光学活性醇的制造方法

专利名称：光学活性醇的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种钌金属络合物等作为催化剂的光学活性醇的制备方法。
背景技术：
以前，揭示有各种关于金属络合物作为催化剂的光学活性醇的制备方法。特别是正在极力研究使用不对称的金属络合物作为催化剂由羰基化合物合成光学活性醇的方法。
例如，日本专利特开2003-104993号公报中揭示有多个例子，如作为催化剂使用BINAP(2，2’-双(二苯基膦基)-1，1’-联萘)等的二膦化合物和二胺化合物于钌上配位的不对称钌金属络合物的四氢硼酸盐，加压氢气下于不添加碱的2-丙醇中氢化各种酮化合物而制备光学活性醇。具体的自苯乙酮、4-乙酰基苯甲酸乙酯、3-壬烯-2-酮等制备对应的光学活性醇。
另外，日本专利特开平11-322649号公报中揭示的例子作为催化剂使用氮上具有磺酰基的二苯亚乙基二胺和苯衍生物于钌上配位的不对称钌金属络合物，在蚁酸和三乙胺的共沸混合物以及三乙胺的存在下，将间-三氟甲基苯乙酮氢化制备对应的光学活性醇。
但是，使用日本专利特开2003-104993号公报中揭示的催化剂，尽管可在碱不存在下自酮化合物得到光学活性醇，但由于反应基质使收率或对映体过剩率较低。另外，日本专利特开平11-322649号公报中有机碱三乙胺是必需的，所以例如自如乙炔酮等在碱中不稳定的反应基质难以制备光学活性醇。

发明内容
为解决这些技术问题而进行本发明，本发明的目的在于提供一种可由过去难以氢化的酮化合物高收率且高立体选择性地得到光学活性醇的制备方法。
鉴于上述问题，本发明的发明人等考察多种不对称钌、铑、以及铱络合物的催化能力，分析催化剂的作用机制，潜心研究，结果研制出将过去难以氢化的酮化合物氢化而收率较高且高立体选择性地得到光学活性醇的制备方法。
即，本发明的第1光学活性醇的制备方法，是将以通式(1)表示的金属络合物与酮化合物加入极性溶剂中，通过在加压氢气下混合将酮化合物氢化而制备光学活性醇的方法。
通式(1) (通式(1)中，R1和R2可以相同或互不相同，表示选自烷基、任选具有取代基的苯基、任选具有取代基的萘基、任选具有取代基的环烷基以及R1和R2一起形成的非取代或具有取代基的脂环族环中的一种；R3是选自烷基、全氟烷基、任选具有取代基的萘基、任选具有取代基的苯基以及樟脑基(camphor group)中的一种；R4表示氢原子或烷基；Ar表示任选具有取代基的苯；X表示阴离子基团；*表示不对称碳)。
根据该制备方法，由于在加压氢气下进行酮化合物的氢化，因此由过去难以氢化的酮化合物可收率较高且高立体选择性地得到光学活性醇。
本发明的第2光学活性醇的制备方法，是将以通式(2)表示的金属络合物与酮化合物加入极性溶剂中，通过在加压氢气下混合将酮化合物氢化而制备光学活性醇的方法。
通式(2) (通式(2)中，R1以及R2可以相同或互不相同，各自选自烷基、任选具有取代基的苯基、任选具有取代基的萘基、任选具有取代基的环烷基以及R1和R2一起形成的非取代或具有取代基的脂环族环中的一种；R3选自烷基、全氟烷基、任选具有取代基的萘基、任选具有取代基的苯基以及樟脑基中的一种；R4表示氢原子或烷基；Cp表示任选具有取代基的环戊二烯；M表示铑或铱；X表示阴离子基团；*表示不对称碳)。
根据该制备方法，由于在加压氢气下进行酮化合物的氢化，因此由过去难以氢化的酮化合物可收率较高且高立体选择性地得到光学活性醇。
作为通式(1)或(2)中的R1以及R2中的烷基，例如可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等碳原子数为1～10的烷基。另外，作为任选具有取代基的苯基，例如可列举出未取代的苯基、4-甲基苯基或3，5-二甲基苯基等具有烷基的苯基、4-氟苯基或4-氯苯基等具有卤素取代基的苯基、4-甲氧基苯基等具有烷氧基的苯基等。另外，作为任选具有取代基的萘基，例如可列举出未取代的萘基、5，6，7，8-四氢-1-萘基、5，6，7，8-四氢-2-萘基等。另外，作为任选具有取代基的环烷基，例如可列举出环戊基、环己基等。另外，作为R1和R2一起形成的非取代或具有取代基的脂环族环，例如可列举R1和R2一起形成的环己烷环等。其中作为R1以及R2，优选均为苯基，或R1和R2一起形成的环己烷环。
