JP2002510699A - ホスフィンリガンドの調製 - Google Patents
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Abstract
Description
けるリガンドとして有用なエナンチオマーに富むホスフィンの大規模調製に適し
た方法に関する。
チオマーがパラジウム(o)-触媒性不斉アリル基置換反応において有効であるこ とがすでに示されている。例えば、総説としては、B.M.Trost and D.L.Van Vran
ken, Chem Rev. (1996) 96:395を参照されたい。そのようなリガンドの特別な例
としては、WO-A-9312260、B.M.Trost and X. Ariza, Angew. Chem. Int. Ed. En gl . (1997) 36:2635, およびB.M.Trost and F.D.Toste, J.Am. Chem. Soc. (199
8) 120:815を参照されたい。
体を高いエナンチオマー純度で提供するのにとりわけ適している。この目的に関
しておよび、風味剤および芳香剤ファインケミカルのような他の工業利用におい
ては、製造法の進歩により今や、大量の、例えばキログラム単位またはそれ以上
の(1)または(2)のようなリガンドが必要とされる。つまり、このようなリガン
ドの合成のための有効かつ拡大可能な方法が必要とされる。
を使用するのにはいくらかの制限がある。 第一に、文献の方法を用いた2-クロロ安息香酸の2-(ジフェニルホスフィノ)
安息香酸への変換では低い収率しか得られない。この方法に関しては74%の収
率がDE-A-2264088に報告されているが、我々が行った場合には、この方法により
1〜2kg規模での収率は48〜54%の範囲であった。典型的には、40〜5
0%の範囲の収率が得られる。Inorg Synth.(1982), 21:175を参照されたい。そ
こでは49%の収率が見積もられている。
開示されている。Williams et al, Synlett. (1993) 509を参照されたい。一例 は次のようである。:
(phosphanylation)が不充分な収率しか与えないことおよび、「相当な収率」が THF中のPh2PKの溶液を用いて2-フルオロ安息香酸のK塩をホスファニル
化する(phosphanylate)場合に得られることを報告する。
エナンチオマー的に純粋なジアミンを得るのに用いられている。1,2-ジアミノ
シクロヘキサンに関してはE.N.Jacobsen et al, J. Org. Chem. (1994) 59:1939
およびその中で引用される文献および、1,2-ジフェニル-1,2-エチレンジア ミンに関してはE.J.Corey and S.Pikul, Org Synth. (1992) 71:22を参照された
い。この塩は分解されなければならず、次いで空気感応性(air-sensitive)およ び水溶性ジアミンを水溶液から抽出しなければならない。US-A-5399771はこれと
は別の方法を記載し、その中では、酒石酸塩をメタノール性KOH中でスラリー
とし、酒石酸カリウムを濾過により除去し、ジアミンを溶媒を蒸発させた後単離
する。この方法においても、感応性ジアミンの単離を必要とする。
2-(ジフェニルホスフィノ)安息香酸とのカップリングにより所望の生成物が6 0〜90%の範囲の収率で得られるが、これは、精製のためにシリカクロマトグ
ラフィーを必要とする。リガンドは、80℃-120℃の広い融点を有する蝋質 または結晶固体として単離される。Trost et al(1992)既出を参照されたい。
るが、キログラム単位のリガンドの合成に関しては経済的でない。2-(ジフェニ
ルホスフィノ)安息香酸の収率が乏しいことは、該方法の工業利用の可能性に直 接影響を与える一要因である。ジアミンの単離、リガンドのクロマトグラフィー
