專利名稱：鹵代磷雜環(huán)戊烷及其制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通式(I)的化合物的制備方法。
X
通式(I)的化合物是制備磷雜環(huán)戊烷(phospholane)催化劑，尤其是二 磷雜環(huán)戊烷(bisphospholane)催化劑的有利前體。因此，本發(fā)明同樣也提 供了這樣的化合物，以及所述物質(zhì)用于制備這些催化劑的用途。
背景技術(shù)：
對(duì)映體富集的手性配體用于不對(duì)稱合成和不對(duì)稱催化。這里， 一個(gè)基 本要素是將配體的電子特性和立體化學(xué)特性調(diào)整到最佳狀態(tài)以適于具體的 催化課題。這類化合物成功的一個(gè)重要方面歸結(jié)于通過這些配體系統(tǒng)產(chǎn)生 了金屬中心的特定不對(duì)稱環(huán)境。為了利用這樣的環(huán)境對(duì)手性進(jìn)行有效的轉(zhuǎn) 化，按照不對(duì)稱誘導(dǎo)的固有限度控制配體系統(tǒng)的靈活性(flexiblity)是 有利的。
在含磷配體的物質(zhì)類別中，環(huán)狀膦、尤其是磷雜環(huán)戊烷特別重要。例 如，二齒手性磷雜環(huán)戊烷是用于不對(duì)稱催化中的DuPhos和BPE配體。但是， 在理想情況下，可以獲得各種可修飾的手性配體模板，其可以在其空間和 電子特性方面的寬范圍內(nèi)進(jìn)行改變。
例如，二齒手性磷雜環(huán)戊烷的制備通常通過將完成的磷雜環(huán)戊烷單元 與催化劑主鏈進(jìn)行反應(yīng)而完成 (W02005/049629;EP1490379; DE102005014055)。在本文中，成功的方法是用磷原子上被三烷基甲硅垸取 代的磷雜環(huán)戊烷進(jìn)行操作，該磷雜環(huán)戊烷與相應(yīng)的卣素取代的主鏈化合物反應(yīng)，例如通過以下方案:
主鏈化合物
進(jìn)一步的路線是芳香-(ra》2化合物的反應(yīng)，其是在堿催化下與以下類 型的化合物進(jìn)行反應(yīng)(EP0592552， US5329015)。
在所描述的制備路線中，起始化合物是具有很好離核離去基團(tuán)的相應(yīng) 主鏈化合物(參見以上所述)，或者使用對(duì)氧化敏感的膦取代的芳香體系。
本發(fā)明的目的是確定一種制備磷雜環(huán)戊垸催化劑的進(jìn)一步的方法，其 中所要制備的催化劑應(yīng)當(dāng)以特別簡(jiǎn)單并且溫和的方式獲得。根據(jù)本發(fā)明的 方法應(yīng)當(dāng)在經(jīng)濟(jì)學(xué)以及生態(tài)學(xué)方面相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)背景顯示出優(yōu)勢(shì)。
這些目的以及未詳細(xì)指出但根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)顯而易見的進(jìn)一步的目的， 是通過具有獨(dú)立權(quán)利要求1特征的方法而解決的。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式 描述在權(quán)利要求1的從屬權(quán)利要求中。權(quán)利要求5涉及新的磷雜環(huán)戊烷， 其用于根據(jù)權(quán)利要求6的發(fā)明用途中。
在制備通式(I)的化合物的方法中，
Y:離核離去基團(tuán)
發(fā)明內(nèi)容其中
*是立構(gòu)中心(stereogenic centre), X = Cl、 Br、 I，特別優(yōu)選C1，
R'、R4各自獨(dú)立地為(d-G0烷基、(d-Cs)烷氧基、H0-(C「G)烷基、(C2-C8) 烷氧基烷基、(C6-。芳基、(C7-U)芳烷基、(CrC,8)雜芳基、(CfU)雜芳 烷基、(C,-Cs)烷基-(C6-CJ芳基、(d-CJ烷基-(C3-CJ雜芳基、(C3-")環(huán)烷 基、(d-C8)烷基-(C3-Cs)環(huán)烷基、(C3-。環(huán)烷基-(d-。烷基，
R2、 R3各自獨(dú)立地為R'、 0H或H，或者R'和W和/或W和113和/或W和 R4，或者R'和R3禾口/或R'和R4， 一起形成(CfCs)亞烷基橋，
通過將通式(n)的化合物
