用釕/雙齒配體絡(luò)合物進(jìn)行的醛的選擇性氫化的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及催化氫化領(lǐng)域并且涉及具有NRO；；配位層（coordinationsphere)的 釕絡(luò)合物在將醛還原為相應(yīng)醇的氫化過(guò)程中的應(yīng)用，其中所述配位原子〇2由兩個(gè)羧酸根配 體（carboxylateligands)提供。
【背景技術(shù)】
[0002] 醛至相應(yīng)醇的還原是有機(jī)化學(xué)中的基本反應(yīng)之一，并且被用于大量化學(xué)過(guò)程中。 實(shí)現(xiàn)此種還原的最方便的方式是使用氫化（使用h2)方法。
[0003] 在過(guò)去的幾年中已經(jīng)描述了多種類(lèi)型的用于進(jìn)行羰基氫化的催化劑，并且最相 關(guān)的是具有P2N2配位層，且更確切地說(shuō)是具有P#2(：12配位層的Ru絡(luò)合物，其不加區(qū)分地 還原醛或酮且需要在介質(zhì)中存在堿（例如，參見(jiàn)EP0901997、EP1813621、W009/055912、 TO02/022526或W002/40155)。但是，如所提及的，所述體系均需要存在強(qiáng)堿，且這種局限妨 礙了此類(lèi)催化劑體系與堿敏感性底物如大多數(shù)醛的工業(yè)應(yīng)用。
[0004] 僅少數(shù)幾種用于目標(biāo)還原的催化劑體系被報(bào)道在不存在堿時(shí)具有活性（且一般 表現(xiàn)出低反應(yīng)性）且在弱酸的存在下均無(wú)活性。例如，EP1741693或US6720439提及使 用具有P2N2HY配位層的Ru絡(luò)合物（Y為陰離子如C1)，但是此種體系被描述為僅對(duì)于酮的 還原具有活性?；蛘撸琖002/022526提及[Ru(PN)2(CH3(CH2)Q1C00)2]可以對(duì)于無(wú)堿還原堿 不敏感性芳香酮有效。
[0005] 專(zhuān)利申請(qǐng)W02001/74829報(bào)道了式[(環(huán)芳-二膦）（二胺）RuX2]的環(huán)芳 (cyclophane)-二膦釕絡(luò)合物的使用，其中X為鹵素或羧酸根。但是，該文獻(xiàn)僅提及CF3C00 作為羧酸根陰離子配體，即性質(zhì)不同于本發(fā)明的羧酸根，并且報(bào)道了這些絡(luò)合物僅在酮的 還原中的使用，而在本發(fā)明中，催化劑僅在醛的還原中展現(xiàn)出有效反應(yīng)性。
[0006] 專(zhuān)利申請(qǐng)W02010/038209報(bào)道了式[(膦-膦氧化物）（二胺）RuX2]的雙齒膦-膦 氧化物釕絡(luò)合物的使用，但是這種絡(luò)合物總體上需要堿并且對(duì)酮沒(méi)有選擇性。
[0007] 專(zhuān)利申請(qǐng)EP1366004報(bào)道了具有P3NY2配位層（Y為陰離子如C1或AcO)的Ru絡(luò) 合物的使用，但是這些絡(luò)合物總體上需要堿并且對(duì)酮沒(méi)有選擇性。
[0008] 由于醛通常對(duì)堿性條件敏感，因此，仍然需要允許在烯烴的存在下無(wú)堿選擇性還 原醛并且還展現(xiàn)出對(duì)酮的選擇性的有效氫化方法。
[0009] 據(jù)我們所知，現(xiàn)有技術(shù)未報(bào)道或暗示，本發(fā)明要求保護(hù)的催化劑（具有支化的羧 酸根作為配位陰離子）確實(shí)能夠?qū)o(wú)堿還原醛具有活性并且對(duì)酮和其它官能團(tuán)（諸如例如 烯烴）具有選擇性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 為了克服前述問(wèn)題，本發(fā)明涉及使用分子氏將含有一個(gè)或兩個(gè)醛官能團(tuán)的(：5-(： 2。 底物氫化還原為相應(yīng)醇或二醇的方法，其特征在于所述方法是在以下物質(zhì)的存在下進(jìn)行 的：