作为通式(1)或(2)中的R3中的烷基，例如可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等碳原子数为1～10的烷基。另外，作为全氟烷基，例如可列举出三氟甲基、五氟乙基等。另外，作为任选具有取代基的萘基，例如可列举出未取代的萘基、5，6，7，8-四氢-1-萘基、5，6，7，8-四氢-2-萘基等。另外，作为任选具有取代基的苯基，例如可列举出未取代的苯基；4-甲基苯基、3，5-二甲基苯基、2，4，6-三甲基苯基、2，4，6-三异丙基苯基等具有烷基的苯基；4-氟苯基、4-氧苯基等具有卤素取代基的苯基；4-甲氧基苯基等具有烷氧基的苯基等。
作为通式(1)或(2)中的R4中的烷基，例如可列举出甲基或乙基等，作为R4优选氢。
作为通式(1)中的Ar，例如除未取代的苯以外，可列举出甲苯、邻、间或对二甲苯、邻，间或对甲基异丙基苯、1，2，3-，1，2，4-或1，3，5-三甲基苯、1，2，4，5-四甲基苯或1，2，3，4-四甲基苯、五甲基苯、六甲基苯等具有烷基的苯等。
作为通式(2)中的Cp，例如除未取代的环戊二烯以外，可列举出单-、二-，三-，四-或五甲基环戊二烯等具有烷基的环戊二烯等。
通式(1)或(2)中的X为阴离子基团，例如可列举出氟基、氯基、溴基、碘基、四氟硼酸根基、四氢硼酸根基、四[3，5-双(三氟甲基)苯基]硼酸根基、乙酰氧基、苯甲酰氧基、(2，6-二羟基苯甲酰)氧基、(2，5-二羟基苯甲酰)氧基、(3-氨基苯甲酰)氧基、(2，6-甲氧基苯甲酰)氧基、(2，4，6-三异丙基苯甲酰)氧基、1-萘甲酸基、2-萘甲酸基、三氟乙酰氧基、三氟甲磺酰基、三氟甲亚氨磺酰基等。其中作为X优选如氟基、氯基、溴基、碘基等卤素基。
通式(1)或(2)中，R1、R2以及R3可以相同或互不相同，优选苯基、具有碳原子数为1～5的烷基的苯基、具有碳原子数为1～5的烷氧基的苯基或者具有卤素取代基的苯基，R4优选氢原子。由于2齿配位体乙二胺衍生物(R3SO2NHCHR1CHR2NHR4)，在通式(1)中配位于钌，在通式(2)中配位于锗或铱，因此通过列举该乙二胺衍生物进行R1～R4中优选的具体例的说明。即，作为乙二胺衍生物可列举出TsDPEN(N-(对甲苯磺酰基)-1，2-二苯基乙二胺)、MsDPEN(N-甲基磺酰基-1，2-二苯基乙二胺)、N-甲基-N’-(对甲苯磺酰基)-1，2-二苯基乙二胺、N-(对甲氧苯磺酰基)-1，2-二苯基乙二胺、N-(对氯苯磺酰基)-1，2-二苯基乙二胺、N-三氟甲磺酰基-1，2-二苯基乙二胺、N-(2，4，6-三甲苯磺酰基)-1，2-二苯基乙二胺、N-(2，4，6-三异丙基苯磺酰基)-1，2-二苯基乙二胺、N-(4-叔丁基苯磺酰基)-1，2-二苯基乙二胺、N-(2-萘磺酰基)-1，2-二苯基乙二胺、N-(3，5-二甲苯磺酰基)-1，2-二苯基乙二胺、N-五甲基苯磺酰基-1，2-二苯基乙二胺、1，2-N-甲苯磺酰基环己二胺等。
本发明的第3光学活性醇的制备方法，是将以通式(3)表示的金属络合物与酮化合物加入极性溶剂中，通过在加压氢气下混合将酮化合物氢化而制备光学活性醇的方法。
通式(3) (通式(3)中，W表示任选具有取代基的结合链(bonding chain)，R5～R8可以相同或不同，是任选具有取代基的烃基、R5和R6可一起形成任选具有取代基的碳链环，R7和R8可一起形成任选具有取代基的碳链环；R9～R12可以相同或不同，是氢原子或任选具有取代基的烃基；Z是任选具有取代基的烃链；Y表示除BH4以外的阴离子基团；钌的各配位体可以任何方式配位)。
根据该制备方法，由于在加压氢气下进行酮化合物的氢化，因此由过去难以氢化的酮化合物可收率较高且高立体选择性地得到光学活性醇。
作为通式(3)中R5～R8的任选具有取代基的烃基，可以为脂肪族、脂环族的饱和或不饱和烃基、单环或多环的芳香族或芳香脂肪族的烃，或者具有取代基的这些烃基。例如可选自烷基、烯基、环烷基、环烯基、苯基、萘基、苯烷基等烃基，及这些烃基上进一步具有烷基、烯基、环烷基、芳基、烷氧基、酯、酰氧基、卤原子、硝基、氰基等可容许的各种取代基的烃基。当R5和R6、R7和R8一起形成任选具有取代基的碳链环时，可选自R5和R6、R7和R8结合形成碳链，该碳链上具有烷基、烯基、环烷基、芳基、烷氧基、酯、酰氧基、卤原子、硝基、氰基等可容许的各种取代基的碳链。
通式(3)中的W，为任选具有取代基的结合链，其中作为结合链可列举出2价的烃链(例如-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-等直链状烃链，-CH2CH(CH3)-、-CH(CH3)CH(CH3)-等具有支链的烃链，-C6H4-、-C6H10-等环状烃等)、2价的联萘基、2价的联苯基、2价的对环芳烷、2价的联吡啶、2价的杂环等。其中，优选2位以及2’位结合磷原子，而其他的任何位置任选具有取代基的联萘基。另外，这些结合链，可具有烷基、烯基、环烷基、芳基、烷氧基、酯、酰氧基、卤原子、硝基、氰基等可容许的各种取代基。
