt. Der Zusatz von Hexan (70 ml) und Kühlen auf -10ºC lieferten das Produkt als einen farblosen kristallinen Feststoff, der filtriert, mit kaltem Hexan gewaschen und getrocknet wurde. Umkristallisation aus Ether/Hexan in ähnlicher Weise lieferte reines farbloses kristallines Titelprodukt, das am besten unter 0ºC aufbewahrt wird (12,4 g, 81%): Schmp. 80ºC (Zers.); [α]²&sup5;D = -32,4º (c1, CHCl&sub3;); ¹H NMR (CDCl&sub3;) δ 1.32 (d, JHH = 6.5 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.55 (m, 2H, CH&sub2;), 2.20 (m, 2H, CH&sub2;), 3.60 (m, 2H, CH); ¹³C NMR (CDCl&sub3;) δ 22.67, 39.53, 44.31; HRMS (EI, Direkteinlaß): m/z 181.0551 :M&spplus;+H, exakte Masse ber. für C&sub6;H&sub1;&sub3;O&sub4;S: 181.0534), 137.0284 (M-C&sub2;H&sub3;O).
    • Beispiel 2 Cyclisches (3S,6S)-3,6-Octandiolsulfat
  • In Beispiel 1d) hergestelltem (3S,6S)-3,6-Octandiol (15,0 g, 0,103 Mol) in CCl&sub4; (60 ml) wurde über eine Spritze Thionylchlorid (9,4 ml, 0,128 Mol) zugesetzt. Die sich daraus ergebende bräunliche Lösung wurde anschließend 1,5 h unter Rückfluß erhitzt. Nach Kühlen auf 25ºC wurde die Reaktion am Rotationsverdampfer unter Liefern eines braunen Öls eingeengt. Das Öl wurde anschließend in einem Gemisch von CCl&sub4; (90 ml), CH&sub3;CN (90 ml) und H&sub2;O (135 ml) gelöst und das Gemisch wurde auf 0ºC gekühlt. Dem gekühlten Gemisch wurde RuCl&sub3;-Trihydrat (0,18 g, 0,87 mMol) zugesetzt, gefolgt von festem NaIO&sub4; (44,06 g, 0,206 Mol). Man ließ die Reaktion 1 h bei 25ºC rühren. An diesem Punkt wurde H&sub2;O (500 ml) zugesetzt und das Gemisch wurde mit Diethylether (4 x 200 ml) extrahiert und die vereinigten Etherextrakte wurden mit Kochsalzlösung (2 x 100 ml) gewaschen. Nach dem Trocknen über MgSO&sub4; und Filtration durch eine Schicht SiO&sub2; (wichtig zum Entfernen gelöster Ru-Salze) wurde die farblose Lösung am Rotationsverdampfer auf ca. 20 ml eingeengt. Der Zusatz von Hexan (70 ml) und Kühlen auf -10ºC lieferte das Titelprodukt als farblosen kristallinen Feststoff, der filtriert, mit kaltem Hexan gewaschen und getrocknet wurde. Umkristallisation aus Ether/Hexan in ähnlicher Weise lieferte ein reines, farbloses, kristallines Produkt (15,1 g, 71%): Schmp. 79,5-80,5ºC; [α]²&sup5;D +28,6º (cl. CHCl&sub3;); ¹H NMR (CDCl&sub3;) δ 0.98 (t, JHH = 7.2 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.5-1.75 (m, 6H, CH&sub2;), 2.20 (m, 2H, CH&sub2;), 3.35 (m, 2H, CH); ¹³C NMR (CDCl&sub3;) δ 13.15, 30.62, 36.69, 51.34.
    • Beispiel 3 Cyclisches (3S,6S)-3,6-Dihydroxy-2,7-dimethyloctansulfat
  • In Beispiel 1d) hergestelltem (3S,6S) -3,6-Dihydroxy-2,7-dimethyloctan (14,75 g, 0,085 Mol) in CCl&sub4; (60 ml) wurde über eine Spritze Thionylchlorid (7,75 ml, 0,106 Mol) zugesetzt. Die sich daraus ergebende blaßgelbe Lösung wurde anschließend 1,5 h unter Rückfluß erhitzt. Nach Kühlen auf 25ºC wurde die Reaktion am Rotationsverdampfer unter Liefern eines blaßgelben Öls eingeengt. Das Öl wurde anschließend in einem Gemisch von CCl&sub4; (60 ml), CH&sub3;CN (60 ml) und H&sub2;O (90 ml) gelöst und das Gemisch wurde auf 0ºC gekühlt. Dem kalten Gemisch wurde RuCl&sub3;-Trihydrat (0,12 g, 0,58 mMol) zugesetzt, gefolgt von festem NaIO&sub4; (36,2 g, 0,169 Mol). Man ließ die Reaktion 1 h bei 25ºC rühren. An diesem Punkt wurde H&sub2;O (400 ml) zugesetzt und das Gemisch wurde mit Diethylether (4 x 200 ml) extrahiert und die vereinigten Etherextrakte wurden mit Kochsalzlösung gewaschen (2 x 100 ml). Nach dem Trocknen über MgSO&sub4; und Filtration durch eine SiO&sub2;-Schicht (wichtig zur Entfernung gelöster Ru-Salze) wurde die farblose Lösung am Rotationsverdampfer unter Liefern eines farblosen kristallinen Materials zur Trockene eingeengt. Umkristallisation aus warmem Hexan (25 ml) und Kühlen auf -10ºC lieferte das Titelprodukt als farblosen kristallinen Feststoff, der filtriert, mit kaltem Hexan gewaschen und getrocknet wurde (18,14 g, 90%):Schmp.92.5-93.5ºC; [α]²&sup5;D -55.0º (cl. CHCl&sub3;); ¹H NMR (CDCl&sub3;) δ 0.97 (d, JHH = 6.72 Hz, 6H, CH&sub3;), 0.98 (d, JHH = 6.66 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.85 (m, 2H, CH), 1.90 (m, 4H, CH&sub2;), 4.40 (m, 2H, CH); ¹³C NMR (CDCl&sub3;) δ 17.11, 18.67, 30.01, 32.79, 89.50.
    • Beispiel 4 1,2-Bis((2S,5S)-2,5-dimethylphospholano)benzol
  • 1,2-Bis(phosphino)benzol (0,79 g, 5,56 mMol) in THF (100 ml) wurde tropfenweise über eine Spritze n-BuLi (6,95 ml einer 1,6 M Lösung in Hexan, 2,0 Äquiv.) zugesetzt. Man ließ die gelbe Lösung 1,5 h rühren, währenddessen sie leicht trübe wurde. Dem sich daraus ergebenden Gemisch wurde anschließend eine THF- Lösung (10 ml) von in Beispiel 1e) hergestelltem cyclischem (2R,5R)-2,5-Hexandiolsulfat (2,03 g, 11,3 mMol) zugesetzt, wörauf sich die Lösung entfärbte. Nach 1 h Rühren wurde erneut n-BuLi (7,65 ml einer 1,6 M Hexanlösung, 2,2 Äquiv.) tropfenweise über eine Spritze zugesetzt. Anfänglich trat eine gelbe Farbe auf und verblaßte anschließend und es bildete sich ein gelatinöser Niederschlag (zusätzliches THF kann an diesem Punkt zugesetzt werden, um das Rühren aufrecht zu erhalten). Gegen Ende der Zugabe blieb die Reaktion gelb. Man ließ das Gemisch 1,5 h rühren, wonach MeOH (3 ml) zum Zerstören eines etwaigen verbliebenen Überschusses n-BuLi zugesetzt wurde. Das sich daraus ergebende farblose Gemisch wurde filtriert und der gelatinöse Niederschlag wurde gründlich mit Diethylether gewaschen. Das Filtrat wurde unter Erzeugen eines festen Rückstandes eingeengt, der mit Pentan (50 ml) extrahiert und filtriert wurde. Einengen des Filtrats auf 10 ml und Kühlen auf -10ºC führte zu dem Titelprodukt als farblose Kristalle (0,80 g), die filtriert und im Vakuum getrocknet wurden. Das weitere Einengen des Filtrats und Umkristallisation des Rückstandes aus MeOH bei -10ºC führte zu einer weiteren Kristallinenge (0,53 g), die filtriert und im Vakuum getrocknet wurde. Vereinigte Gesamtausbeute: 1,33 g (78%): [α]²&sup5;D = +476º (cl, Hexan ); ¹H NMR (C&sub6;D&sub6;) δ 0.95 (ddd, 6H, CH&sub3;), 1.24 (ddd, 6H, CH&sub3;), 1.20-1.35 (m, 2H, CH&sub2;), 1.70 (m, 1H, CH&sub2;), 1.95 (m, 1H, CH&sub2;), 2.45 (m, 2H, CH), 7.05 (m, 2H, Ph), 7.25 (m, 2H, Ph); ³¹P NMR (C&sub6;D&sub6;) δ +2.9; ¹³C NMR (C&sub6;D&sub6;) δ 18.65, 20.66 (t, JCP = 18.2 Hz, CH&sub3;), 32.89, 34.38 (t, JCP = 6.8 Hz), 35.91, 36.49, 128.0, 131.49, 144.56; HRMS (EI, Direkteinlaß): m/z 306.1638 (M&spplus;, exakte Masse ber. für C&sub1;&sub8;H&sub2;&sub8;P&sub2;: 306.1667), 223.0796 (M-C&sub6;H&sub1;&sub1;), 192.1064 (M-C&sub6;H&sub1;&sub1;P).