[0011] -具有NiP302配位層的釕絡(luò)合物形式的至少一種催化劑或預(yù)催化劑，其中配位原 子N和一個(gè)配位原子P由第一雙齒配體提供，且其它兩個(gè)配位原子P2由第二雙齒配體提供 并且配位原子〇2由兩個(gè)非直鏈羧酸根配體提供；和
[0012] -可選的酸性添加劑。
[0013] 如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，"雙齒"應(yīng)理解為所述配體以?xún)蓚€(gè)原子（例如，兩個(gè)P 或一個(gè)P和一個(gè)N)與Ru金屬配位。
[0014] 術(shù)語(yǔ)"催化劑或預(yù)催化劑"也以一般術(shù)語(yǔ)"絡(luò)合物"來(lái)指代。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式，底物可以為式（I)的化合物，
[0016]
[0017] 其中Ra表示C4_C19直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷基、烯基或二烯基，其可選地包含芳香族 環(huán)并且可選地包含從酮、醚、碳-碳雙鍵或三鍵和羧基中選擇的一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)官能團(tuán)。
[0018] 重要的是需要指出，所述底物還可以含有官能團(tuán)如酮，事實(shí)上所述方法的優(yōu)點(diǎn)之 一是氫化特別具有選擇性，并且能夠選擇性地氫化醛基團(tuán)而不會(huì)還原可能存在于起始底物 中的酮基團(tuán)。
[0019] 所述底物（I)的相應(yīng)醇為式（I-a)，
[0020]
[0021] 其中Ra如式⑴中所定義。
[0022] 應(yīng)當(dāng)理解的是，"直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷基、烯基或二烯基"是指，所述Ra可以為例 如直鏈烷基的形式或還可以為所述類(lèi)型的基團(tuán)的混合物的形式，例如，具體的Ra可以包含 支鏈烯基、（多）環(huán)烷基和直鏈烷基部分，除非提及了具體限定為僅一種類(lèi)型。類(lèi)似地，在 本發(fā)明的所有下列實(shí)施方式中，當(dāng)基團(tuán)被提及為烯基或二烯基時(shí)，是指所述基團(tuán)包含一個(gè) 或兩個(gè)碳-碳雙鍵，所述雙鍵可以與醛基團(tuán)共輒或不共輒，或在二烯基的情況下，兩個(gè)雙鍵 之間可以共輒或不共輒。類(lèi)似地，在本發(fā)明的所有下列實(shí)施方式中，當(dāng)基團(tuán)被提及為處于多 于一種類(lèi)型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（例如，直鏈、環(huán)狀或支鏈）和/或不飽和度（例如，烷基或烯基）， 也意味著所述基團(tuán)可以包含具有所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或不飽和度的任何一種的部分，如上所解釋 的。類(lèi)似地，在本發(fā)明的所有下列實(shí)施方式中，當(dāng)基團(tuán)被提及為處于一種類(lèi)型的不飽和度 形式（例如，烷基），其意味著所述基團(tuán)可以為任何類(lèi)型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（例如，直鏈、環(huán)狀或支 鏈）或具有為不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多個(gè)部分。