、および単離されたリガンドの非結晶性の性質、全ては現在の方法を非効率なも
のにしている。 US-A-5801263は以下の反応を開示する。
、効果的な、拡大可能な、および経済的な合成を生む3つの発見に基づく。式中
、Arは1,2-関係においてPR3R4およびCO基を有する芳香族環である。A
rはまた、1またはそれ以上の非妨害基により任意に置換される。各R基はそれ
ぞれいずれかの非妨害基であるか、またはR1とR2は結合して環を形成してもよ
い。 本発明の一側面は、例えばトリフェニルホスフィン、ナトリウムおよび液体ア
ンモニアから-60℃で形成されるNaPPh2を用いた反応に2-フルオロ安息 香酸を使用して、2-(ジフェニルホスフィノ)安息香酸を提供することに関する 。NaPPh2の2-クロロ安息香酸との反応からの粗生成物を分析することによ
り、主要な副産物が3-(ジフェニルホスフィノ)安息香酸であり、これがおそら くベンザイン形成およびホスフィン付加から生じることが示された。だから、純
粋な生成物を得るためには数回の再結晶化が必要とされ、低い収率となる。2- クロロ安息香酸を2-フルオロ誘導体で置きかえることにより、3-(ジフェニル ホスフィノ)安息香酸で著しく汚染されることなく75〜85%の範囲の2-(ジ フェニルホスフィノ)安息香酸の収率を得ることができるという驚くべき発見が 導かれた。つまり、リガンド系の鍵となる成分をより効率的に製造することが可
能となる。
ンのようなジアミンとのカップリングに関する。本発明の重要な特徴は、カップ
リング反応の前に式(6)により表される酒石酸塩のような塩からジアミンを解離
するとき、ジアミンを水溶液から単離する必要がないということである。従って
、アミンはインサイチュで生成し、これはアミンを単離しないことを意味する。
を添加することにより得られる。これは定量的収率で粗リガンド、例えば(1)を
提供する。意外な特徴は、混合無水物の酸への加水分解はこの反応でごくわずか
しか観察されず、リガンドへの優れた変換が達成されるということである。
体として得られるのに対して、驚くべきことにリガンドが結晶形態で得られると
いうことである。つまり、本発明の方法は、物質の取り扱いおよび輸送に関して
利点を有する。例えば、カップリング反応後のリガンドの単離および精製が容易
である。前記のように行われた反応は非常に純粋で、副産物はほとんど見られな
い。何度ものクロマトグラフィーは不要である。特に、粗リガンドをシリカゲル
を通して簡単に濾過した後、リガンドを熱アセトニトリルまたはアセトニトリル
/アセトン混合物から再結晶化することができ、はっきりした融点(134-13 6℃)を有する好ましい結晶性リガンド(1)が得られる。単離された純粋な結晶 性のリガンドの収率は、65〜75%である。 これらの発見により、何度ものクロマトグラフィーを要することなく再現性を
もってリガンドを大規模に製造することが可能となる。
上のいずれの置換基の性質も、本発明の特徴ではない。どの置換基が反応に影響
を与えるか与えないかは、当業者には明らかであろう。同様に、Yが好ましくは
-P(O)(OZ)2であり、Zが好ましくは炭化水素置換基、最も好ましくはフェニ
ルであるが、Yの性質がOYが遊離基であることを必要とすることだけで決定さ
れることが明らかであろう。 Arはアリール(ヘテロアリールを含む)環を表す。単環であってもよい。Ar
の例にはフラン、チオフェンおよび好ましくはベンゼン環が含まれる。Arによ
り表される環上の最も重要な置換基の位置は、生成物がリガンドとして作用する
こと、例えば生成物がパラジウム、ロジウム、プラチナまたはイリジウムのよう
な錯体遷移金属と錯体を形成するべく作用することができることを必要とするこ
とにより決定される。Arは最も好ましくは1,2-フェニレンである。同様に、