    • Beispiel 5 1,2-Bis((2R,5R)-2,5-diethylphospholano)benzol
  • 1,2-Bis(phosphino)benzol (1,01 g, 7,11 mMol) in THF (100 ml) wurde tropfenweise über eine Spritze n-BuLi (8,90 ml einer 1,6 M Lösung in Hexan, 2,0 Äquiv.) zugesetzt. Man ließ die gelbe Lösung 1,5 h rühren, währenddessen sie leicht trübe wurde. Dem sich daraus ergebenden Gemisch wurde anschließend eine THF- Lösung (10 ml) von in Beispiel 2 hergestelltem cyclischem (3S,6S)-3,6-Octandiolsulfat (3,0 g, 14,4 mMol) zugesetzt, worauf sich die Lösung entfärbte. Nach 1 h Rühren wurde erneut n-BuLi (9,80 ml einer 1,6 M Hexanlösung, 2,2 Äquiv.) tropfenweise über eine Spritze zugesetzt. Anfänglich trat eine gelbe Farbe auf und verblaßte anschließend. Gegen Ende der Zugabe blieb die Reaktion gelb. Man ließ das Gemisch 1,5 h rühren, wonach MeOH (3 ml) zum Zerstören eines etwaigen verbliebenen Überschusses n-BuLi zugesetzt wurde. Das sich daraus ergebende farblose Gemisch wurde unter Erzeugen eines gelatinösen Rückstands eingeengt, der mit Pentan (150 ml) extrahiert und filtriert wurde. Einengen des Filtrats lieferte das Titelprodukt als farbloses Öl (2,02 g, 78%). Das Rohprodukt war im wesentlichen rein und konnte ohne weitere Reinigung verwendet werden. Falls eine weitere Reinigung gewünscht wird, kann das Produkt im Vakuum destilliert werden:
  • [α]D²&sup5; = -265º (cl, Hexan );
  • ¹H NMR (C&sub6;D&sub6;) δ 0.85 (m, 6H, CH&sub3;), 0.80-0.90 (m, 2H, CH&sub2;), 0.97 (t, JHH = 7.3 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.10-1.40 (m, 4H, CH&sub2;), 1.50-1.80 (m, 6H, CH&sub2;), 1.90 (m, 2H, CH), 2.00-2.20 (m, 4H, CH&sub2;), 2.35 (m, 2H, CH), 7.06 (m, 2H, Ph), 7.31 (m, 2H, Ph); ³¹P NMR (C&sub6;D&sub6;) δ -4.5; ¹³C NMR (C&sub6;D&sub6;) δ 13.99, 14.11 (d, JPC = 4.15 Hz), 25.37, 28.80 (t, JPC = 16.56 Hz), 33.06, 33.37, 41.92, 42.34 (t, JCP = 6.70 Hz), 127.62, 132.25, 144.33; HRMS (EI, Direkteinlaß): m/z 362.2245 (M&spplus;, exakte Masse ber. für C&sub2;&sub2;H&sub3;&sub6;P&sub2;: 362.2292), 293.1570 (M-C&sub5;H&sub9;), 251.1086 (N-C&sub8;H&sub1;&sub5;), 216.1193 (M-C&sub1;&sub1;H&sub1;&sub4;), 185.1395 (M-C&sub1;&sub1;H&sub1;&sub4;P).
    • Beispiel 6 1,2-Bis((2R,5R)-2,5-diethylphospholano)ethan
  • 1,2-Bis(phosphino)ethan (0,667 g, 7,10 mmol) in THF (100 ml) wurde tropfenweise über eine Spritze n-BuLi (8,90 ml einer 1,6 M Lösung in Hexan, 2,0 Äquiv.) zugesetzt. Man ließ die blaßgelbe Lösung 1,5 h rühren. Dem sich daraus ergebenden Gemisch wurde anschließend eine THF-Lösung (10 ml) von in Beispiel 2 hergestelltem cyclischem (3S,6S)-3,6-Octandiolsulfat (3,0 g, 14,4 mMol) zugesetzt, worauf sich die Lösung entfärbte. Nach 1 h Rühren wurde erneut n-BuLi (10,2 ml einer 1,6 M Hexanlösung, 2,3 Äquiv.) tropfenweise über eine Spritze zugesetzt. Anfänglich trat eine gelbe Farbe auf und verblaßte anschließend und es bildete sich ein gelatinöser Niederschlag (zusätzliches THF kann an diesem Punkt zugesetzt werden, um das Rühren aufrecht zu erhalten). Gegen Ende der Zugabe blieb die Reaktion blaßgelb. Man ließ das Gemisch 1,5 h rühren, wonach MeOH (3 ml) zum Zer- stören eines etwaigen verbliebenen Überschusses n-BuLi zugesetzt wurde. Das sich daraus ergebende farblose Gemisch wurde unter Ergeben eines gelatinösen Niederschlages eingeengt, der mit Pentan (150 ml) extrahiert und filtriert wurde. Einengen des Filtrats lieferte das Titelprodukt als farbloses Öl (1,92 g, 86%. Das Rohprodukt war im wesentlichen rein und konnte ohne weitere Reinigung verwendet werden. Falls eine weitere Reinigung gewünscht wird, kann das Produkt im Vakuum destilliert werden:
  • [α]D²&sup5; = +320º (cl, Hexan); ¹H NMR (C&sub6;D&sub6;), δ 0.93 (t, JHH = 8.2 Hz, 6H, CH&sub3;), 0.95-1.10 (m, 2H, CH&sub2;), 1.03 (t, JHH = 7.8 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.15-1.40 (m, 6H, CH&sub2;), 1.45-1.75 (m, 12H, CH&sub2;), 1.80 (m, 2H, CH), 1.95 (m, 2H, CH); ³¹P NMR (C&sub6;D&sub6;) δ -5.9; ¹³C NMR (C&sub6;D&sub6;) δ 14.75, 15.00, 20.32, 23.48, 29.46, 34.13, 34.94, 43.08, 45.85; HRMS (EI, Direkteinlaß): m/z 314.2289 (M&spplus;,exakte Masse ber. für C&sub1;&sub8;H&sub3;&sub6;P&sub2;: 314.2292), 286.1949 (M-C&sub2;H&sub4;), 203.1099 (M-C&sub8;H&sub1;&sub5;), 172.1372 (M-C&sub8;H&sub1;&sub5;P), 144.1037 (C&sub8;H&sub1;&sub7;P-Fragment).