[0023] 根據(jù)任一本發(fā)明的實(shí)施方式，所述底物是醛，其能夠提供在藥物、農(nóng)業(yè)化學(xué)或香料 工業(yè)中作為最終產(chǎn)物或中間體有用的醇。特別優(yōu)選的底物是這樣一種醛，其能夠提供在香 料工業(yè)中作為最終產(chǎn)物或中間體有用的醇。
[0024] 根據(jù)任一本發(fā)明的實(shí)施方式，底物為式（I)的C5_C2?；衔?，并且特別地可以列舉 其中Ra表示如下基團(tuán)的那些化合物：
[0025] -式（a)的(：4_(：19基團(tuán)，
[0026]
[0027] 其中IT表示氫原子或Ci3烷基；且每個(gè)Rb彼此獨(dú)立地表示氫原子、可選地包含芳 香環(huán)并且可選地包含從酮、醚、碳-碳三鍵和羧基中選擇的一個(gè)或兩個(gè)官能團(tuán)的直鏈、支鏈 或環(huán)狀的烷基或烯基；所述Rb和IT基團(tuán)的兩個(gè)可以結(jié)合在一起形成可選地包含從酮基和醚 基中選擇的一個(gè)或兩個(gè)官能團(tuán)的C5 7環(huán)，前提條件是至少一個(gè)Rb基團(tuán)不為氫原子；
[0028] -C4_C19直鏈、支鏈或環(huán)狀的非共輒的烯基或二烯基，其可選地包含芳香環(huán)并且可 選地包含從酮、醚、碳-碳三鍵和羧基中選擇的一個(gè)或兩個(gè)官能團(tuán)；
[0029] -C4_C19直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷基，其可選地包含芳香環(huán)并且可選地包含從酮、醚、 碳-碳三鍵和羧基中選擇的一個(gè)或兩個(gè)官能團(tuán)。
[0030] 根據(jù)任一本發(fā)明的實(shí)施方式，所述底物為式（I)的C5_C16化合物，其中Ra表示：
[0031] -式（a)的C4_C15基團(tuán)，
[0032]
[0033] 其中IT表示氫原子或Ci3烷基；并且每個(gè)Rb彼此獨(dú)立地表示直鏈、支鏈或環(huán)狀的 烷基或烯基，其可選地包含從酮、醚和羧基中選擇的一個(gè)官能團(tuán)；
[0034] 直鏈、支鏈或環(huán)狀的非共輒的烯基或二烯基，其可選地包含芳香環(huán)并且可 選地包含從酮、醚和羧基中選擇的一個(gè)官能團(tuán)；
[0035] -C4_C15直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷基，其可選地包含芳香環(huán)并且可選地包含從酮、醚 和羧基中選擇的一個(gè)官能團(tuán)。
[0036] 應(yīng)當(dāng)理解的是"非共輒的烯基或二烯基"是指所述碳-碳雙鍵不與醛官能團(tuán)共輒。 [0037] 式（I)的底物的非限制性例子如下：
[0038] -C516醛，諸如：
[0039] 2, 3-二甲基丁 -2-烯醛、環(huán)己-3-烯甲醛、3-甲基己-2-烯醛、6-氧代庚醛、 ⑵-辛-5-烯醛，3, 7-三甲基-辛-2, 6-二烯醛、3, 7-二甲基辛-6-烯醛、（2, 2-二甲 基-3-(2-氧代丙基）環(huán)丙基）乙醛、（3-乙?；?2, 2-二甲基環(huán)丁基）乙醛、3, 6, 7-三甲 基-辛-2, 6-二烯醛、3, 6, 7-三甲基辛-6-烯醛、^^一碳-10-烯醛、內(nèi)橋2-(3-(2-氧代丙 基）雙環(huán)[2.2. 1]庚-2-基）乙醛、（E)-4-甲基_5_(對(duì)甲苯基）戊-4-烯醛、2, 2-二甲 基-6-亞甲基-7- (3-氧代丁基）環(huán)庚烷甲醛、4- (3, 3-二甲基-2- (3-氧代丁基）環(huán)丁基） 戊-4-烯醛；已知所述化合物是即使在室溫下也對(duì)堿高度敏感的底物。