<formula>formula see original document page 6</formula>
與鹵代化合物進(jìn)行反應(yīng)， g巾
*、 R'、 R2、 R3、 R4各自如以上所定義， 并且R、 R， 、 R"可以各自獨(dú)立地為R1，
所述鹵代化合物選自碳原子與鹵素原子的比為1:^2.5的不含雙鍵 的鹵碳化合物，尤其是氯碳化合物、CC13CN、 CCl3C00Et、 CC1(3—X)HXC(=0)C1、 C2Cl4Br2、 Cl2、 Br2、 I2，以非常簡(jiǎn)單但有利的方式獲得制備磷雜環(huán)戊烷催化 劑路線上的中間體(I)，該中間體(I)允許合成從例如金屬芳香化物起始。 這些芳香化物可以以簡(jiǎn)單的方式通過脫質(zhì)子化、金屬與鹵素交換或者通過 鄰位金屬化(Organometallics in Synthesis.手冊(cè)，第2版，Wiley 2002， 第l章，Manfred Schlosser編輯)而獲得。該目標(biāo)方法因此提供了以相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有有效的反極性的方式制備所述磷雜環(huán)戊烷催化劑的可行 性。因此，可以以簡(jiǎn)單的方式制備新的磷雜環(huán)戊烷配體結(jié)構(gòu)，它是通過先 前詳述的反應(yīng)條件無(wú)法獲得的。
在一個(gè)優(yōu)選方式中，在根據(jù)本發(fā)明的方法中使用鹵化尤其是氯化化合
物，所述化合物選自CCl4、 CHC13、 C2C16、 C2HC15、 C2CLBr2、 Cl2、 Br2、 I2。 這些都特別適合于所述的反應(yīng)。在本文中，特別優(yōu)選的是使用C2C16。
所預(yù)期的反應(yīng)可以在所屬領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為對(duì)于該目的有效的任意有 機(jī)溶劑中進(jìn)行。但是，該溶劑應(yīng)當(dāng)被證明對(duì)本發(fā)明的反應(yīng)是惰性的，并且 還允許本發(fā)明的反應(yīng)以基本上最優(yōu)的方式進(jìn)行。在本文中，特別優(yōu)選的是 能夠被直接引入到制備催化劑的全過程中的溶劑，所述過程包含本發(fā)明的 合成步驟。在本文中，有利的溶劑選自鹵代溶劑例如CHCl3或CH2Cl2。本領(lǐng) 域技術(shù)人員將會(huì)選擇在反應(yīng)條件下，即使有的話，僅將其自身鹵化到非常 輕微的程度的溶劑。如果合適，可以不使用溶劑，或者溶劑同時(shí)就是鹵化 劑。
本發(fā)明的反應(yīng)可以在本領(lǐng)域技術(shù)人員確定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。它應(yīng)當(dāng) 確保所述反應(yīng)在保證最大轉(zhuǎn)化率的溫度下進(jìn)行，但是，另一方面，副產(chǎn)物 的形成還被大大地降低。有利地，所述反應(yīng)在0。C-120°C，優(yōu)選2(TC-80°C 并且最優(yōu)選3(TC-5(TC的溫度下進(jìn)行。
本發(fā)明同樣提供了通式(工)的化合物
其中
*是立構(gòu)中心，
X 二 Cl、 Br、 I，特別優(yōu)選C1，
Ri、R4各自獨(dú)立地為(C「Cs)烷基、(C「C8)垸氧基、H0-(C「C8)烷基、(C2-C8) 烷氧基烷基、(C6-C,8)芳基、(C廠d9)芳烷基、(C3-U)雜芳基、(Cf。雜芳 烷基、(C「C8)烷基-(C6-CJ芳基、(C「C8)烷基-(C3-CJ雜芳基、(C3-")環(huán)烷基、(Ci-C8)烷基-(C3-C8)環(huán)烷基、(C3-C8)環(huán)烷基- (c「c8)烷基，
R2、 R3各自獨(dú)立地為R1、 0H或H，或者R'和R2和/或R2和R3和/或R3禾口 R4，或者Ri和R3和/或R'和R4， 一起形成(C3-C5)亞烷基橋。
本發(fā)明同樣提供了這些通式(I)的化合物用于制備磷雜環(huán)戊烷催化劑， 尤其是二磷雜環(huán)戊垸催化劑的用途。有利地，這些催化劑含有以下類型的 子結(jié)構(gòu)
(給體=具有形成配價(jià)鍵的途徑的原子，例如服2、 0R、 SR、 P&等) 通式(I)的化合物用于制備二磷雜環(huán)戊烷配體，尤其是例如具有如下結(jié) 構(gòu)的二磷雜環(huán)戊烷的用途是非常特別優(yōu)選的