    • Beispiel 7 1,2-Bis((2R,5R)-2,5-diisopropylphospholano)ethan
  • 1,2-Bis(phosphino)ethan (0,50 g, 5,32 mmol) in THF (75 ml) wurde tropfenweise über eine Spritze n-BuLi (6,65 ml einer 1,6 M Lösung in Hexan, 2,0 Äquiv.) zugesetzt. Man ließ die blaßgelbe Lösung 1,5 h rühren. Dem sich daraus ergebenden Gemisch wurde anschließend eine THF-Lösung (10 ml) von in Beispiel 3 hergestelltem cyclischem (3S,6S)-3,6-Dihydroxy-2,7-dimethyloctansulfat (2,53 g, 10,7 mMol) zugesetzt, worauf sich die Lösung entfärbte. Nach 1 h Rühren wurde erneut n-BuLi (7,64 ml einer 1,6 M Hexanlösung, 2,3 Äquiv.) tropfenweise über eine Spritze zugesetzt. Anfänglich trat eine gelbe Farbe auf und verblaßte anschließend und es bildete sich ein gelatinöser Niederschlag (zusätzliches THF kann an diesem Punkt zugesetzt werden, um das Rühren aufrecht zu erhalten). Gegen Ende der Zugabe blieb die Reaktion blaßgelb. Man ließ das Gemisch 1,5 h rühren, wonach MeOH (3 ml) zum Zerstören eines etwaigen verbliebenen Überschusses n-BuLi zugesetzt wurde. Das sich daraus ergebende farblose Gemisch wurde unter Ergeben eines gelatinösen Niederschlages eingeengt, der mit Pentan (150 ml) extrahiert und filtriert wurde. Einengen des Filtrats auf ca. 10 ml und Kühlen auf -20ºC lieferte das Titelprodukt als farblose Kristalle, die filtriert und im Vakuum getrocknet wurden (1,45 g, 74%). Das Rohprodukt war analytisch rein und kann ohne weitere Reinigung verwendet werden. Falls eine weitere Reinigung gewünscht wird, kann das Produkt aus Et&sub2;O/MeOH bei -20ºC unter Liefern farbloser Kristalle umkristallisiert werden:
  • [α]D²&sup5; = -264 ± 320º (cl, Hexan );
  • ¹H NMR (C&sub6;D&sub6;) δ 0.84 (d, JHH = 6.4 Hz, 6H, CH&sub3;), 0.80-1.10 (m, 2H, CH&sub2;), 0.95 (d, JHH = 6.6 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.09 (d, JHH = 6.5 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.10 (d, JHH = 6.5 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.20-1.45 (m, 4H, CH&sub2;), 1.45-1.75 (m, 8H, CH, CH&sub2;), 1.80-2.05 (m, 4H, CH); ³¹P NMR (C&sub6;D&sub6;) δ -10.1; ¹³C NMR (C&sub6;D&sub6;) 820.27, 20.36, 22.24, 22.81, 23.21, 24.52, 29.48, 32.84, 33.04, 50.32, 52.19; HRMS (EI, Direkteinlaß): m/z 370.2894 (M&spplus;, exakte Nasse ber. für C&sub2;&sub2;H&sub4;&sub4;P&sub2;: 370.2918), 355.2603 (M-CH&sub3;), 342.2634 (M-C&sub2;H&sub4;), 327.2336 (M-C&sub3;H&sub7;), 231.1241 (M-C&sub1;&sub0;H&sub1;&sub9;), 199.1611 (M-C&sub1;&sub0;H&sub2;&sub0;P-Fragment), 172.1387 (C&sub1;&sub2;H&sub2;&sub3;P-Fragment).
    • Beispiel 8 1,2-Bis((2R,5R)-2,5-diisopropylphospholano)benzol
  • 1,2-Bis(phosphino)benzol (1,20 g, 8,44 mmol) in THF (100 ml) wurde tropfenweise über eine Spritze n-BuLi (10,6 ml einer 1,6 M Lösung in Hexan, 2,0 Äquiv.) zugesetzt. Man ließ die gelbe Lösung 1,5 h rühren, während dessen sie leicht trübe wurde. Dem sich daraus ergebenden Gemisch wurde anschließend eine THF- Lösung (10 ml) von in Beispiel 3 hergestelltem cyclischem (3S,6S)-3,6-Dihydroxy-2,7-dimethyloctansulfat (4,01 g, 17,0 mMol) zugesetzt, worauf sich die Lösung entfärbte. Nach 1 h Rühren wurde erneut n-BuLi (12,15 ml einer 1,6 M Hexanlösung, 2,2 Äquiv.) tropfenweise über eine Spritze zugesetzt. Anfänglich trat eine gelbe Farbe auf und verblaßte anschließend. Gegen Ende der Zugabe blieb die Reaktion gelb. Man ließ das Gemisch 1,5 h rühren&sub1; wonach MeOH (3 ml) zum Zerstören eines etwaigen verbliebenen Überschusses n-BuLi zugesetzt wurde. Das sich daraus ergebende farblose Gemisch wurde unter Ergeben eines gelatinösen Niederschlages eingeengt, der mit Pentan (150 ml) extrahiert und filtriert wurde. Einengen des Filtrats lieferte das Titelprodukt als viskoses, farbloses Öl (2,47 g, 70%). Das Rohprodukt war im wesentlichen rein und konnte ohne weitere Reinigung verwendet werden. Eine weitere Reinigung kann gewünschtenfalls durch Vakuumdestillation bewerkstelligt werden:
  • [α]D²&sup5; = +59.6 ± 1º (cl, Hexan); ¹H NMR (C&sub6;D&sub6;) δ 0.65 (d, JHH = 6.4 Hz, 6H, CH&sub3;), 0.80-1.10 (m, 2H, CH&sub2;), 1.03 (d, JHH = 6.6 Hz, 12H, CH&sub3;), 1.10 (d, JHH = 6.5Hz, 6H, CH&sub3;), 1.20-1.65 (m, 6H, CH&sub2;), 1.65-2.20 (m, 6H, CH, CH&sub2;), 2.40 (m, 2H, CH), 7.00 (m, 2H, Ph), 7.40 (m, 2H, Ph); ³¹P NMR (C&sub6;D&sub6;) δ -11.2; HRMS (EI, Direkteinlaß ): m/Z 418.2916 (M&spplus;, genaue Masse ber. für C&sub2;&sub6;H&sub4;&sub4;P&sub2;: 418.2918), 403.2633 (M- CH&sub3;), 375.2351 (M-C&sub3;H&sub7;), 279.1535 (M-C&sub1;&sub0;H&sub1;&sub9;), 247.1485 (M-C&sub1;&sub0;H&sub2;&sub0;P-Fragment).
    • Beispiel 9 Ferrocenyl-1,1'-bis(diethylphosphonit)
  • Diethylchlorphosphit (8,0 g, 0,051 Mol) in THF (15 ml) wurde tropfenweise eine THF-Lösung von 1,1'-Dilithioferrocen (4,0 g, 0,013 Mol) zugesetzt. Man ließ die Reaktion 2 h bei 25ºC rühren, wonach die Beobachtung durch ³¹P-NMR die vollständige Überführung in das Produkt anzeigte. Die Reaktion wurde anschließend im Vakuum eingeengt und der sich daraus ergebende orangefarbene Rückstand wurde mit Pentan extrahiert. Nach Filtrieren durch eine Celite-Schicht wurde das Filtrat unter Ergeben des Produkts als dunkelorangefarbenes Öl (5,15 g, 95%) eingeengt:
  • ¹H NMR (C&sub6;D&sub6;) δ 1.05 (t, 3H, CH&sub3;), 3.75 (d, 2H, CH&sub2;), 4.25 (s (br), 2H, CpH), 4.45 (s (br), 2H, CpH); ³¹P NMR (C&sub6;D6) δ 156.5.
    • Beispiel 10 1,1'-Bis(phosphino)ferrocen
  • Einer kalten (-30ºC) Lösung von Lithiumaluminiumhydrid (1,07 g, 28,2 mmol) in THF (75 ml) wird eine kalte Lösung (-30ºC) von Chlortrimethylsilan (3,06 g, 28,2 mMol) in THF (5 ml) zugesetzt und man läßt das Gemisch 1,5 h bei 25ºC rühren. Dem sich daraus ergebenden Gemisch wird eine Lösung der in Beispiel 9 hergestellten Verbindung, Ferrocenyl-1,1'-bis(diethylphosphonit), (2,0 g, 4,7 mMol), in THF (10 ml) zugesetzt. Man ließ die Reaktion 6 h bei 25ºC rühren, wonach eine Lösung von MeOH (5 ml) in THF (10 ml) langsam tropfenweise zugesetzt wurde. Nach 1 h Rühren wurde die Reaktion filtriert und das Filtrat wurde zur Trockene eingeengt. Der Rückstand wurde mit Diethylether (100 ml) extrahiert, filtriert und zu einem orangefarbenen Öl eingeengt. Das sich daraus ergebende Öl wurde in Pentan gelöst, filtriert und das Filtrat wurde unter Liefern des Produkts als orangefarbenes Öl (1,15 g, 98%) eingeengt:
  • ¹H NMR (C&sub6;D&sub6;) δ 3.36 (t, JPH = 202 Hz, JHH = 3.3 Hz, 2H, PH), 3.92 (m, 2H, CPH), 3.96 (m, 2H, CpH), 4.03 (t, JPH = 202 Hz, JHH = 3.3Hz, 2H, PH); ³¹P NMR (C&sub6;D&sub6;) δ -145.5 (t, JPH = 202 Hz); ¹³C NMR (C&sub6;D&sub6;) δ 72.14, 76.99, 77.0 (d, JPC = 15.2 Hz).
