专利名称：一种酮类化合物的不对称氢化方法
技术领域：
本发明涉及有机及药物合成化学领域，具体是对酮类化合物进行不对称氢化的方法。本发明能够提供一种将前手性的酮还原为手性醇的方法。
背景技术：
光学活性的醇类化合物在药物、农药、香料等精细化工方面的应用十分广泛，近年来，对其各种合成方法的研究日益增多。前手性酮的不对称氢化是制备光学活性醇的最重要的方法之一。该方法催化活性高，反应时间快，原子经济性好，产物分离方便，后处理简单，副反应少，因而引起广泛关注。基于此原因，众多手性配体被开发应用于前手性酮的不对称氢化反应，其中具有代表性的是日本化学家Noyori发明的BINAP类配体(EP0901997A1)，对多种酮类化合物·的不对称氢化均实现了很好的选择性。但该配体合成相对复杂，成本较高，也不可以稳定地保存。此外，还有很多手性配体被开发应用于酮的不对称氢化，如张绪穆等人发表在((Angew. Chem.，Int. Ed.))(德国应用化学会志)1998 年第 37 卷 1100-1103 页上的 HighlyEnantioselective Hydrogenation of Simple Ketones Catalyzed by a Rh-PennPhosComplex (铑与PennPhos的配合物对简单酮的高选择性不对称氢化)文章中，提到使用手性配体PennPhos与铑的配合物实现对酮的不对称氢化，但此类体系选择性一般，配体合成较为困难，稳定性极差，难以应用于工业化生产之中，并且使用金属铑致使反应成本较高。
发明内容
本发明是为了克服上述现有技术中存在的缺陷而进行潜心研究后完成的。本发明的目的是提供一种酮类化合物的不对称氢化方法，可以简便且高效地合成光学活性的醇类化合物，从而可以应用于医药卫生和精细化工等领域。本发明通过使用以二茂铁或二茂钌为骨架的C2对称的面手性配体克服了以上所述的现有技术的诸多不足。本发明的明显的优势主要体现在以下方面(I)合成容易只需3-4步，即可获得配体，且产率较高；(2)配体稳定此类配体对水和氧气均不敏感，因而方便保存和使用；(3)由于此类C2对称的面手性配体具有双中心的结构，因而一分子配体可以与两分子钌配位而形成两个反应中心，故而原子经济性高；(4)催化效果好对大部分酮底物可以实现100%的转化和最高99. 7%的立体选择性。基于以上的众多优点，本发明所采用的C2对称的面手性配体应用于酮的不对称还原的方法具有非常好的工业化前景。本发明操作简单，转化率和选择性高，成本低廉，具有原子经济性高、环境友好等优点，具有非常光明的工业化应用前景。本发明是通过以下技术方案实行的。本发明的一种酮类化合物的不对称氢化方法，其特征在于，包括如下步骤在氢气氛围下，在第二溶剂中，在由手性配体与金属钌盐得到的原位催化剂的存在下，加入酮类化合物和碱，使该酮类化合物发生不对称氢化反应。
本发明中，原位催化剂是由手性配体与金属钌在第一溶剂中进行反应而得到的。另外，本发明优选手性配体为下述通式(IV)表示的化合物
权利要求
1.一种酮类化合物的不对称氢化方法，其特征在于 包括如下步骤 在氢气氛围下，在第二溶剂中，在由手性配体与金属钌得到的原位催化剂的存在下，力口入酮类化合物和碱，使该酮类化合物发生不对称氢化反应。
2.根据权利要求I所述的一种酮类化合物的不对称氢化方法，其特征在于 所述原位催化剂是由所述手性配体与所述金属钌在第一溶剂中进行反应而得到的。
3.根据权利要求I或2所述的一种酮类化合物的不对称氢化方法，其特征在于 所述手性配体为下述通式(IV)表示的化合物