R3およびR4のそれぞれは、最終生成物がリガンドとして作用することを可能に
するいずれかの基、例えばメチルまたは他のアルキル基、フェニルまたは10ま
たは20までのC原子の他のアリール基などであってもよい。 以下の実施例は本発明を説明する。
液(3750ml、6ボリューム)に添加した。この工程は発熱性であり、内部の
温度は60-70℃に上昇した。約半分のアミンを添加後、結晶が析出した。ア ミンを完全に添加した後、混合物を100℃に加熱し、完全な溶液を得た。 混合物を室温まで冷却し、次いで5℃まで冷却した。固体を濾過し、濾過ケー
キを500mlの氷冷水で洗浄し、黄色を除去した。ケーキをメタノール(5× 300ml)で洗浄し、真空オーブン中40℃で乾燥させた。これにより酒石酸 塩(560g、80%Th)を得た。 ジアステレオマー過剰率が98%未満である場合、該塩は沸騰水(100℃)( 10ボリューム)から再結晶化した。典型的な回収率は70%であり、白色結晶 性物質であった。これによりまた、生成物の外観が改善された。 同様に、D-(-)-酒石酸を使用してラセミ体のアミンを溶解し、(1S,2S)-(
+)-1,2-ジアミノシクロヘキサンD-酒石酸塩を得た。 塩のジアミン成分のエナンチオマー過剰率(ビス-トルオイル誘導体、L-ロイ シンカラム、5μm、0.5ml/分、254nM、8%IPA/92%ヘプタン 上でのキラルHPLCアッセイによる)は、98%eeより高かった。
52g、1当量)を滴下した。pHは6.5-10.7に変化した。混合物を1時間
15-20℃で攪拌し、濾過し、濾過ケーキ(酒石酸カルシウム)を水(700ml
)で洗浄した。合わせた濾液(6650ml)を50℃に加熱し、D-酒石酸(56 2g、1.1当量)を添加した。混合物を70℃に加熱し、完全な溶液を得た。5
℃に冷却後、いくらかの結晶が形成された。結晶を濾過し、濾過ケーキをメタノ
ール(5×300ml)で洗浄した。結晶を真空オーブン中40℃で乾燥させ、褐
色の結晶として塩(430g、96%Th)を得た。メタノール性濾液を濾過水に
添加し、新たな生成物をオフホワイトの粉末(175g、38%Th)として得た
。この物質には酒石酸カルシウムが混入しており、それゆえ沸騰水(100℃)( 10ボリューム)から再結晶化した。典型的な回収率は70%であり、白色の結 晶状物質であった。 塩のジアミン成分のエナンチオマー過剰率(ビス-トルオイル誘導体、L-ロイ シンカラム、5μm、0.5ml/分、254nM、8%IPA/92%ヘプタン 上のキラルHPLCアッセイによる)は、各群で98%eeより高かった。
浄することによりナトリウム球から鉱油を除去し、球を濾紙上で乾燥させ、33
.86g(1.47モル、2当量)を5gずつ-60℃でアンモニアに添加した。混 合物を30分間攪拌し、-70℃に冷却した後、トリフェニルホスフィン(193
g、0.736モル、1当量)のテトラヒドロフラン溶液(250ml)を30分か
けて添加した。内部の温度は-70℃〜-55℃に維持した。反応混合物を1.5 時間攪拌し、血赤色のナトリウムジフェニルホスフィドの溶液を得た。次に、2
-フルオロ安息香酸(100g、0.714モル、0.97当量)のテトラヒドロフ ラン溶液(250ml)を1時間かけて添加した。内部の温度は-70℃〜-60℃
間で変化した。混合物を-60℃で2時間攪拌し、次いで室温まで12時間かけ て温めた。橙色のケーキが生じた。水(1.5L)を注意深く添加し、固体を30 分以内に溶解した。黄色の濁った溶液をメチル-トランス-ブチル-エーテル(30
0ml)で抽出し、有機抽出物を廃棄した。黄色の水相を濃塩酸(170ml)で pH1まで酸性化した。この工程は発熱性であった。酸性化した水相をジクロロ
メタン(2×400ml)で抽出し、合わせた有機相を水(500ml)および塩水