rrR1
為了制備本發(fā)明的化合物，例如Hal^Cl的通式(I)的化合物，其步驟 類似于由Appel等人所描述的方法(Chem. Ber. 1977. 110， 376-378)。 為了此目的，將適當(dāng)?shù)脑诹自由媳患坠枸〈牧纂s環(huán)戊烷(W0 2003084971， W0 2005049629)與鹵化試劑，優(yōu)選C2Clfi，在惰性有機(jī)溶劑 中混合，并逐漸加熱。在反應(yīng)完成之后，溶劑可以在減壓下蒸餾除去，剩 余物可以進(jìn)行蒸餾純化。隨后，可以將鹵代磷雜環(huán)戊烷(halophospholane)， 例如Hal二Cl的通式(I)的鹵代磷雜環(huán)戊烷，與金屬芳香化物在惰性有機(jī)溶 劑中接著進(jìn)行反應(yīng)。該操作由所制備的化合物類型決定，并且包含本領(lǐng)域 技術(shù)人員所熟知的方法，例如萃取、蒸餾或結(jié)晶。
本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠以類似的方式制備和反應(yīng)溴代磷雜環(huán)戊烷。為了此目的，使用Br2或BrCl2CCCl2Br作為溴化劑。類似地通過使用12，在一些 環(huán)境下分離并進(jìn)一步反應(yīng)，可以獲得碘代磷雜環(huán)戊烷。
本方法允許所要制備的二磷雜環(huán)戊烷催化劑以特別簡(jiǎn)單的方式和高產(chǎn) 率從例如金屬芳香化物起始。金屬芳香化物可以通過有機(jī)金屬化學(xué)的經(jīng)典 方法(Organometallics in Synthesis.手冊(cè)，第2版，Wiley 2002，第1 章，Manfred Schlosser編輯)而容易地制備。因此，連續(xù)的金屬化以及與 通式(I)的鹵代磷雜環(huán)戊烷或其它鹵代膦衍生物的反應(yīng)方便地制備了二齒、 不對(duì)稱取代的膦-磷雜環(huán)戊烷催化劑(DE102005014055)。而且，使用單金 屬化的化合物第一次以非常簡(jiǎn)單的方式制備了僅有一個(gè)磷雜環(huán)戊烷和其它 供電子原子(例如N、 S、 0)的配體。
(C,-C8)烷基基團(tuán)被認(rèn)為是甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異 丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基和或辛基，包括所有它們的成 鍵異構(gòu)體。(C,-Cs)烷氧基基團(tuán)相當(dāng)于(C「C8)烷基基團(tuán)，條件是其通過氧原 子鍵合到分子上。(C2-C8)垸氧基垸基意思是烷基鏈被至少一個(gè)氧官能團(tuán)間 隔的基團(tuán)，其中兩個(gè)氧原子不能彼此相連。碳原子的數(shù)目是指存在于基團(tuán) 中的碳原子的總數(shù)。(C3-C5)亞垸基橋是具有三到五個(gè)碳原子的碳鏈，該鏈 通過兩個(gè)不同的碳原子鍵合到所述分子上。前部分所描述的基團(tuán)可以被鹵 素和/或含氮-、氧-、磷-、硫-、硅-的基團(tuán)單-或多-取代。這些尤其是上 述類型的烷基基團(tuán)，該烷基基團(tuán)在它們的鏈中具有一個(gè)或多個(gè)這樣的雜原 子或者其通過一個(gè)這樣的雜原子鍵合到分子上。
(CfC8)環(huán)垸基被理解為環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基或環(huán)庚基基 團(tuán)等。它們可以被一個(gè)或多個(gè)鹵素和/或含氮-、氧-、磷-、硫-、硅-的基 團(tuán)所取代和/或在環(huán)中具有氮、氧、磷、硫原子，例如，l-， 2-， 3-， 4-哌啶 基、l-，2-，3-吡咯烷基、2-，3-四氫呋喃基、2-，3-，4-嗎啉基。
(CfC8)環(huán)烷基-(d-C8)烷基基團(tuán)表示如上詳述的環(huán)烷基基團(tuán)，其通過如 上所述的烷基基團(tuán)鍵合到分子上。
在本發(fā)明的上下文中，(d-Cs)酰氧基意思是如上所定義的烷基基團(tuán)， 其具有最多8個(gè)碳原子并且通過C00官能團(tuán)鍵合到分子上。