    • Beispiel 11 1,1'-Bis((2R,5R)-2,5-diethylphospholano)ferrocen
  • Einer Lösung von 1,1'-Bis(phosphino)ferrocen (0,2 g, 0,8 mMol) in THF (30 ml) wurde tropfenweise über eine Spritze n-BuLi (1,0 ml einer 1,6 M Lösung in Hexan, 2,0 Äquiv.) zugesetzt. Man ließ die orangefarbene Lösung 1,5 h rühren, während dessen sie leicht trübe wurde. Dem sich daraus ergebenden Gemisch wurde anschließend eine THF-Lösung (10 ml) des cyclischen Sulfats von (3S,6S)- 3,6-Octandiol (0,338 g, 1,6 mMol) zugesetzt. Nach 1 h Rühren wurde erneut n-BuLi (1,15 ml einer 1,6 M Lösung in Hexan, 2,2 Äquiv.) tropfenweise über eine Spritze zugesetzt. Man ließ das Gemisch 1,5 h rühren, wonach MeOH (3 ml) zum Zerstören eines etwaigen verbliebenen Überschusses n-BuLi zugesetzt wurde. Das sich daraus ergebende orangefarbene Gemisch wurde unter Ergeben eines gelatinösen Niederschlages eingeengt, der mit Pentan (150 ml) extrahiert und filtriert wurde. Einengen des Filtrats auf 5 ml und 10 h Kühlen auf -30ºC lieferte das Produkt als orangefarbenen, kristallinen Feststoff, der filtriert, mit kaltem MeOH gewaschen und getrocknet wurde (0,29 g, 77%). Das Rohprodukt war im wesentlichen rein und kann ohne weitere Reinigung verwendet werden.
  • ¹H NMR (C&sub6;D&sub6;) δ 0.88 (m, 6H, CH&sub3;), 0.9-1.20 (m, 4H, CH&sub2;), 1.11 (t, JHH = 7.3 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.20-1.40 (m, 4H, CH&sub2;), 1.45-1.70 (m, 4H, CH&sub2;), 1.70-1.90 (m, 4H, CH), 2.10 Cm (br), 2H, CH&sub2;), 2.40 (m, 2H, CH), 3.90 (m, 1H, CpH), 4.25 (m, 2H, CpH), 4.35 (m, 1H, CpH); ³¹P NMR (C&sub6;D&sub6;) δ -9.4; ¹³C NMR (C&sub6;D&sub6;) δ 14.27 (d, JPC = 16.1 Hz), 14.82 (d, JPC = 7.9 Hz), 23.76, 30.07, 30.49, 34.03, 34.34 Cd, JPC = 4.4 Hz), 42.42 (d, JCP = 9.9 Hz), 44.44 (d, JCP = 11.9 Hz), 70.88 (d, JCP = 6.2 Hz), 71.24, 71.96 (d, JCP = 7.7 Hz), 77.33 (d, JCP = 32.8 Hz); HRMS (EI, Direkteinlaß ): m/z 470.1976 (M&spplus;, exakte Masse ber. für C&sub2;&sub6;H&sub4;&sub0;P&sub2;Fe: 470.1955), 359.0485 (M-C&sub8;H&sub1;&sub5;), 328.1046 (M-C&sub8;H&sub1;&sub5;P).
    • Beispiel 12 Rutheniumkomplex [(2-Methylallyl)&sub2;Ru(1,2-bis((2S,5S)- 2,5-dimethylphospholano)benzol)]
  • [(COD)Ru(2-Methylallyl)&sub2;] (0,104 g, 0,325 mMol) in Hexan (10 ml) wurde in Beispiel 4 hergestelltes 1,2-Bis((2S,5S)-2,5-dimethylphospholano)benzol in Hexan (3 ml) zugesetzt und das Gemisch wurde 12 h unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Kühlen wurde die Reaktion zur Trockene eingeengt und der Rückstand wurde in der Mindestmenge Diethylether (2-3 ml) gelöst. Die Zugabe von MeOH (10 ml) und Kühlen auf -30ºC lieferte das Produkt als schmutzigweißen Feststoff, der filtriert, mit kaltem MeOH gewaschen und im Vakuum getrocknet wurde (0,124 g, 74%).
  • ¹H NMR (C&sub6;D&sub6;) δ 0.35 (dd, JHH = 6.9 Hz, JPH = 9.7 Hz, 6H, CH&sub3;), 0.70 (d, 2H), 1.20 (m, 2H) 1.30-1.50 (m, 6H, CH&sub2;), 1.40 (dd, JHH = 7.4 Hz, JPH = 17.2 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.65 (s, 2H, CH), 1.5-2.0 (m, 4H), 2.20 (s, 6H, CH&sub3;), 2.65 (m, 2H, CH, CH&sub2;), 2.75 (s, 2H, CH), 7.05 (m, 2H, Ph), 7.47 (m, 2H, Ph); ³¹P NMR (C&sub6;D&sub6;) δ 93.0.
    • Beispiel 13 Rutheniumkomplex [(2-Methylallyl)&sub2;Ru(1,2-bis((2R,5R)- 2,5-diethyldhosdholano)benzol)]
  • Dieser Komplex wurde wie vorstehend in Beispiel 12 beschrieben mit der Ausnahme hergestellt, daß das in Beispiel 5 hergestellte Diphospholan 1,2-Bis((2R,5R)-2,5-diethylphospholano)benzol verwendet wurde. Umkristallisation des Produkts aus Diethylether/- Methanol bei -30ºC lieferte das Produkt als schmutzig-weißen Feststoff, der filtriert, mit kaltem MeOH gewaschen und im Vakuum getrocknet wurde. ¹H-NMR (C&sub6;D&sub6;) δ 0.5 (t, JHH = 6.7 Hz, 6H, CH&sub3;), 0.5-1.7 (m, 16H), 1.45 (t, JHH = 7.4 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.65 (s, 2H, CH), 1.7-2.2 (m, 6H), 2.20 (3, 6H, CH&sub3;), 2.40 (m, 2H, CH, CH&sub2;), 2.75 (3, 1H, CH), 7.05 (m, 2H, Ph), 7.50 (m, 2H, Ph); ³¹P NMR (C&sub6;D&sub6;) δ 91.8.
    • Beispiel 14 Rutheniumkomplex [(2-Methylallyl)&sub2;Ru(1,2-bis((2R,5R)- 2,5-diisopropylphospholano)ethan)]
  • Dieser Komplex wurde wie vorstehend in Beispiel 12 beschrieben mit der Ausnahme hergestellt, daß das in Beispiel 7 hergestellte Diphospholan 1,2-Bis((2R,5R)-2,5-diisopropylphospholano)ethan verwendet wurde. Umkristallisation des Produkts aus Diethylether/Methanol bei -30ºC lieferte das Produkt als schmutzigweißen Feststoff, der filtriert, mit kaltem MeOH gewaschen und im Vakuum getrocknet wurde. ¹H
  • NMR (C&sub6;D&sub6;) δ 0.74 (d, JHH = 6.8 Hz, 6H, CH&sub3;), 0.80-1.30 (m, 12H, CH&sub2;), 0.61 (d, JHH = 6.6 Hz. 6H, CH&sub3;), 0.95 (d, JHH = 6.8Hz, 6H, CH&sub3;), 0.98 (d, JHH = 6.8 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.40 (br, 2H, CH&sub2;), 1.50-1.75 (m, 6H, CH, CH&sub2;), 1.95 (m, 2H, CH), 2.10 (s, 6H, CH&sub3;), 2.15 (s, 2H), 2.50 (br, 4H); ³¹P NMR (C&sub6;D&sub6;) δ 87.4.
    • Beispiel 15 Rhodiumkomplex [(COD)Rh(1,2-Bis(2R,5R)- 2,5-diethylphospholano)benzol)]&spplus;CF&sub3;SO&sub3;&supmin;
  • [(COD)&sub2;Rh]&spplus;CF&sub3;SO&sub3;&supmin; (0,13 g, 0,28 mMol, COD = 1,5-Cyclooctadien) in THF (10 ml) wurde bei 25ºC tropfenweise eine Lösung von in Beispiel 5 hergestelltem 1,2-Bis((2R,5R)-2,5-diethylphospholano)benzol (0,10 g, 0,28 mMol) in THF (5 ml) zugesetzt. Die Lösung färbte sich bei der Phosphinzugabe von gelb nach orange. Man ließ die Reaktion 15 min rühren und anschließend wurde der Lösung langsam Et&sub2;O (30 ml) unter Erzeugen eines orangefarbenen, mikrokristallinen Niederschlags zugesetzt, der filtriert, mit Et&sub2;O gewaschen und kurz getrocknet wurde. Die Feststoffe wurden in CH&sub2;Cl&sub2; (5 ml) gelöst, filtriert und dem orangefarbenen Filtrat wurde langsam Et&sub2;O (30 ml) unter Liefern des Titelprodukts als orangefarbener, mikrokristalliner Feststoff (0,112 g, 56%) zugesetzt:
  • ¹H NMR (CD&sub2;Cl&sub2;) δ 0.86 (t, JHH = 7.3 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.02 (t, JHH = 7.3 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.2-1.6 (m, 6H, CH&sub2;), 1.85 (m, 4R, CH, CH&sub2;), 2.20 (m, 2H, CH, CH&sub2;), 2.20-2.70 (m, 14H, CH&sub2;, CH), 4.90 (m (br), 2H, COD-CH), 5.60 (m (br), 2H, COD-CH), 7.70 (m, 4H, Ph); ³¹P NMR (CD&sub2;Cl&sub2;) δ 69.5 (d, JRhP = 148.3 Hz).