由于通式(3)中于钌上配位2齿配位体二膦衍生物(R5R6P-W-PR7R8)，因此可通过示例该二膦衍生物进行R5～R8以及W中的优选具体例的说明。即，作为二膦衍生物，可列举出BINAP(2，2’-双(二苯基膦基)-1，1’-联萘)、TolBINAP(2，2’-双[(4-甲基苯基)膦基]-1，1’-联萘)、XylBINAP(2，2’-双[(3，5-二甲基苯基)膦基]-1，1’-联萘)、(2，2’-双[(4-叔丁基苯基)膦基]-1，1’-联萘)、(2，2’-双[(4-异丙基苯基)膦基]-1，1’-联萘基)、(2，2’-双[(萘-1-基)膦基]-1，1’-联萘)、(2，2’-双[(萘-2-基)膦基]-1，1’-联萘)、BICHEMP(2，2’-双(二环己基膦基)-6，6’-二甲基-1，1’-联苯)、BPPFA(1-[1，2-双-(二苯基膦基)二茂铁基]乙胺)、CHIRAPHOS(2，3-双(二苯基膦基)丁烷)、CYCPHOS(1-环己基-1，2-双(二苯基膦基)乙烷)、DEGPHOS(1-取代-3，4-双(二苯基膦基)吡咯烷)、DIOP(2，3-异亚丙基-2，3-二羟基-1，4-双(二苯基膦基)丁烷)、SKEWPHOS(2，4-双(二苯基膦基)戊烷)、DuPHOS(取代-1，2-双(正膦基)苯)、DIPAMP(1，2-双[(邻甲氧基苯基)苯基膦基]乙烷)、NORPHOS(5，6-双(二苯基膦基)-2-降冰片烯)、PROPHOS(1，2-双(二苯基膦基)丙烷)、PHANEPHOS(4，12-双(二苯基膦基)-[2，2’]-对环芳烷)、取代-2，2’-双(二苯基膦基)-1，1’-联吡啶等。
作为通式(3)的R9～R12中的烃基，例如可列举甲基、乙基、丙基、苄基等碳原子数1～10的烃基。另外，这些烃基可具有烷基、烯基、环烷基、芳基、烷氧基、酯、酰氧基、卤原子、硝基、氰基等可容许的各种取代基。
作为通式(3)的Z中的烃链，例如可列举-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-等直链状烃链，-CH2CH(CH3)-、-CH(CH3)CH(CH3)-等具有支链的烃链，-C6H4-、-C6H10-等环状烃等。另外，这些烃链可具有烷基、烯基、环烷基、芳基、烷氧基、酯、酰氧基、卤原子、硝基、氰基等可容许的各种取代基。其中，作为取代基优选苯基。
通式(3)中于钌上配位2齿配位体二胺衍生物(R9R10N-Z-NR11R12)，因此可通过示例该二胺衍生物进行R9～R12以及Z中的优选具体例的说明。即，作为二胺衍生物，可示例DPEN(1，2-二苯基乙二胺)、N-甲基-1，2-二苯基乙二胺、N，N’-二甲基-1，2-二苯基乙二胺、1，2-环己二胺、DAIPEN(1-异丙基-2，2-二(对甲氧基苯基)乙二胺)、1，2-环庚二胺、2，3-二甲基丁二胺、1-甲基-2，2-二苯基乙二胺、1-异丙基-2，2-二苯基乙二胺、1-甲基-2，2-二(对甲氧基苯基)乙二胺、1-乙基-2，2-二(对甲氧基苯基)乙二胺、1-苯基-2，2-二(对甲氧基苯基)乙二胺、1-苄基-2，2-二(对甲氧基苯基)乙二胺、1-异丁基-2，2-二(对甲氧基苯基)乙二胺等，其中优选DPEN或者DAIPEN。另外，其中优选光学活性的二胺衍生物。再者，光学活性二胺衍生物，不限于上述二胺衍生物，可使用各种光学活性的丙二胺、丁二胺、苯二胺、环己二胺衍生物等。
通式(3)中Y为除四氢硼基(BH4)以外的阴离子基团，例如可列举出氟基、氯基、溴基、碘基、乙酰氧基、苯甲酰氧基、(2，6-二羟基苯甲酰)氧基、(2，5-二羟基苯甲酰)氧基、(3-氨基苯甲酰)氧基、(2，6-甲氧基苯甲酰)氧基、(2，4，6-三异丙基苯甲酰)氧基、1-萘甲酸基、2-萘甲酸基、三氟乙酰氧基、三氟甲磺酰基、三氟甲亚氨磺酰基、四氟硼基(BF4)等。其中作为Y优选，氟基、氯基、溴基、碘基等卤素基。
通式(1)～(3)中所示的金属络合物，有含有1个或多个配位性有机溶剂的情形。此处，作为配位性有机溶剂，例如可示例甲苯、二甲苯等芳香族烃溶剂；戊烷、己烷等脂肪族烃溶剂；二氯甲烷等含卤素的烃溶剂；醚、四氢呋喃等醚类溶剂；甲醇、乙醇、2-丙醇、丁醇、苯甲醇等醇类溶剂；丙酮、甲基乙基酮、环己酮等酮类溶剂；乙腈、DMF(二甲基甲酰胺)、N-甲基吡咯烷酮、DMSO(二甲亚砜)、三乙胺等含杂原子的有机溶剂等。