(500ml)で洗浄した。透明の黄色の有機相を乾燥させ(MgSO4)、濾過し 、減圧下で蒸発させ、粘性の黄色のケーキを得、これは置いておくと固形化した
。固体を沸騰メタノール(1.2リットル)から再結晶化し、淡黄色の固体を得た 。固体を冷メタノール(100ml)で洗浄し、メタノールウェットの187gの
生成物を得た(87%Th)。これを真空オーブン中60℃で乾燥した。収率16
5.8g、77%Th。Mpt=182-184℃。
クロロメタン(150ml)中に懸濁し、氷/水浴中で0℃(内部の温度)に冷却し た。トリエチルアミン(10.1ml、71.8mmol)を滴下し、透明の溶液を
得た。この工程は発熱性であり、5℃までの上昇が観察された。溶液を0℃に再
冷却し、ジフェニルクロロホスフェート(13.4ml、64.7mmol、1.9
8当量)をゆっくりと添加し、内部の温度を0-5℃に維持した。黄色溶液を1時
間0℃で攪拌した。この間、沈殿が観察された(NEt3.HCl)。 (R,R)-1,2-ジアミノシクロヘキサン-L-酒石酸塩(8.63g、32.65 mmol、1当量)を水(50ml、5.8ボリューム)に懸濁し、炭酸カリウム( 15g、107.8mmol、3.3当量、1.74wt)を添加した。この工程は
発熱性であり、約10分後に透明の溶液を得た。 30分後、透明のジアミンの水溶液を無水混合物に0℃で添加し、生じた黄色
の2相の混合物を2時間0℃で攪拌し、室温まで温めた。14時間後、混合物を
1リットルの分液漏斗に注ぎ、200mlのジクロロメタンと100mlの水を
添加した。有機相を分離し、2NのHCl(100ml)と飽和NaHCO3(溶液
)(100ml)で洗浄し、次いで硫酸マグネシウムで乾燥させた。乾燥させた有 機相をシリカパッドを通して濾過し、パッドをジクロロメタン(50ml)で洗浄
した。合わせた濾液を減圧下で乾燥状態まで蒸発させ、黄色の泡(22.3g、9
9%Th粗)を得た。 泡を沸騰アセトニトリル(390ml、17.5ボリューム)から結晶化し、白 色結晶固体を得た。固体を真空下で乾燥させ、標題化合物(15g、67%Th)
を得た。 Mpt=134-136℃ TLC(35%EtOAc/ヘキサン)Rf=0.25酸性モリブデンアンモニウム
とUVで明視化。1 HNMR 基準サンプルと一致。[α]D 20=+88°(c=7、ジクロロメタン)
),2(S)-ジアミノシクロヘキサン 2-(ジフェニルホスフィノ)安息香酸(231.8g、0.756モル、2当量) をジクロロメタン(1700ml)中に懸濁し、氷/水浴中で0℃まで冷却した。 トリエチルアミン(122ml、0.87モル)を滴下し、透明の溶液を得た。こ の工程は発熱性であり、5℃までの上昇が観察された。溶液を0℃まで再冷却し
、ジフェニルクロロホスフェート(155.3ml、0.75モル、1.98当量)
をゆっくりと添加し、内部の温度を0-5℃の間に維持した。黄色溶液を1時間-
5から0℃で攪拌した。この間、沈殿が観察された(NEt3.HCl)。 (S,S)-1,2-ジアミノシクロヘキサン-D-酒石酸塩(100g、0.378モ
ル、1当量)を水(600ml)に懸濁し、炭酸カリウム(172g、1.25モル)
を添加した。この工程は発熱性であり、透明の溶液を約10分後に得た。 30分後、ジアミン/酒石酸塩の透明水溶液を無水混合物に0℃で添加し、生 じた黄色の2相混合物を2時間0℃で攪拌し、次いで室温まで温めた。14時間
後、混合物を5リットルの分液漏斗に注いだ。有機相を分離し、2NのHCl( 2×1000ml)と飽和NaHCO3(溶液)(2×1000ml)で洗浄し、硫酸
マグネシウムにて乾燥させた。乾燥させた有機相をシリカパッドを通して濾過し
、パッドをジクロロメタン(100ml)で洗浄した。合わせた濾液を減圧下で乾
燥状態まで蒸発させ、黄/褐色の泡(261.4g、98%Th粗)を生成した。泡