    • Beispiel 16 Rhodiumkomplex [(COD)Rh(1,2-Bis(2S,5S)- 2,5-dimethylphospholano)benzol)]&spplus;CF&sub3;SO&sub3;&supmin;
  • Dieser Komplex wurde in einer zu der vorstehend in Beispiel 15 beschriebenen analogen Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Diphospholan 1,2-Bis((2S,5S)-2,5-dimethylphospholano)benzol verwendet wurde. ¹H-NMR (CD&sub2;Cl&sub2;) δ 1.01 (dd, JHH = 6.8 Hz, JPB = 15.0 Hz, 6H, CH&sub3;), 1. (dd, JHH = 7.1 Hz, JPH = 16.2 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.55 (m, CH&sub2;), 1.95 (m, 2H, CH, CH&sub2;), 2.20-2.60 (m, 12H, CH&sub2;, CH), 2.65 (m, 2H, CH, CH&sub2;), 2.75 (m, 2H, CH, CH&sub2;), 5, (br, 2H, COD-CH), 5.62 (br, 2H, COD-CH), 7.75 (m, 4H, Ph); ³¹P NMR (CD&sub2;Cl&sub2;) δ 76.3 (d, JRhP = 146.7 Hz).
    • Beispiel 17 Rhodiumkomplex [(COD)Rh(1,2-Bis(2R,5R)- 2,5-diisopropylphospholano)benzol)]&spplus;CF&sub3;SO&sub3;&supmin;
  • Dieser Komplex wurde in einer zu der vorstehend in Beispiel 15 beschriebenen analogen Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Diphospholan 1,2-Bis((2R,5R)-2,5-diisopropylphospholano)benzol verwendet wurde. ¹H-NMR (CD&sub2;Cl&sub2;) δ 0.72 (d, JHH = 6.6Hz, 6H, CH&sub3;), 0.73 (d, JHH = 6.7 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.13 Cd, JHH = 6.5 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.14 (d, JHH = 6.6 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.60 (m, 4H, CH&sub2;), 1.95 (m, 4H, CH, CH&sub2;), 2.15 (m, 2H, CH&sub2;), 2.20-2.45 (m, 6H, CH&sub2;, CH), 2.45-2.70 (m, 8H, CH, CH&sub2;), 4.95 (br, 2H, COD- CH), 5.60 (br, 2H, COD-CH), 7.65 (m, 2H, Ph), 7.75 (m, 2H, Ph); ³¹P NMR (CD&sub2;Cl&sub2;) δ 65.5 (d, JRhP = 146.5 Hz).
    • Beispiel 18 Rhodiumkomplex [(COD)Rh(1,2-Bis(2R,5R)- 2,5-diisopropylphospholano)ethan)]&spplus;CF&sub3;SO&sub3;&supmin;
  • Dieser Komplex wurde in einer zu der vorstehend in Beispiel 15 beschriebenen analogen Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Diphospholan 1,2-Bis((2R,5R)-2,5-diisopropylphospholano)ethan verwendet wurde. ¹H-NMR (CD&sub2;Cl&sub2;) δ 0.97 (d, JHH = 6.6 Hz, 6H, CH&sub3;), 0.90-1.20 (m, 2H, CH&sub2;), 1.10 (d, JHH = 6.6 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.15 (d, 6.5 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.40 (d, JHH = 6.5 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.30-1.50 (m, 4H, CH&sub2;), 1.50-2.00 (m, 10H, CH, CH&sub2;), 2.00-2.60 (m, 12H, CH), 4.85 (m (br), 2H, COD-CH), 5.30 (m (br), 2H, COD-CH); ³¹P NMR (CD&sub2;Cl&sub2;) δ 65.2 (d, JRhP = 145.2 Hz).
    • Beispiel 19
  • Dieser Komplex wurde in einer zu der vorstehend in Beispiel 15 beschriebenen analogen Weise hergestellt. ¹H-NMR (CD&sub2;Cl&sub2;) δ 1.07 (t, JHH = 7.3 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.13 (t, JHH = 7.3 Hz, 6H, CH&sub3;), 1.20-1.50 (m, 8H, CH&sub2;), 1.50-2.10 (m, 12H, CH, CH&sub2;), 2.15-2.60 (m, 12H, CH, CH&sub2;), 4.65 (m (br), 2H, COD-CH), 5.30 (m (br), 2H, COD-CH), 7.70 (m, 4H, Ph); ³¹P NMR (CD&sub2;Cl&sub2;) δ 71.2 (d, JRhP = 145.3 Hz).
    • Beispiel 20 Asymmetrische Hydrierung: Allgemeine Vorschrift
  • In einer Trockenbox wurde ein 100-ml-Fisher-Porter-Rohr mit einer 0,25-0,35 M Methanollösung des Substrats, wasserfreiem, entgastem MeOH oder THF (20 ml) und Katalysatorvorläufer (0,1 Mol%) beschickt. Nach vier Vakuum/H&sub2;-Kreisläufen wurde das Rohr auf einen Anfangsdruck von 30 psig H&sub2; (Matheson, 99,998%) gesetzt. Man ließ die Reaktionen bei 20-25ºC rühren, bis keine weitere Wasserstoffaufnahme beobachtet wurde. Solange nicht anders angegeben wurde die vollständige (100%) Umwandlung des Produktes durch GC und ¹H-NMR-Analysen angezeigt. Die Reaktionszeit für die vollständige (100%) Umsetzung war 1-2 h. Die Reaktionen wurden eingeengt und man führte den Rückstand unter Liefern der Produkte durch eine kurze SiO&sub2;-Säule (EtOAc/Hexan oder Et&sub2;O/Pentan&sub1; 50/50). Die absolute Konfiguration der Produkte wurde aus dem Vorzeichen der optischen Drehung bestimmt.
    • Bestimmung des Enantiomerenüberschusses
  • Der aufgeführte Enantiomerenüberschuß ist der aus 2-3 Versuchen erhaltene Mittelwert. Die Enantiomerenüberschüsse wurden wie folgt bestimmt: N-Acetylphenylalaninmethylester (HPLC, Daicel Chiralcel OJ, 1,0 ml/min, 10% 2-PrOH/Hexan) (R) t&sub1; 8,9 min; (S) t&sub2; 11,4 min); N-Methylester (Kapillar-GC, Chrompack XE-60-S- Valin-S-α-phenylethylamid, 155ºC, isotherm) (R) t&sub1; 10,69 min, (S) t&sub2; 11,21 min; N-Acetylleucinmethylester (Kapillar-GC, Chrompack XE-60-S-Valin-S-α-phenylethylamid, 160ºC, isotherm) (R) t&sub1; 16,49 min, (S) t&sub2; 17,48 min; N-Benzoylphenylalaninmethylester (HPLC, Daicel Chiralcel OJ, 1,0 ml/min, 10% 2-PrOH/Hexan) (R) t&sub1; 10,1 min; (S) t&sub2; 13,4 min); 2-Methylbernsteinsäuredimethylester (500 MHz ¹H-NMR in CDCl&sub3;, chirales Verschiebungsreagenz (+)-Eu(hfc)&sub3;), die Grundlinienauflösung der Estermethoxylresonanz bei δ 3,69 wurde bei Δδ 0,25 beobachtet; 1-Acetoxy-1-phenylethanderivate (Kapillar-GC, J & W Cyclodex-B): Ph = C&sub6;H&sub5; (160ºC isotherm) (S) t&sub1; 7,66 min, (R) t&sub2; 7,92 min; Ph = p-FC&sub6;H&sub4; (126ºC isotherm) t&sub1; 7,89 min, t&sub2; 8,15 min; Ph = m-FC&sub6;H&sub4; (120ºC isotherm) t&sub1; 7,33 min, t&sub2; 7,61 min; pH = m-ClC&sub6;H&sub4; (130ºC isotherm) t&sub1; 12,44 min, t&sub2; 12,80 min; pH = p-NO&sub2;C&sub6;H&sub4; (500 MHz ¹H-NMR in CDCl&sub3;, chirales Verschiebungsreagenz (+)-Eu(hfc)&sub3;), die Grundlinienauflösung der Acetoxymethoxylresonanz bei δ 2,15 wurde bei δ 1,2 beobachtet; 1-Acetoxy-1-(1-naphthyl)ethan (HPLC des durch Hydrolyse mit NaOMe/- MeOH erhaltenen Alkohols, Daicel Chiralcel OJ, 1,0 ml/min, 10% 2-PrOH/Hexan) t&sub1; 9,48 min, t&sub2; 13,53 min; O-Acetylmilchsäureethylester (durch Vergleich mit der optischen Drehung des authentischen Produkts (S)-(-)-O-Acetylmilchsäureester [α]²&sup5;D = -50,6º (c 1,0, CHCl&sub3;); kombiniert mit ¹H-NMR zum Bestatigen der Reinheit des Reduktionsprodukts); 1,1,1-Trifluor-2-acetoxypropan (500 MHz ¹H-NMR in CDCl, chirales Verschiebungsreagenz (+)-Eu(hfc)&sub3;), die Grundlinienauflösung der Acetoxymethylresonanz bei δ 1,60 wurde bei Δδ 0,6 beobachtet.