通式(1)以及(2)中表示的钌、锗以及铱络合物的制备方法，在Angew.Chem.，Int.Ed.Engl.Vol.36，p285(1997)；J.Org.Chem.Vol.64，p2186(1999)等中有记载。即，可通过具有配位体X的钌、铑或铱络合物，与磺酰二胺配位体的反应进行合成。或者，可通过具有磺酰二胺配位体的金属酰胺络合物与HX反应进行合成。
通式(3)中表示的钌络合物的制备方法，在Angew.Chem.，Int.Ed.Engl.Vol.37，p1703(1998)及Organometallics.Vol.21，p1047(2001)等中有记载。即，可通过具有配位体X的氢化钌络合物，与二膦配位体，继而与二胺配位体进行反应而合成。或者，钌的卤化物与二膦配位体，继而与二胺配位体进行反应，制备具有二膦配位体以及二胺配位体的卤化钌络合物，将其还原则可制备目的钌络合物。
作为通式(1)表示的钌络合物的起始原料的钌络合物，例如可使用氯化钌(III)水合物、溴化钌(III)水合物、碘化钌(III)水合物等无机钌化合物；[二氯化钌(降冰片二烯)]多核络合物、[二氯化钌(环辛-1，5-二烯)]多核络合物、双(甲基烯丙基)钌(环辛-1，5-二烯)等二烯配位的钌络合物；[二氯化钌(苯)]多核络合物、[二氯化钌(对伞花烃)]多核络合物、[二氯化钌(三甲基苯)]多核络合物、[二氯化钌(六甲基苯)]多核络合物等芳香族化合物配位的钌络合物；另外，二氯化三(三苯基膦)钌等膦配位的络合物；二氯化钌(二甲基甲酰胺)4、氯氢三(三苯基膦)钌等。另外，只要是具有可与光学活性二膦化合物、光学活性二胺化合物进行取代的配位体的钌络合物，则并不特别限定于上述络合物。例如，如COMPREHENSIVEORGANOMETALLIC CHEMISTRY II Vol.7 p294-296(PERGAMON)中所公开的，可使用各种钌络合物作为起始原料。
作为通式(2)中表示的不对称铑络合物以及不对称铱络合物的起始原料的铑以及铱络合物，例如可使用氯化锗(III)水合物、溴化铑(III)水合物、碘化锗(III)水合物等无机钌化合物、[二氯化五甲基环戊二烯基铑]多核络合物、[二溴化五甲基环戊二烯基锗]多核络合物、[二碘化五甲基环戊二烯基铑]多核络合物。
起始原料钌、铑以及铱络合物与配位体的反应，可在选自甲苯、二甲苯等芳香族烃溶剂；戊烷、已烷等脂肪族烃溶剂；二氯甲烷等含卤素的烃溶剂；醚、四氢呋喃等醚类溶剂；甲醇、乙醇、2-丙醇、丁醇、苯甲醇等醇类溶剂；乙腈、DMF、N-甲基吡咯烷酮以及DMSO等含杂原子的有机溶剂中的1种或2种以上的溶剂中，反应温度为0℃至200℃之间进行，通过该反应可得到金属络合物。
本发明的第1～第3发明中，将通式(1)～(3)表示的金属络合物与酮化合物加入极性溶剂中，通过在加压氢气下混合进行酮化合物的氢化，此时的氢气压力，从经济性方面考虑优选1～200大气压的范围，更优选5～150大气压的范围。反应温度，从经济性方面考虑可在-50～100℃的范围进行，优选在-30～50℃的范围进行，更优选在20～50℃的范围进行。反应时间根据反应基质浓度、温度、压力等反应条件而不同，多数是在数分钟～数天内结束反应，特别多数是在5～24小时内结束反应。另外，反应产物的纯化可通过柱色谱法、蒸馏、重结晶等众所周知的方法进行。另外，使用通式(1)或(2)表示的金属络合物时，可混合与通式(1)或(2)表示的金属络合物相对应的酰胺络合物(例如金属络合物∶酰胺络合物＝1.0∶0-1.0摩尔当量)，另外，也可以往通式(1)或(2)表示的金属络合物中添加HX(X如前所述)(例如金属络合物∶HX＝1.0∶0-0.5摩尔当量)。另外，反应体系内，也可以在由对应的酰胺络合物和HX(例如酰胺络合物∶HX＝1.0∶0.5-1.5摩尔当量)制备通式(1)或(2)的金属络合物之后，实施酮化合物的氢化反应。
作为本发明的第1～第3发明中使用的极性溶剂，可单独使用或并用例如甲醇、乙醇、2-丙醇、2-甲基-2-丙醇、2-甲基-2-丁醇等醇类溶剂；四氢呋喃(THF)、二乙醚等醚类溶剂；DMSO、DMF、乙腈等含杂原子的溶剂等。另外，也可使用这些极性溶剂与其他溶剂的混合溶剂。这些极性溶剂中，优选醇类溶剂，更优选甲醇以及乙醇，最优选甲醇。
本发明第1～第3发明中使用的通式(1)～(3)表示的的金属络合物的量，酮化合物的摩尔数与金属络合物的摩尔数的比值以S/C(S为基质，C为催化剂)表示，可在S/C为10～100,000的范围使用，优选在50～10,000的范围使用。