を沸騰アセトニトリル(4.5L)から結晶化し、白色結晶固体を得た。固体を真 空下で乾燥させ、標題化合物(180g、69%Th)を得た。 これとは別の再結晶法で、粗リガンド(97g)をアセトン(200ml)中に溶
解し、アセトニトリル(1500ml)を添加した。混合物を加熱して還流し、完
全な溶液を得、室温まで冷却し、濾過し、アセトニトリルで洗浄した。白色固体
を真空下で乾燥させ、標題化合物を得た(70g、72%回収)。 Mpt=134-136℃ TLC(35%EtOAc/ヘキサン)Rf=0.25酸性モリブデンアンモニウム
とUVで明視化1 HNMR 基準サンプルと一致。[α]D 20=-88°(c=7、ジクロロメタン)。
Claims (17)
- 【請求項1】 式:R3R4P-Ar-CO-X (式中、Arは1,2-関係においてPR3R4とCOX基を有し、任意に1または それ以上の非-妨害基も有するアリール基であり、R3とR4はそれぞれいずれか の非-妨害基により任意に置換される炭化水素基であり、XはOHまたは非妨害 基である)を有する化合物の調製のための、(i)NaPR3R4のF-Ar-COX との反応または、(ii)Xがアミン基であるとき、OYがOHまたは遊離基であ
るR3R4P-Ar-COOYの、インサイチュでアミン塩に塩基を添加することに
より得られるアミンの溶液との反応を含む方法。 - 【請求項2】 Arが1,2-フェニレンである請求項1記載の方法。
- 【請求項3】 R3とR4がそれぞれフェニルである請求項1または請求項2
記載の方法。 - 【請求項4】 式: 【化1】 およびその反対のエナンチオマー(式中、R1とR2はそれぞれいずれかの非-妨害
基であるか、またはR1とR2は結合して環を形成してもよい)の二座リガンドの 調製のための、各式 【化2】 (式中、OYは遊離基である)の対応するジアミンおよび対応するアリールカルボ
ン酸誘導体を用いる反応(ii)を含む前記請求項いずれかに記載の方法。 - 【請求項5】 ジアミンがトランス-1,2-ジアミノシクロヘキサンのどち らかのエナンチオマーである請求項4記載の方法。
- 【請求項6】 ジアミンがキラルな酸との塩の形態である請求項4または請
求項5記載の方法。 - 【請求項7】 酸が酒石酸である請求項6記載の方法。
- 【請求項8】 有機溶媒からの再結晶化後、二座リガンドを結晶固体として
単離することをさらに含む請求項4〜7のいずれかに記載の方法。 - 【請求項9】 2-フルオロ安息香酸のNaPPh2との反応を含む、2-(ジ
フェニルホスフィノ)安息香酸の調製のための請求項1記載の方法。 - 【請求項10】 PPh3、NaおよびNH3からNaPPh2を形成するこ とを含む請求項9記載の方法。
- 【請求項11】 請求項9または請求項10記載の方法および、遊離基を2
-(ジフェニルホスフィノ)安息香酸に導入することをさらに含む請求項4〜8の いずれかに記載の方法。 - 【請求項12】 二相の水/有機溶媒混合物中で行う前記請求項いずれかに 記載の方法。
- 【請求項13】 Yが-P(O)(OZ)2であり、Zが炭化水素置換基である前
記請求項いずれかに記載の方法。 - 【請求項14】 Zがフェニルである請求項13記載の方法。
- 【請求項15】 結晶形態である請求項4に定義される二座リガンド。
- 【請求項16】 (+)-1,2-ビス-N-[2'-(ジフェニルホスフィノ)-ベン ゾイル]-1(R),2(R)-ジアミノシクロヘキサン、m.p.134-136℃であ る請求項15記載のリガンド。
- 【請求項17】 (-)-1,2-ビス-N-[2'-(ジフェニルホスフィノ)-ベンゾ
イル]-1(S),2(S)-ジアミノシクロヘキサン、m.p.134-136℃である 請求項15記載のリガンド。
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