    • Absolute Konfigurationen
  • Die absoluten Konfigurationen der Hydrierprodukte wurden durch Vorzeichenvergleich der optischen Drehung mit dem der konfigurationszugeordneten Verbindung bestimmt. Die folgenden Bezugsverbindungen wurden zum Vergleich verwendet: (S)-N-Acetylphenylalaninmethylester ([α]D²&sup0; = +16,4º (c 2, MeOH); (S)-N-Acetylalaninmethylester ([α]D²³ = -91,7º (c 2, H&sub2;O); (S)-N-Acetylleucinmethylester ([α]D¹&sup7; = -42,0º (c 3,3, MeOH); (S)-N-Benzoylphenylalaninmethylester ([α]D²&sup5; = -45,3º (c 1, MeOH); (R)-2-Methylbernsteinsäuredimethylester ([α]D²&sup5; = +6,11º (unverdünnt); (S)-1-Acetoxy-1- phenylethan ([α]D²¹ = -130,5º (c 3, Benzol); (R)-(+)-1-Acetoxy-1- (p-nitrophenyl)ethan; (S)-1-Hydroxy-1-(1-naphthyl)ethan ([α]D²¹ = -78,9º (c 5, EtOH); O-Acetylmilchsäureethylester (durch Vergleich jnit der optischen Drehung des authentischen Produkts (S)- (-)-O-Acetylmilchsäureester [α]D²&sup5; = -50,6º (c 1,0, CHCl&sub3;); (S)- 1,1,1-Trifluor-2-acetoxypropan ([α]D²³ = +18,7º (unverdünnt) ¹&sup4;;
    • Asymmetrische Hydrierung von (Z)-α-Acetamidozimtsäuremethylester
  • Ein 100-ml-Fisher-Porter-Rohr wurde mit (Z)-α-Acetamidozimtsäuremethylester (300 mg, 1,36 mMol), dem in Beispiel 15 hergestellten Rhodiumkatalysator [(COD)Rh(1,2-Bis((2R,SR)-2,5-diethylphospholano)benzol]&spplus;CF&sub3;SO&sub3;&supmin; (1,0 mg, 0,00136 mMol), MeOH (6, ml) und einem Rührstab beschickt. Nach dem Verschließen wurde der Druckkopf anschließend an einen Wasserstofftank (Matheson, 99,998%) angeschlossen und die Leitungen wurden durch vier Vakuum/H&sub2;-Kreisläufe von Luft gereinigt. Nach zwei Vakuum/H&sub2;-Kreisläufen bei dem Reaktionsgemisch wurde das Rohr unter einen Anfangsdruck von 30 psig H&sub2; gesetzt. Man ließ die Reaktion 2 h bei 20ºC ablaufen, wonach keine weitere Wasserstoffaufnahme beobachtet wurde. Die vollständige Umwandlung des Produktes wurde durch Kapillar-GC (Methylsilikonsäule) angezeigt. Die Reaktion wurde am Rotationsverdampfer eingeengt und der Rückstand wurde an einer kurzen SiO&sub2;-Säule (ca. 6 x 0,5 cm) mittels 80% Essigsäureethylester/Hexan als Elutionsmittel chromatographiert. Die produkthaltigen Fraktionen wurden am Rotationsverdampfer unter Ergeben von (R)-N-Acetylphenylalaninmethylester als farbloser kristalliner Feststoff (270 mg, 90%) eingeengt. Die Analyse des enantiomeren Überschusses durch HPLC mittels einer Daicel Chiralcel-OJ-Säule wie vorstehend beschrieben zeigte 99% Enantiomerenreinheit an. Andere Substrate wurden mittels des vorstehenden Verfahrens hydriert und die daraus folgenden Daten werden in Tabelle 1 und 2 zusammengefaßt. TABELLE 1 Asymmetrische Hydrierung von Acetamidcacrylsäureestern %ee
  • Probe A stellt einen Liganden hoher enantiomerer Reinheit der Formel VII dar, bei dem R Methyl ist und der mittels des Verfahrens von Beispiel 15 mit [(COD)&sub2;Rh]&spplus;CF&sub3;SO&sub3;&supmin; komplexiert ist. TABELLE 2 Asymmetrische Hydrierung von Enolacetaten
  • a Die aufgeführten Werte bezeichnen die höchsten bisher für die katalytische asymmetrische Hydrierung dieser Substrate in Koenig, K. E., Bachman, G. L., Vineyard, B. D., J. Org. Chem., 1980, 45, 2362, und Selke, R., Pracejus, H., J. Mol. Cat., 1986, 37, 213, mitgeteilten ee.
  • b Absolute Konfiguration nicht bestimmt.
    • Beispiel 21 Ruthenium-katalysierte asymmetrische Hydrierung von 2-Methyl-2-butensäure
  • Die Hydrierung von 2-Methyl-2-butensäure wurde in einem Fisher- Porter-Rohr bei 20-25ºC in 0,67 M Methanollösungen des Substrats unter einem Wasserstoffanfangsdruck von 60 psi (4 atm) durchgeführt. Der Katalysator wurde in situ durch Umsetzen des Vorläuferkomplexes [(COD)Ru(2-Methylallyl)&sub2;] (Lewis et al., J. Chem. Soc., Dalton, 1974, 951; Powell und Shaw, J. Chem. Soc. (A), 1968, 159], die jeweils durch Verweis hierin inbegriffen sind, mit 1,1 Äquivalenten Phosphin in Diethyletherlösung hergestellt. Eine aliquote Menge dieser Lösung eines vorgebildeten Katalysators wurde anschließend direkt einer Methanollösung von 2-Methyl-2-butensäure zugesetzt und das Gemisch wurde anschließend unter Wasserstoffdruck gesetzt. Man ließ die Reaktionen 12 h rühren, wonach keine weitere Wasserstoffaufnahme beobachtet wurde. Die Produktisolierung und die Bestimmung des Enantiomerenuberschusses wurde wie nachstehend beschrieben durchgeführt.