4.根据权利要求3所述的一种酮类化合物的不对称氢化方法，其特征在于 通式(IV)中， M为铁或钌， R表不甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戍基、苯基或节基， Ar表示苯基、对甲基苯基，对甲氧基苯基，3，5-二甲基苯基、3，5-二叔丁基苯基，3，5-二(三氟甲基)苯基。
5.根据权利要求I 4中任意一项所述的一种酮类化合物的不对称氢化方法，其特征在于 所述金属钌盐为选自三(三苯基膦)二氯化钌、二氯苯基钌二聚体或二氯双(4-甲基异丙基苯基)钌二聚体中的任意一种盐。
6.根据权利要求2所述的一种酮类化合物的不对称氢化方法，其特征在于 由所述手性配体与所述金属钌在第一溶剂中进行反应而得到原位催化剂时，来自所述金属钌盐的钌与所述手性配体的摩尔比例为I : O. 5 O. 7。
7.根据权利要求2所述的一种酮类化合物的不对称氢化方法，其特征在于 所述第一溶剂为选自甲醇、乙醇、异丙醇、二氯甲烷、1，4- 二氧六环、四氢呋喃、乙醚、甲苯或二甲基苯的任意一种溶剂。
8.根据权利要求2所述的一种酮类化合物的不对称氢化方法，其特征在于 由所述手性配体与所述金属钌在第一溶剂中进行反应而得到所述原位催化剂时，反应温度为30°C 140°C，反应时间为O. 5小时 3小时。
9.根据权利要求I 8中任意一项所述的一种酮类化合物的不对称氢化方法，其特征在于 所述第二溶剂为选自甲醇、乙醇、异丙醇、二氯甲烷、1，4- 二氧六环、四氢呋喃、乙醚、甲苯或二甲基苯的任意一种溶剂。
10.根据权利要求I 9中任意一项所述的一种酮类化合物的不对称氢化方法，其特征在于 所述酮类化合物是下述通式(I)、(II)或(III)表示的化合物，
11.根据权利要求I所述的一种酮类化合物的不对称氢化方法，其特征在于 所述碱为选自叔丁醇钾、叔丁醇钠、乙醇钠、乙醇钾、甲醇钠、甲醇钾、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾或碳酸氢钠中的任意一种碱。
12.根据权利要求I 11中任意一项所述的一种酮类化合物的不对称氢化方法，其特征在于 所述碱与所述酮类化合物的摩尔比例为O. 2 O. 02 I。
13.根据权利要求I 12中任意一项所述的一种酮类化合物的不对称氢化方法，其特征在于， 在使所述酮类化合物进行不对称氢化反应时，反应温度为-20 50°C，氢气压力为3 50大气压，反应时间为6 72小时。
14.根据权利要求2所述的一种酮类化合物的不对称氢化方法，其特征在于， 包括如下第一步骤和第二步骤 第一步骤中，由所述手性配体与所述金属钌在第一溶剂中进行反应而得到所述原位催化剂， 第二步骤中，在氢气氛围下，在第二溶剂中，在由所述手性配体与所述金属钌得到的所述原位催化剂的存在下，加入酮类化合物和碱，使该酮类化合物发生不对称氢化反应， 并且，对于在第一步骤中得到的原位催化剂不进行单独分离，且连续地进行第一步骤和第二步骤。
全文摘要
本发明涉及一种酮类化合物的不对称氢化方法，其特征在于包括如下步骤在氢气氛围下，在第二溶剂中，在由手性配体与金属钌盐得到的原位催化剂的存在下，加入酮类化合物和碱，使酮类化合物发生不对称氢化反应。本发明对酮类化合物能获得100％的转化率和最高99.7％的不对称诱导效果。本发明操作简便，选择性和产率高，具有较好的原子经济性及良好的工业化应用前景。
文档编号C07C33/34GK102951981SQ20111024417
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者张万斌, 刘德龙, 郭辉, 刘燕刚 申请人:上海交通大学, 日本化学工业株式会社