[0040] 在本發(fā)明中，幾乎與現(xiàn)有技術(shù)中的所有例子相反，避免了堿的存在。這是一種優(yōu) 勢(shì)，因?yàn)槠湓试S顯著提高由堿敏感性醛生產(chǎn)醇的收率。因此，根據(jù)任一本發(fā)明的實(shí)施方式， 底物是堿敏感性化合物。
[0041] 根據(jù)任一本發(fā)明的實(shí)施方式，所述釕絡(luò)合物可以為通式（1)，
[0042][Ru(PP) (PN) (RC00) 2] (1)
[0043] 其中PP表示C6_C5。雙齒配體，其中的配位基團(tuán)為兩個(gè)膦基；
[0044] PN表示C2_C2。雙齒配體，其中配位基團(tuán)為一個(gè)氨基和一個(gè)膦基；且
[0045] 每個(gè)R同時(shí)地或獨(dú)立地表示在a和/或0位支化或環(huán)化的C2_C12烴基，并且所 述烴基基團(tuán)可選地包含從鹵素、氧和氮原子中選擇的一至五個(gè)雜原子。
[0046] 根據(jù)任一本發(fā)明的實(shí)施方式，在式（1)中，每個(gè)R同時(shí)地或獨(dú)立地表示：
[0047] -在a和/或0位支化或環(huán)化的C2 12烷基，
[0048] 其可選地被一個(gè)苯基取代，該苯基可選地被一至五個(gè)鹵素原子和/或被Q4烷基 或烷氧基取代；并且
[0049] 可選地包含一個(gè)0H、氨基或醚官能團(tuán)；
[0050] 或
[0051] -苯基，其可選地被一至三個(gè)或五個(gè)鹵素原子和/或被Q4烷基或烷氧基和/或 被硝基取代。
[0052] 根據(jù)式⑴的特定實(shí)施方式，所述R基團(tuán)表示：
[0053] -支鏈C3i。烷基，其在a位包含叔或季碳原子和/或在位包含季碳原子并且 還可選地包含一個(gè)0H、一個(gè)醚官能團(tuán)或一個(gè)苯基，所述苯基可選地被一或兩個(gè)鹵素原子和 /或被Q4烷基或烷氧基取代；
[0054] -C2烷基，其在a位包含一個(gè)0H或一個(gè)醚官能團(tuán)；或
[0055] -苯基，其可選地被一、二或三個(gè)鹵素原子和/或被Q4烷基或烷氧基和/或被硝 基取代。
[0056] 根據(jù)式⑴的特定實(shí)施方式，所述R基團(tuán)表示：
[0057] -在a位包含叔或季碳原子和/或在位包含季碳原子的支鏈C3i。烷基；或
[0058] -苯基，其可選地被一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)鹵素原子和/或被Q4烷基或烷氧基和/或 被硝基取代。
[0059] 為了清楚起見(jiàn)，表述"a位"是指本領(lǐng)域的通常含義，即直接鍵合至基團(tuán)RC00的 C00部分的碳原子。類(lèi)似地，表述位"是指直接鍵合至a位的碳原子。為了清楚起見(jiàn)， 表述"支化/支鏈的或環(huán)化/環(huán)狀的基團(tuán)"是指不為直鏈的基團(tuán)，即環(huán)己基、異丙基或C1CH2 但不是CH2CH3SCC1 3，還清楚的是支化可以是由于一個(gè)或幾個(gè)碳原子或可選的官能團(tuán)（其 可以為或不為環(huán)的一部分）導(dǎo)致的。
[0060] 作為式（I)的適合的RC00基團(tuán)的非限制性例子，可以列舉異丁酸根、特戊酸根、 tBu-乙酸根、2-Et-己酸根、環(huán)己烷甲酸根、吡啶甲酸根、肉桂酸根、苯甲酸根、4-Me-苯甲酸 根、4-OMe-苯甲酸根、3, 5-二氯-苯甲酸根、2, 4-二氯-苯甲酸根、異戊酸根、金剛烷酸根或 仲丁酸根。