  • Einer Lösung von [(COD)Ru(2-Methylallyl)&sub2;] (10 mg, 0,31 mMol) in Diethylether (0,5 ml) wurde eine Lösung von 1,2-Bis((2R,SR)-2,5- diisopropylphospholano)benzol (15 mg, 0,035 mMol) in Diethylether (0,5 ml) zugesetzt. Ein Fisher-Porter-Rohr wurde mit einem Rührstab, Methanol (6,0 ml), 2-Methyl-2-butensäure (0,4 g, 4, mMol) und 0,1 ml der vorstehend in Diethylether hergestellten Katalysatorlösung beschickt. Nach dem Verschließen wurde der Druckkopf anschließend an einen Wasserstofftank (Matheson, 99,998%) angeschlossen und die Leitungen wurden durch vier Vakuum/H&sub2;-Kreisläufe von Luft gereinigt. Nach zwei Vakuum/H&sub2;-Kreisläufen bei dem Reaktionsgemisch wurde das Rohr unter einen Anfangsdruck von 60 psig H&sub2; gesetzt. Man ließ die Reaktion 12 h bei 20ºC ablaufen, wonach keine weitere H&sub2;-Aufnahme beobachtet wurde. Die vollständige Umwandlung des Produktes wurde durch Kapillar- GC (Methylsilikonsäule) angezeigt. Die Reaktion wurde am Rotationsverdampfer eingeengt und der Rückstand wurde in Methylenchlorid (20 ml) gelöst. Die organische Schicht wurde anschließend einmal mit 1 N Natriumhydroxidlösung extrahiert. Nötigenfalls wurde die wäßrige Schicht futriert. Die wäßrige Schicht wurde anschließend mit konzentrierter HCl auf pH = 1 angesäuert. Das sich daraus ergebende Gemisch wurde mit Diethylether (3 x 30 ml) extrahiert und die organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet. Filtration und Einengen am Rotationsverdampfer lieferte das Produkt, (S)-(+)-2-Methylbutansäure, als farbloses Öl (0,35 g, 88%). Der Enantiomerenüberschuß wurde durch Vergleich der erhaltenen optischen Drehung mit der von authentischer (S)-(+)-2-Methylbutansäure ([α]D²&sup5; = +19,9º (c 1, Hexan)) bestimmt. Es wurde [α]D²&sup5; = +18,6º (c 1, Hexan) beobachtet, was einen Enantiomerenüberschuß von 93% ee anzeigte. Hydrierungen von 2-Methyl-2-butensäure mittels Katalysatoren, die von anderen Phosphinen abgeleitet waren, wurden in analoger Weise durchgeführt. Die Daten werden in Tabelle 3 zusammengefaßt. Tabelle 3 Ruthenium-katalysierte asymmetrische Hydrierung von 2-Methyl-2-butensäure

Claims (1)

1. Chirales cyclisches Sulfat, das eine Verbindung der Formel I umfaßt:
wobei
R ein Rest ist, der Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl, die jeweils bis zu 8 Kohlenstoffatome enthalten, Aryl, substituiertes Aryl, Aralkyl, ringsubstituiertes Aralkyl, -CR'&sub2;(CR'&sub2;)qX(CR'&sub2;)pR' umfaßt, mit der Maßgabe, daß 1) beide R nicht -(CH&sub2;)&sub4;OCH&sub2;C&sub6;H&sub5; sind und 2) daß ein R kein n-Butyl ist, wenn das andere R n-Pentyl ist,
q und p jeweils gleiche oder verschiedene ganze Zahlen sind, die im Bereich von 1 bis 8 liegen,
X wie unten definiert ist und
R' H, F, Aryl oder jeweils bis zu 8 Kohlenstoffatome enthaltendes Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl ist
oder R' und R" zusammen einen Ring bilden,
X O, S, NR", PR", AsR", SbR", zweiwertiges Aryl, zweiwertiges kondensiertes Aryl, ein zweiwertiger heterocyclischer Sechsring, ein zweiwertiger heterocyclischer Fünfring oder eine zweiwärtige kondensierte heterocyclische Gruppe ist,
R" Wasserstoff, Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl, die jeweils bis zu 8 Kohlenstoffatome enthalten, Aryl, substituiertes Aryl, Aralkyl, ringsubstituiertes Aralkyl oder -CR'&sub2;(CR'&sub2;)qZ(CR'&sub2;)pR' ist,
Z O, S, NR', PR', AsR' oder SbR' ist und
R', p und q wie oben definiert sind
oder R' und R" zusammen einen Ring bilden,
mit der Maßgabe, daß die Verbindung, wenn R Methyl ist, optische Aktivität im Ausmaß von größer oder gleich 90% zeigt.
2. Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei R Ethyl oder Isopropyl ist.
3. Verbindung gemäß Anspruch 1, die optische Aktivität im Ausmaß von größer oder gleich 90% zeigt.
4. Verbindung gemäß Anspruch 1 oder 3, bei der es sich um das cyclische Sulfat von 2,5-Hexandiol handelt.
5. Verbindung gemäß Anspruch 1 oder 3, bei der es sich um das cyclische Sulfat von 3,6-Octandiol handelt.
6. Verbindung gemäß Anspruch 1 oder 3, bei der es sich um das cyclische Sulfat von 3,6-Dihydroxy-2,7-dimethyloctan handelt.
7. Verbindung, bei der es sich um Ferrocenyl-1,1'-bis(diethylphosphonit) handelt.
8. Bis(primäres Phosphin), das eine Verbindung der Formel IIIb, IVb, Vb oder VIb umfaßt:
wobei
X O, S, NR", PR", AsR", SbR", zweiwertiges Aryl, zweiwertiges kondensiertes Aryl, ein zweiwertiger heterocyclischer Sechsring, ein zweiwertiger heterocyclischer Fünfring oder eine zweiwertige kondensierte heterocyclische Gruppe ist,
R" Wasserstoff, Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl, die jeweils bis zu 8 Kohlenstoffatome enthalten, Aryl, substituiertes Aryl, Aralkyl, ringsubstituiertes Aralkyl oder -CR'&sub2;(CR'&sub2;)qZ(CR'&sub2;)pR' ist,
Z O, S NR', PR', AsR' oder SbR' ist,
q und p jeweils gleiche oder verschiedene ganze Zahlen sind, die im Bereich von 1 bis 8 liegen,
R' H, F, Aryl oder jeweils bis zu 8 Kohlenstoffatome enthaltendes Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl ist oder R' und R" zusammen einen Ring bilden und
jedes Y unabhängig Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Alkoxy, Aryl, Aryloxy, Nitro, Amino, Vinyl, substituiertes Vinyl, Alkinyl oder Sulfonsäure ist, mit der Maßgabe, daß Y bei Forml Vb kein Wasserstoff ist,
und n eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist, die gleich der Zahl der unsubstituierten aromatischen Ringkohlenstoffatome ist.
9. Chiraler Ligand, der eine Formel II, IIIc, IVc, Vc oder VIc umfaßt:
wobei
R ein Rest ist, der Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl, die jeweils bis zu 8 Kohlenstoffatome enthalten, Aryl, substituiertes Aryl, Aralkyl, ringsubstituiertes Aralkyl, -CR'&sub2;(CR'&sub2;)qX(CR'&sub2;)pR' umfaßt,
q und p jeweils gleiche oder verschiedene ganze Zahlen sind, die im Bereich von 1 bis 8 liegen,
X wie unten definiert ist und
R' H, F, Aryl oder jeweils bis zu 8 Kohlenstoffatome enthaltendes Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl ist
oder R' und R" zusammen einen Ring bilden,
X O, S, NR", PR", AsR", SbR", zweiwertiges Aryl, zweiwertiges kondensiertes Aryl, ein zweiwertiger heterocyclischer Sechsring, ein zweiwertiger heterocyclischer Fünfring oder eine zweiwertige kondensierte heterocyclische Gruppe ist,
R" Wasserstoff, Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl, die jeweils bis zu 8 Kohlenstoffatome enthalten, Aryl, substituiertes Aryl, Aralkyl, ringsubstituiertes Aralkyl oder -CR'&sub2;(CR'&sub2;)qZ(CR'&sub2;)pR' ist,
Z O, S, NR', PR', AsR' oder SbR' ist und
R', p und q wie oben definiert sind
oder R' und R" zusammen einen Ring bilden und
jedes Y unabhängig Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Alkoxy, Aryl, Aryloxy, Nitro, Amino, Vinyl, substituiertes Vinyl, Alkinyl oder Sulfonsäure ist und
n eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist, die gleich der Zahl der unsubstituierten aromatischen Ringkohlenstoffatome ist.
10. Chiraler Ligand gemäß Anspruch 9, wobei R Methyl, Ethyl oder Isopropyl ist und Y Wasserstoff ist.
11. Chiraler Ligand gemäß Anspruch 9, der optische Aktivität im Ausmaß von größer oder gleich 90% zeigt.
12. Chiraler Ligand gemäß Anspruch 9, bei dem es sich um 1,2- Bis(2,5-dimethylphospholano)benzol handelt.
13. Chiraler Ligand gemäß Anspruch 9, bei dem es sich um 1,2- Bis(2,5-diethylphospholano)benzol handelt.
14. Chiraler Ligand gemäß Anspruch 9, bei dem es sich um 1,2- Bis(2,5-diisopropylphospholano)benzol handelt.
15. Chiraler Ligand gemäß Anspruch 9, bei dem es sich um 1,1'- Bis(2,5-diethylphospholano)ferrocen handelt.
16. Chiraler Ligand gemäß Anspruch 9, bei dem es sich um 1,2- Bis((2R,5R)-2,5-dimethylphospholano)benzol oder das (2S,5S)-Analogon davon handelt.
17. Chiraler Ligand gemäß Anspruch 9, bei dem es sich um 1,2- Bis((2S,SR)-2,5-diethylphospholano)benzol oder das (2S,5S)- Analogon davon handelt.
18. Chiraler Ligand gemäß Anspruch 9, bei dem es sich um 1,2- Bis((2R,SR)-2,5-diisopropylphospholano)benzol oder das (2S,5S)-Analogon davon handelt.