本发明第1～第3发明的反应体系中，根据需要，可添加无机或有机物的盐。具体可列举高氯酸锂、高氯酸钠、高氯酸镁、高氯酸钡、高氯酸钙、六氟磷酸锂、六氟磷酸钠、六氟磷酸镁、六氟磷酸钙、四氟硼酸锂、四氟硼酸钠、四氟硼酸镁、四氟硼酸钙、四苯基硼酸锂、四苯基硼酸钠、四苯基硼酸镁以及四苯基硼酸钙等离子性的盐。可往金属络合物中添加1～1000摩尔当量的这些盐实施酮的氢化反应。其中相对于金属络合物优选使用10～200摩尔当量的高氯酸盐。
本发明第1～第3发明中通式(1)～(3)表示的金属络合物中的不对称碳均可以(R)体或(S)体中的任一种形式获得。通过选择(R)体或(S)体中的任一种，可高选择性地得到所需的(R)体或(S)体的光学活性醇。
本发明第1～第3发明中，往反应体系内添加碱并不是必须的，所以即使不添加碱酮化合物的氢化反应也可以快速地进行。但是，并不排除添加碱，例如根据反应基质也可添加少量碱。
这样，本发明第1～第3发明的光学活性醇的制备方法，是不一定需要碱而进行酮化合物氢化的方法，所以可以将对碱不稳定的酮化合物氢化从而得到对应的光学活性醇。具体的是，可氢化环状酮制备光学活性环状醇、可氢化具有烯烃部位或者炔部位的酮(特别是α，β-结合是烯烃部位或炔部位的酮)制备具有烯烃部位或炔部位的光学活性醇、可氢化具有羟基的酮制备具有羟基的光学活性醇、可氢化具有卤素取代基的酮(特别是α位具有卤素取代基的酮)制备具有卤素取代基的光学活性醇、可氢化二氢色原酮衍生物制备光学活性色原烷醇、可氢化二酮制备光学活性二醇、可氢化酮酸酯制备光学活性羟基酯、可氢化酮酰胺制备光学活性羟酰胺。图1～图7列举可适用本发明第1～第3发明的酮化合物的代表例。


图1是表示可适用本发明的光学活性醇制备方法的酮化合物的结构的第1说明图；图2是表示相同酮化合物的结构的第2说明图；图3是表示相同酮化合物的结构的第3说明图；图4是表示相同酮化合物的结构的第4说明图；图5是表示相同酮化合物的结构的第5说明图；图6是表示相同酮化合物的结构的第6说明图；图7是表示相同酮化合物的结构的第7说明图。
实施例本发明中羰基化合物的氢化反应，反应可以分批方式也可以连续方式实施。以下，列举实施例来进一步详细地说明本发明。当然，本发明并不限于以下的实施例。
以下的实施例中，反应中使用的溶剂，使用经干燥、脱气的溶剂。另外，NMR使用JNM-LA400(400MHz，日本电子公司制造)以及JNM-LA500(500MHz，日本电子公司制造)进行测定。1HNMR使用四甲基硅烷(TMS)作为内标物质，31PNMR使用85％磷酸作为外标物质，这些的信号设为δ＝0(δ为化学位移)。光学纯度用气相色谱法(GC)或高效液相色谱法(HPLC)进行测定。GC使用Chirasil-DEXCB(0.25mm×25m，DF＝0.25μm)(CHROMPACK公司制造)进行测定，HPLC使用手性化合物分离用柱(Daicel公司制造)进行测定。另外，上述通式(1)的金属络合物基于公知文献Angew.Chem.，Int.Ed.Engl.Vol.36，p285(1997)，上述通式(2)的金属络合物基于公知文献J.Org.Chem.Vol.64，p2186(1999)，上述通式(3)的金属络合物基于公知文献Angew.Chem.，Int.Ed.Engl.Vol.37，p1703(1998)及Organometallics.Vol.21，p1047(2001)中记载的方法进行合成。
以下说明通过4-苯基-3-丁炔-2-酮的氢化反应合成(S)-4-苯基-3-丁炔-2-醇的例子。将钌络合物RuCl[(S，S)-Tsdpen](对伞花烃)(1.6mg，0.0025mmol)装入50mL的不锈钢制加压釜中，并进行氩置换。添加4-苯基-3-丁炔-2-酮(0.291mL，2mmol)、甲醇(5mL)，用氢气加压后，进行5次置换.加入氢气至50大气压开始反应。30℃下搅拌11小时之后，将反应压力恢复至常压.从生成物的1HNMR以及HPLC分析可知以63％的收率生成90％ee的(S)-4-苯基-3-丁炔-2-醇.此处的钌络合物的命名从左开始以金属原子、阴离子基团、二胺配位体、芳烃配位体的顺序排列(参照下式(4))。
式(4) [比较例1]在实施例1的条件下，不用氢气加压进行反应，则完全不能得到目的物。
除变更使用的催化剂及氢气压之外，其他在与实施例1相同的条件下实施反应，合成(S)-4-苯基-3-丁炔-2-醇。结果如表1所示。