在本發(fā)明的上下文中，(d-Cs)?；馑际侨缟纤x的烷基基團(tuán)，其 具有最多8個(gè)碳原子并且通過CO官能團(tuán)鍵合到分子上。(C6-C18)芳基基團(tuán)被理解為具有6到18個(gè)碳原子的芳香基團(tuán)。尤其是， 其包括例如苯基、萘基、蒽基、菲基、聯(lián)苯基基團(tuán)，或者上述類型稠合到
所述分子上的體系，例如茚基體系，其可以任選地被鹵素、(C「C8)烷基、
(C「C》烷氧基、NH2、 NH(C「C8)烷基、N((C廠Cs)垸基)2、 0H、 CF3、 NH(C「C8) ?；((d-C》?；?2、 (d-Cs)?；?、(C「C8)酰氧基所取代。
(C7-C19)芳烷基基團(tuán)是通過(d-C8)烷基基團(tuán)鍵合到分子上的(C6-C18)芳 基基團(tuán)。
在本發(fā)明的上下文中，(C廠d8)雜芳基基團(tuán)表示由3到18個(gè)碳原子組成 并且在環(huán)上具有例如氮、氧或硫的雜原子的五-、六-或七元芳香環(huán)體系。 這樣的雜芳香化物被認(rèn)為特別是例如1-， 2-， 3-呋喃基、例如1-， 2-， 3-吡咯 基、1-，2-，3-噻吩基、2-，3-，4-吡啶基、2-，3-, 4-，5-，6-，7-卩引哚基、 3-， 4-， 5-吡唑基、2-， 4-， 5-咪唑基、吖啶基、喹啉基、菲啶基、2-， 4-， 5-， 6-嘧啶基的基團(tuán)。該基團(tuán)可以被如上述芳基基團(tuán)中所述相同的基團(tuán)所取代。
(C4-C19)雜芳烷基被理解為相當(dāng)于(C7-C19)芳垸基基團(tuán)的雜芳香體系。
有用的鹵素(Hal)包括氟、氯、溴和碘。
PEG的意思是聚乙二醇。
N-?；鶊F(tuán)被理解為通常在氨基酸化學(xué)中習(xí)慣用于保護(hù)氮原子的保護(hù) 基團(tuán)。特別的例子包括甲酰基、乙酰基、Moc、 Eoc、鄰苯二甲?；oc、 Alloc、 Z、 Fmoc等。
離核離去基團(tuán)基本上被理解為鹵素原子，尤其是氯或溴，或者被稱為 擬鹵化物。進(jìn)一步的離去基團(tuán)可以是甲苯磺酰基、三氟甲磺酸酯(triflate)、 間硝基苯磺酸酯(nosylate)、甲磺酸酯。
在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語(yǔ)對(duì)映體富集或?qū)τ丑w過量被理解為在與其 旋光對(duì)映體的混合物中， 一種對(duì)映體的比例范圍〉50%且<100%。 ee值按照 如下計(jì)算([對(duì)映體l]-[對(duì)映體2])/([對(duì)映體l] + [對(duì)映體2]) 二ee值
在本發(fā)明的上下文中，對(duì)發(fā)明的絡(luò)合物和配體的描述包括了所有可能 的非對(duì)映體，并且還將包括一個(gè)具體非對(duì)映體的兩種旋光對(duì)映體。
在本文件中所引用的參考文獻(xiàn)都被認(rèn)為是包括在本公開中。
離核離去基團(tuán)基本上理解為鹵素原子，尤其是氯或溴，或者稱為擬卣 化物。進(jìn)一步的離去基團(tuán)可以是甲苯磺?；?、三氟甲磺酸酯、間硝基苯磺酸酯、甲磺酸酯。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例
首先，將在80毫升純二氯甲烷中的12. 57克(53毫摩爾)六氯己垸溶 液投入到裝有回流冷凝器的三口燒瓶中。在攪拌下，滴加在60毫升二氯甲 烷中的l當(dāng)量(IO.O克)的三甲基甲硅垸基磷雜環(huán)戊烷溶液。在此操作期 間，將反應(yīng)混合物加熱到沸騰。反應(yīng)混合物在沸騰下繼續(xù)加熱半小時(shí)，在 溫和的真空度(400毫巴)下通過蒸餾除去溶劑和所形成的四氯乙烯。然后 將剩余物蒸餾，從而獲得5.7克的無(wú)色液體(b.P. 1(M = 85°C-95°C， 71%)。
NMR:'H麗R (THF—d8): 1.20 (3H， d， CH3) ， 1.25 (3H， d， CH3) ， 1.20—2.65 (6H， m， CH + CH2)[詳細(xì)結(jié)構(gòu)未解析];13C NMR (THF-d8) : 14.0 (CH3， br)， 19.1 (CH3， br)， 36.4 ((CH2)2， d) ， 41.8 (CH—P， br) ， 46.4 (CH-P， br); 31P NMR (THF-d8) : +143. 4 ppm。
權(quán)利要求