19. Chiraler Ligand gemäß Anspruch 9, bei dem es sich um 1,1'- Bis((2R,SR)-2,5-diethylphospholano)ferrocen oder das (2S,5S)-Analogon davon handelt.
20. Verfahren zur Herstellung eines chiralen Liganden der Formel II, IIIc, IVc, Vc oder VIc:
wobei
R ein Rest ist, der Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl, die jeweils bis zu 8 Kohlenstoffatome enthalten, Aryl, substituiertes Aryl, Aralkyl, ringsubstituiertes Aralkyl, -CR'&sub2;(CR'&sub2;)qX(CR'&sub2;)pR' umfaßt,
q und p jeweils gleiche oder verschiedene ganze Zahlen sind, die im Bereich von 1 bis 8 liegen,
X wie unten definiert ist und
R' H, F, Aryl oder jeweils bis zu 8 Kohlenstoffatome enthaltendes Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl ist
oder R' und R" zusammen einen Ring bilden,
X O, S, NR", PR", AsR", SbR", zweiwertiges Aryl, zweiwertiges kondensiertes Aryl, ein zweiwertiger heterocyclischer Sechsring, ein zweiwertiger heterocyclischer Fünfring oder eine zweiwertige kondensierte heterocyclische Gruppe ist,
R" Wasserstoff, Alkyl, Fluoralkyl oder Perfluoralkyl, die jeweils bis zu 8 Kohlenstoffatome enthalten, Aryl, substituiertes Aryl, Aralkyl, ringsubstituiertes Aralkyl oder -CR'&sub2;(CR'&sub2;)qZ(CR'&sub2;)pR' ist,
Z O, S, NR', PR', AsR' oder SbR' ist und
R', p und q wie oben definiert sind
oder R' und R" zusammen einen Ring bilden und
jedes Y unabhängig Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Alkoxy, Aryl, Aryloxy, Nitro, Amino, Vinyl, substituiertes Vinyl, Alkinyl oder Sulfonsäure ist und
n eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist, die gleich der Zahl der unsubstituierten aromatischen Ringkohlenstoffatome ist, umfassend das Umsetzen eines Bis(primären Phosphins) in Gegenwart einer starken Base mit einer cyclischen Sulfatverbindung der Formel I:
wobei R wie oben definiert ist.
21. Verfahren gemäß Anspruch 20, das in Tetrahydrofuran als Lösungsmittel durchgeführt wird.
22. Verfahren gemäß Anspruch 20, das bei 20ºC bis 30ºC durchgeführt wird.
23. Verfahren gemäß Anspruch 20, das in einer inerten Atmosphäre durchgeführt wird.
24. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei das cyclische Sulfat eine optische Aktivität im Ausmaß von größer oder gleich 90% zeigt.
25. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei die chiralen Liganden eine optische Aktivität im Ausmaß von größer oder gleich 90% zeigen.
26. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei R Methyl ist.
27. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei R Ethyl ist.
28. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei R Isopropyl ist.
29. Komplex, der ein oder mehrere Übergangsmetalle, Lanthanide oder Actinide umfaßt, die an beide Phosphoratome eines oder mehrerer chiraler Liganden gemäß Anspruch 9 gebunden sind.
30. Komplex gemäß Anspruch 29, der optische Aktivität im Ausmaß von größer oder gleich 90% zeigt.
31. Komplex gemäß Anspruch 29 oder 30, wobei das Übergangsmetall Rhodium ist.
32. Komplex gemäß Anspruch 29 oder 30, wobei das Übergangsmetall Ruthenium ist.
33. Übergangsmetallkomplex gemäß Anspruch 30, bei dem es sich um [(COD)Rh(1,2-bis((2R,5R)-2,5-diethylphospholano)benzol)]&spplus; CF&sub3;SO&sub3;&supmin; oder das (2S,5S)-Analogon davon handelt.
34. Übergangsmetallkomplex gemäß Anspruch 30, bei dem es sich um [(COD)Rh(1,2-bis((2S,5S)-2,5-dimethylphospholano)benzol)]&spplus;CF&sub3;SO&sub3;&supmin; oder das (2R,5R)-Analogon davon handelt.
35. Übergangsmetallkomplex gemäß Anspruch 30, bei dem es sich um [(COD)Rh(1,2-bis((2R,5R)-2,5-diisopropylphospholano)benzol)]&spplus;CF&sub3;SO&sub3;&supmin; oder das (2S,5S)-Analogon davon handelt.
36. Übergangsmetallkomplex gemäß Anspruch 30, bei dem es sich um[(2-Methylallyl)&sub2;Ru(1,2-bis((2S,5S)-2,5-dimethylphospholano)benzol)] handelt.
37. Übergangsmetallkomplex gemäß Anspruch 30, bei dem es sich um [(2-Methylallyl)&sub2;Ru(1,2-bis((2R,5R)-2,5-diethylphospholano)benzol)] handelt.
38. Übergangsmetallkomplex gemäß Anspruch 30, bei dem es sich uml (2-Methylallyl)&sub2;Ru(1,2-bis((2R,5R)-2,5-diisopropylphospholano)ethan)] handelt.
39. Hydrierungsverfahren zur Hydrierung ungesättigter Substrate, dadurch gekennzeichnet, daß ein Komplex gemäß Anspruch 30 als Katalysator verwendet wird.
40. Verfahren gemäß Anspruch 39, wobei der Katalysator optische Aktivität im Ausmaß von größer oder gleich 90% zeigt.
41. Verfahren gemäß Anspruch 39, das hydrierte Produkte ergibt, die optische Aktivität im Ausmaß von größer oder gleich 90% zeigen.
42. Verfahren gemäß Anspruch 39, wobei das Substrat ausgewählt ist aus
(a) 1-Acetoxy-(substituiertes aryl)-ethylen,
(b) Alkyl-(Z)-α-N-acylamidoacrylat,
(c) Methyl-(Z)-α-acetamidocinnamat,
(d) Methylacetamidoacrylat,
(e) Ethyl-2-acetamidoacrylat,
(f) 1,1,1-Trifluor-2-acetoxy-2-propen,
(g) 2-Methyl-2-butensäure und
(h) 1-Acetoxy-1-phenylethylen.
-43. Verfahren gemäß Anspruch 39, wobei das Substrat ein Alkyl- (Z)-α-N-acylamidoacrylat ist.
44. Verfahren gemäß Anspruch 39, wobei es sich bei dem Substrat um Methyl-(Z)-α-acetamidocinnamat handelt.
45. Verfahren gemäß Anspruch 39, wobei es sich bei dem Substrat um Methyl-(Z)-α-acetamido-3-isopropylacrylat handelt.
46. Verfahren gemäß Anspruch 39, wobei es sich bei dem Substrat um Methylacetamidoacrylat handelt.
47. Verfahren gemäß Anspruch 39, wobei es sich bei dem Substrat um Ethyl-2-acetoxyacrylat handelt.
48. Verfahren gemäß Anspruch 39, wobei es sich bei dem Substrat um 1,1,1-Trifluor-2-acetoxy-2-propen handelt.
49. Verfahren gemäß Anspruch 391 wobei es sich bei dem Substrat um 2-Methyl-2-butensäure handelt.
50. Verfahren gemäß Anspruch 39, wobei es sich bei dem Substrat um 1-Acetoxy-1-phenylethylen handelt.
51. Verfahren gemäß Anspruch 39, wobei es sich bei dem Substrat um 1-Acetoxy-1-(p-nitrophenyl)ethylen handelt.
52. Verfahren gemäß Anspruch 39, wobei es sich bei dem Substrat um 1-Acetoxy-1-(p-chlorphenyl)ethylen handelt.
53. Verfahren gemäß Anspruch 39, wobei es sich bei dem Substrat um 1-Acetoxy-1-(m-chlorphenyl)ethylen handelt.
54. Verfahren gemäß Anspruch 39, wobei es sich bei dem Substrat um 1-Acetoxy-1-(m-fluorphenyl)ethylen handelt.
55. Verfahren gemäß Anspruch 39, wobei es sich bei dem Substrat um 1-Acetoxy-1-(1-naphthyl)ethylen handelt.
56. Verfahren gemäß Anspruch 39, wobei es sich bei dem Katalysator um den Komplex gemäß Anspruch 29, 30, 31, 34, 35, 36, 37 oder 38 handelt.
57. Verfahren gemäß Anspruch 39, wobei es sich bei dem Substrat um 2-Methyl-2-butensäure handelt und der Katalysator in situ durch die Reaktion des Liganden 1,2-Bis((2R,SR)-2,5- diisopropylphospholano)benzol oder des (2S,5S)-Analogons davon mit [(COD)Ru(2-Methylallyl)&sub2;] erzeugt wird.
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