表1


条件手性钌催化剂0.0025mmol，CH3OH5ml，S/C＝800，温度30℃，时间11小时，[酮]＝0.4M，dmb1，4-二甲基苯，teb1，3，5-三乙基苯，durene1，2，4，5-四甲基苯，pmb五甲基苯，hmb六甲基苯。
除变更基质的浓度及反应温度，使用添加剂以外，其他在与实施例1相同的条件下实施反应，合成(S)-4-苯基-3-丁炔-2-醇。结果如表2所示。
表2


条件CH3OH中[酮]＝0.4M，RuCl[(S，S)-Tsdpen](对伞花烃)0.0025mmol，S/C＝800，H250atm，时间11小时，溶剂5ml，a[酮]＝0.1M，b[酮]＝1.0M。
除使用的催化剂和溶剂的种类，以及使用添加剂以外，其他在与实施例1相同的条件下实施反应，合成(S)-4-苯基-3-丁炔-2-醇。结果如表3所示。
表3


条件[酮]＝0.4M，手性钌催化剂0.0025mmol，S/C＝800，H250atm，温度30℃，时间11小时，溶剂5ml，aS/C＝2000，bS/C＝2000，H2100atm。
以下说明由1-茚满酮的氢化反应合成(S)-茚满醇的例子。将钌络合物RuCl[(S，S)-Tsdpen](对伞花烃)(1.6mg，0.0025mmol)与1-茚满酮(330mg，2.5mmol)装入50ml的不锈钢制加压釜中，进行氩置换，添加甲醇(5mL)，用氢气加压后，进行5次置换。加入氢气至50大气压开始反应。30℃下搅拌11小时之后，将反应压力恢复至常压。从生成物的1HNMR以及HPLC分析可知以48％的收率生成98％ee的(S)-茚满醇。
除使用的催化剂及溶剂的种类，氢气压、反应时间以及使用添加剂以外，其他在与实施例27相同的条件下实施反应，合成光学活性茚满醇。结果如表4所示。
表4


条件手性钌催化剂0.0025mmol，溶剂5ml，S/C＝1000，温度30℃，时间11小时，[酮]＝0.5M。a24h。
以下说明由α-氯苯乙酮的氢化反应合成光学活性2-氯-1-苯乙醇的例子。将钌络合物RuCl[(S，S)-Tsdpen](均三甲苯)(1mg，0.0016mmol)与α-氯苯乙酮(247mg，1.6mmol)装入50ml的不锈钢制加压釜中，氩置换后，添加甲醇(3.2mL)。用氢气加压，进行5次置换。加入氢气至50大气压开始反应。30℃下搅拌24小时之后，将反应压力恢复至常压。从生成物的1HNMR以及GC分析可知以100％的收率得到98％ee的(R)-2-氯-1-苯乙醇。
以下说明由α-氯苯乙酮的氢化反应合成光学活性2-氯-1-苯乙醇的例子。将钌络合物RuCl[(S，S)-Tsdpen](均三甲苯)(1mg，0.0016mmol)与α-氯苯乙酮(1235mg，8.0mmol)装入50ml的不锈钢制加压釜中，氩置换后，添加甲醇(16.0mL)。用氢气加压，进行5次置换。加入氢气至100大气压开始反应。30℃下搅拌22小时之后，将反应压力恢复至常压。从生成物的1HNMR以及GC分析可知以85％的收率得到97％ee的(R)-2-氯-1-苯乙醇。
除变更使用的催化剂的种类，氢气压、反应时间以外，其他在与实施例32相同的条件下实施反应，合成(R)-2-氯-1-苯乙醇。结果如表5所示。
表5


条件手性钌催化剂0.0016mmol，溶剂CH3OH，温度30℃，时间24小时，[酮]＝0.5M，a15h。
以下说明由α-氯苯乙酮的氢化反应合成光学活性2-氯-1-苯乙醇的例子。除使用由钌络合物Ru[(S，S)-Tsdpen](对伞花烃)与HBF4制备的催化剂，在甲醇/叔丁醇1∶1的混合物中加50atm的氢气压实施反应以外，其他在与实施例32同样的条件下实施反应，以100％的收率得到95％ee的(R)-2-氯-1-苯乙醇。

以下说明由α-氯苯乙酮的氢化反应合成光学活性2-氯-1-苯乙醇的例子。除使用钌络合物CpRhCl[(S，S)-Tsdpen](Cp五甲基环戊二烯)作为催化剂，反应11小时以外，其他在与实施例32同样的条件下实施反应，以44％的收率得到93％ee的(R)-2-氯-1-苯乙醇。该钌络合物的命名，从左开始以环戊二烯配位体、金属原子、阴离子基团、二胺配位体的顺序排列(参照下式(5))。