[0061] 根據(jù)任一本發(fā)明的實(shí)施方式，雙齒配體（PP)可以為式（C)的化合物，
[0062]
[0063] 其中R11和R12各自分開(kāi)時(shí)同時(shí)或獨(dú)立地表示C3 6支鏈或環(huán)狀的烷基或者可選地被 取代的C6i。芳香族基團(tuán)；且
[0064] Q'表示
[0065] -式（i'）的基團(tuán)
[0066]
[0067] 其中m'為1、2、3或4且
[0068] R5'和R6'同時(shí)或獨(dú)立地表示氫原子、Q6直鏈或支鏈烷基或者可選地被取代的C61Q 芳香族基團(tuán)；兩個(gè)不同的R6'和/或R5'基團(tuán)結(jié)合在一起可以形成可選地被取代的包括所述 R6'和/或R5'基團(tuán)所鍵合的原子在內(nèi)并且可選地包含一個(gè)或兩個(gè)附加的氮或氧原子的C3~ Cs飽和或不飽和的環(huán)；或
[0069] 一C1Q-C16茂金屬二基、2,2' -二苯基、1，1' -雙萘 _2,2' -二基、苯二基、萘二基、 2, 3-雙環(huán)[2:2:1]庚-5-烯二基、4, 6-吩惡嗪二基、4, 5- (9, 9-二甲基）-氧雜蒽二基、或雙 (苯-2-基）醚基團(tuán)，它們是可選地被取代的。
[0070] 如上所述，根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式，用于（PP)的"芳香族基團(tuán)或環(huán)"是指苯基 或萘基衍生物。
[0071] 如上所述，在所述配體（C)中，可能配位Ru原子的原子為PRnR12基團(tuán)的P原子。 因此，還可理解的是，當(dāng)所述R5'、R6'、R11、R12、Q'或任何其它基團(tuán)包含雜原子諸如N或0時(shí)， 所述雜原子并不配位。
[0072]R5'、R6'、Rn和R12的可能取代基是一至五個(gè)鹵素原子（特別是當(dāng)所述取代基處于芳 香族部分上時(shí)）或一、二或三個(gè)：i)Q6直鏈或支鏈的烷基、烷氧基或鹵代烴或全鹵代烴基、 胺基；ii)C00Rh，其中0為Ci6直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷基；iii)N0 2基團(tuán)；或iv)芐基或稠合 或非稠合的苯基，該芐基或稠合或非稠合的苯基可選地被一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)鹵素原子、Qs 烷基、烷氧基、氨基、硝基、酯基、磺酸酯基或鹵代烴基或全鹵代烴基取代。"鹵代烴或全鹵代 烴"是指諸如CF3SCC1H2的基團(tuán)。
[0073] 為了清楚起見(jiàn)，且如上所述，在任一本發(fā)明的實(shí)施方式中，當(dāng)式（C)的兩個(gè)基團(tuán)結(jié) 合在一起形成環(huán)（cycleorring)時(shí)，所述環(huán)可以為單環(huán)或雙環(huán)基團(tuán)。
[0074] 根據(jù)任一所述雙齒PP配體的本發(fā)明的實(shí)施方式，R11和R12各自分開(kāi)時(shí)同時(shí)或獨(dú)立 地表示C3 6環(huán)狀烷基或可選地被取代的C6i。芳香族基團(tuán)，或優(yōu)選可選地被取代的苯基。
[0075] 根據(jù)任一所述雙齒PP配體的本發(fā)明的實(shí)施方式，R11和R12各自同時(shí)或獨(dú)立地表示 C4 6支鏈或環(huán)狀烷基或者可選地被取代的苯基。
[0076] 根據(jù)任一所述雙齒PP配體的本發(fā)明的實(shí)施方式，Q'表示
[0077]-式（i'）的基團(tuán)，
[0078]
[0079] 其中m' 為 1、2、3 或