1、通式(I)的化合物的制備方法id="icf0001" file="S2006800407492C00011.gif" wi="36" he="21" top= "53" left = "93" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>其中*是立構(gòu)中心，X＝Cl、Br、I，R1、R4各自獨(dú)立地為(C1-C8)烷基、(C1-C8)烷氧基、HO-(C1-C8)烷基、(C2-C8)烷氧基烷基、(C6-C18)芳基、(C7-C19)芳烷基、(C3-C18)雜芳基、(C4-C19)雜芳烷基、(C1-C8)烷基-(C6-C18)芳基、(C1-C8)烷基-(C3-C18)雜芳基、(C3-C8)環(huán)烷基、(C1-C8)烷基-(C3-C8)環(huán)烷基、(C3-C8)環(huán)烷基-(C1-C8)烷基，R2、R3各自獨(dú)立地為R1、OH或H，或者R1和R2和/或R2和R3和/或R3和R4，或者R1和R3和/或R1和R4，一起形成(C3-C5)亞烷基橋，其特征在于將通式(II)的化合物id="icf0002" file="S2006800407492C00012.gif" wi="43" he="25" top= "181" left = "89" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>與鹵代化合物進(jìn)行反應(yīng)，其中*、R1、R2、R3、R4各自如以上所定義，R、R’、R”可以各自獨(dú)立地為R1，所述鹵代化合物選自碳原子與鹵素原子的比為1∶≥2.5的不含雙鍵的鹵碳化合物、CCl3CN、CCl3COOEt、CCl(3-x)HxC(＝O)Cl、C2Cl4Br2、Cl2、Br2、I2。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于使用選自CCl4、 CHC13、 C2C16、 C2HC15、 C2Cl4Br2、 Cl2、 Br2、 12的氯化化 合物。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1禾卩/或2的方法，其特征在于 所述反應(yīng)在選自CH2C12、 CHCl3的有機(jī)溶劑中進(jìn)行。
4、 根據(jù)前述權(quán)利要求1到3的一項(xiàng)或多項(xiàng)的方法，其特征在于 所述反應(yīng)是在0°C-120°C，優(yōu)選20°C-8(TC并且最優(yōu)選30°C-5(TC的溫度下進(jìn)行的。
5、 通式(I)的化合物，<formula>formula see original document page 3</formula>*是立構(gòu)中心， X 二 Cl、 Br、 I，R'、R"各自獨(dú)立地為(C「Cs)烷基、(C「Cs)烷氧基、H0-(C「Cs)烷基、(C2-C8) 垸氧基垸基、(C6-C8)芳基、(C7-d9)芳垸基、(C3-CJ雜芳基、(C4-C》雜芳 垸基、(d-G)烷基-(C6-CJ芳基、(d-(]8)烷基-(C3-U)雜芳基、(C3-Cs)環(huán)烷基、(C,-C8)烷基-(C3-Cs)環(huán)烷基、(C3-Cs)環(huán)烷基-(d-Cs)烷基，R2、 R3各自獨(dú)立地為R1、 0H或H，或者R'和f禾口/或尺2和W禾口/或W禾口 R4，或者R'和R3和/或R'和R4， 一起形成(C3-Cs)亞烷基橋。
6、根據(jù)權(quán)利要求5的化合物的用途，其用于制備磷雜環(huán)戊烷催化劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備通式(I)的化合物的方法。通式(I)的化合物是制備磷雜環(huán)戊烷催化劑，尤其是二磷雜環(huán)戊烷催化劑的有利前體。因此，本發(fā)明同樣提供了所述物質(zhì)用于制備這些催化劑的用途?！?br> 文檔編號(hào)C07F9/00GK101300263SQ200680040749
公開日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2006年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月4日
發(fā)明者A·伯爾納, A·蒙西斯, J·阿爾梅納, J·霍爾茨, R·卡德羅夫, T·里爾邁爾 申請(qǐng)人:贏創(chuàng)德固賽有限責(zé)任公司