式(5) [实施例43]以下说明由α-氯-对甲氧基苯乙酮的氢化反应合成光学活性2-氯-1-(对甲氧基苯基)乙醇的例子。将钌络合物RuCl[(S，S)-Tsdpen](均三甲苯)(1mg，0.0016mmol)与α-氯-对甲氧基苯乙酮(1477mg，8.0mmol)、NaClO4(10mg，0.08mmol)装入50mL的不锈钢制加压釜中，氩置换后，添加甲醇(16.0mL)。用氢气加压，进行5次置换。加入氢气至100大气压开始反应。30℃下搅拌24小时之后，将反应压力恢复至常压。从生成物的1HNMR以及GC分析可知以93％的收率得到98％ee的(R)-2-氯-1-(对甲氧基苯基)乙醇。
以下说明由α-氯-对甲氧基苯乙酮的氢化反应合成光学活性2-氯-1-(对甲氧基苯基)乙醇的例子。将钌络合物RuCl[(S，S)-Tsdpen](均三甲苯)(1mg，0.0016mmol)与α-氯-对氯代苯乙酮(605mg，3.2mmol)、NaClO4(10mg，0.08mmol)装入50ml的不锈钢制加压釜中，氩置换后，添加甲醇(6.4mL)。用氢气加压，进行5次置换。加入氢气至100大气压开始反应。30℃下搅拌24小时之后，将反应压力恢复至常压。从生成物的1HNMR以及GC分析可知以93％的收率得到95％ee的(R)-2-氯-1-(对氯苯基)乙醇。
以下说明由二氢色原酮的氢化反应合成光学活性4-色原烷醇的例子。在氩气下，往50mL的不锈钢制加压釜中加入RuCl[(S，S)-Tsdpen](均三甲苯)(1.0mg，0.0016mmol)。往其中添加4-二氢色原酮(474mg，3.2mmol)、甲醇(6.4mL)，用氢气加压，进行5次置换。加入氢气至50大气压开始反应。30℃下搅拌23小时之后，将反应压力恢复至常压。从生成物的1HNMR以及HPLC分析可知以100％的收率得到91％ee的(S)-4-色原烷醇。
以下说明由二氢色原酮的氢化反应合成光学活性4-色原烷醇的例子。在氩气下，往50mL的不锈钢制加压釜中加入RuCl[(S，S)-Tsdpen](对伞花烃)(1.0mg，0.0016mmol).往其中添加4-二氢色原酮(474mg，3.2mmol)、甲醇(6.4mL)，用氢气加压，进行5次置换。加入氢气至50大气压开始反应。30℃下搅拌23小时之后，将反应压力恢复至常压。从生成物的1HNMR以及HPLC分析可知以85％的收率得到97％ee的(S)-4-色原烷醇。
以下说明由二氢色原酮的氢化反应合成光学活性4-色原烷醇的例子。在氩气下，往50mL的不锈钢制加压釜中加入RuCl[(S，S)-Tsdpen](对伞花烃)(1.0mg，0.0016mmol)、NaClO4(10mg，0.08mmol)。往其中添加4-二氢色原酮(1185mg，8.0mmol)、甲醇(16mL)，用氢气加压，进行5次置换。加入氢气至50大气压开始反应。30℃下搅拌23小时之后，将反应压力恢复至常压。从生成物的1HNMR以及HPLC分析可知以93％的收率得到97％ee的(S)-4-色原烷醇。
以下说明由3’-羟基苯乙酮的氢化反应合成光学活性(3’-羟苯基)乙醇的例子。在氩气下，往50mL的不锈钢制加压釜中加入RuCl[(S，S)-Tsdpen](均三甲苯)(0.93mg，0.0015mmol)、NaClO4(9.2mg，0.075mmol)。往其中添加3’-羟基苯乙酮(613mg，4.5mmol)、甲醇(9mL)，以氢气加压后，进行5次置换。加入氢气至100大气压开始反应。30℃下搅拌20小时之后，将反应压力恢复至常压。从生成物的1HNMR以及HPLC分析可知以98％的收率得到98％ee的光学活性(3’-羟苯基)乙醇。
以下说明由5，6-二氢-4H-噻吩并[2，3-b]噻喃-4-酮-7，7-二氧化物的氢化反应合成光学活性5，6-二氢-4H-噻吩并[2，3-b]噻喃-4-羟基-7，7-二氧化物的例子。在氩气下，往50mL的不锈钢制加压釜中加入RuCl[(S，S)-Tsdpen](均三甲苯)(0.93mg，0.0015mmol)、NaClO4(9.2mg，0.075mmol)。往其中添加5，6-二氢-4H-噻吩并[2，3-b]噻喃-4-酮-7，7-二氧化物(455mg，2.25mmol)、甲醇(22.5mL)，用氢气加压后，进行5次置换。加入氢气至100大气压开始反应。30℃下搅拌24小时之后，将反应压力恢复至常压。从生成物的1HNMR以及HPLC分析可知以100％的收率得到98％ee的(S)-5，6-二氢-4H-噻吩并[2，3-b]噻喃-4-羟基-7，7-二氧化物。