[0080] R5'和R6'同時(shí)或獨(dú)立地表示氫原子、q4直鏈或支鏈的烷基或者可選地被取代的 C6i。芳香族基團(tuán)，或優(yōu)選可選地被取代的苯基；兩個(gè)不同的R6'和/或R5'基團(tuán)結(jié)合在一起可 以形成可選地被取代的包括所述R6'和/或R5'基團(tuán)所鍵合的原子在內(nèi)的C4 6飽和或不飽和 環(huán)；或
[0081] -Q。-C16茂金屬二基、2, 2' -二苯基、苯二基、萘二基、1，1' -二萘 _2,2' -二基、 2, 3-雙環(huán)[2:2:1]庚-5-烯二基、4, 6-吩惡嗪二基、4, 5-(9, 9-二甲基）-氧雜蒽二基或雙 (苯-2-基）醚基團(tuán)，它們可選地被取代。
[0082] 根據(jù)任一所述雙齒PP配體的本發(fā)明的實(shí)施方式，Q'可以表示直鏈C15烷二基、 1，2_ 或 1，1' -C1Q12茂金屬二基、2, 2' -二苯基、1，2_ 苯二基、1，1' -二萘 _2,2' -二基、或 1，8_或1，2_蔡二基或4, 5_ (9, 9_二甲基）-氧雜恩二基，它們可選地被取代。
[0083] 根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式，所述PP配體為式（C)的化合物，其中R11和R12同時(shí) 地或獨(dú)立地表示C4 6支鏈或環(huán)狀的烷基或可選地被取代的苯基；且
[0084] 〇'表示可選地被取代的(：1-(：4燒二基、(： 1。-(：12二茂鐵二基、2,2'-二苯基、1，1'-二 萘-2, 2' -二基、1，2-苯二基或萘二基。
[0085] 根據(jù)任一所述雙齒PP配體的本發(fā)明的實(shí)施方式，所述配體是這樣一種化合物，其 中Q'、Rn和R12基團(tuán)中的一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)為飽和基團(tuán)（S卩，烷基或烷二基）。特別地，Q'表 示可選地被取代的(；-(：4燒二基和/或R11和R12表示支鏈或環(huán)狀的烷基。
[0086] 所述R11或R12的可能取代基如以上為R1~R6所描述的。所述Q'的可能取代基如 以上為Q所描述的。
[0087] 作為PP配體的非限制性例子，可以列舉以下方案（B)中的那些：
[0088]
[0089] 所述化合物可以為光學(xué)活性形式或外消旋形式（如果適用），并且其中Ph表示苯 基且Cy表示c5 6環(huán)烷基。還應(yīng)理解的是，在上述二膦中，cy基團(tuán)可以被Ph基團(tuán)替代，反之 亦然。
[0090] 根據(jù)任一本發(fā)明的實(shí)施方式，所述雙齒PN配體為式（B)的化合物，
[0091]
[0092] 其中a表示0或1，R11和R12如上文為PP所定義；
[0093] R1同時(shí)地或獨(dú)立地表示氫原子或Ci6直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷基或可選地被取代的 芐基；
[0094] R2表示氫原子、Ci6直鏈、支鏈的烷基或者可選地被取代的C6i。芳香族基團(tuán)；R1和 R2結(jié)合在一起可以形成包括所述R1和R2所鍵合的原子在內(nèi)含有5~8個(gè)原子并且可選地 包含一個(gè)附加的氮或氧原子的飽和雜環(huán)；
[0095] Q表不
[0096] -式⑴的基團(tuán)，
[0097]
[0098] 其中m為1、2或3,并且
[0099] R5和R6同時(shí)或獨(dú)立地表示氫原子、Ci6直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷基或者可選地被取代 的C6i。芳香族基團(tuán)；兩個(gè)不同的R6和/或R5基團(tuán)結(jié)合在一起可以形成