以下说明由丙酮醇的氢化反应合成光学活性1，2-丙二醇的例子。在氩气下，往50mL的不锈钢制加压釜中加入RuCl[(S，S)-Tsdpen](均三甲苯)(0.93mg，0.0015mmol)、NaClO4(9.2mg，0.075mmol)。往其中添加丙酮醇(111mg，1.5mmol)、甲醇(3.0mL)，用氢气加压后，进行5次置换。加入氢气至100大气压开始反应。30℃下搅拌17小时之后，将反应压力恢复至常压。从生成物的1HNMR以及HPLC分析可知以97％的收率得到63％ee的(R)-1，2-丙二醇。
以下说明由2，3-丁二酮的氢化反应合成光学活性2，3-丁二醇的例子。在氩气下，往50mL的不锈钢制加压釜中加入RuCl[(S，S)-Tsdpen](对伞花烃)(0.95mg，0.0015mmol)、NaClO4(9.2mg，0.075mmol).往其中添加2，3-丁二酮(129mg，1.5mmol)、甲醇(3.0mL)，用氢气加压后，进行5次置换。加入氢气至50大气压开始反应。30℃下搅拌18小时之后，将反应压力恢复至常压。从生成物的1HNMR以及HPLC分析可知以47％的收率得到(S，S)-2，3-丁二醇。
以下说明由4-苯基-3-丁炔-2-酮的氢化反应合成(R)-4-苯基-3-丁炔-2-醇的例子。将钌络合物RuHCl[(S)-tolbinap][(S，S)-dpen](1mg，0.00097mmol)装入50mL的不锈钢制加压釜中，氩置换后，添加4-苯基-3-丁炔-2-酮(0.283mL，1.94mmol)、甲醇(1.9mL)。用氢气加压置换(5次)。加入氢气至9大气压开始反应。30℃下搅拌11小时之后，将反应压力恢复至常压。通过反应液的1HNMR以及HPLC对生成物4-苯基-3-丁炔-2-醇进行定量及求算光学纯度，得知以65％的收率生成74％ee的(R)-4-苯基-3-丁炔-2-醇。该钌络合物的命名，从左开始以金属原子、氢原子、阴离子基团、二膦配位体、二胺配位体的顺序排列(参照下式(6))。
式(6) [实施例53-54]除使用钌络合物RuHCl[(S，S)-tolbinap][(S，S)-dpen]作为催化剂，反应温度及添加剂以外，其他在与实施例52相同的条件下实施反应。结果如表6所示。
表6


条件手性钌催化剂0.001mmol，CH3OH 2ml，S/C＝2000，时间11小时，H29atm，[酮]＝1.0M。
a比较例。
除使用钌络合物RuH(BH4)[(S，S)-tolbinap][(S，S)-dpen]作为催化剂，反应温度及添加剂以外，其他在与实施例52相同的条件下实施反应。结果如表6所示。
将钌络合物RuCl2[(S)-tolbinap][(S，S)-dpen](1mg，0.00097mmol)及KOt-Bu(0.1mg，0.00097mmol)装入50mL的不锈钢制加压釜中，氩气置换后，添加4-苯基-3-丁炔-2-酮(0.283mL，1.94mmol)、甲醇(1.9mL)，用氢气加压置换(5次)。加入氢气至9大气压开始反应。30℃下搅拌11小时之后，将反应压力恢复至常压.从反应液的1HNMR得知仅生成极微量的4-苯基-3-丁炔-2-醇。
除在2-丙醇中实施反应以外，其他与比较例2相同，4-苯基-3-丁炔-2-酮进行反应，从反应液的1HNMR得知仅生成极微量的4-苯基-3-丁炔-2-醇。
工业实用性本发明可用于制备作为医药、农药或者许多常用化学品的合成中间体等的光学活性醇。
权利要求
1.一种光学活性醇的制备方法，该方法是将以通式(1)表示的金属络合物与酮化合物加入极性溶剂中，通过在加压氢气下混合将酮化合物氢化从而制备光学活性醇，通式(1) (通式(1)中，R1和R2可以相同或互不相同，表示选自烷基、优选具有取代基的苯基、优选具有取代基的萘基、优选具有取代基的环烷基以及R1和R2一起形成的非取代或具有取代基的脂环族环中的一种；R3表示选自烷基、全氟烷基、优选具有取代基的萘基、优选具有取代基的苯基以及樟脑基中的一种；R4表示氢原子或烷基；Ar表示任选具有取代基的苯；X是阴离子基团；*表示不对称碳)。
2.一种光学活性醇的制备方法，该方法是将以通式(2)表示的金属络合物与酮化合物加入极性溶剂中，通过在加压氢气下混合将酮化合物氢化从而制备光学活性醇，通式(2) (通式(2)中，R1和R2可以相同或互不相同，表示选自烷基、任选具有取代基的苯基、任选具有取代基的萘基、任选具有取代基的环烷基以及R1和R2一起形成的非取代或具有取代基的脂环族环中的一种；R3表示选自烷基、全氟烷基、任选具有取代基的萘基、任选具有取代基的苯基以及樟脑基中的一种；R4表示氢原子或烷基；Cp表示任选具有取代基的环戊二烯；M表示铑或铱；X表示阴离子基团；*表示不对称碳)。
3.根据权利要求1或2所述的光学活性醇的制备方法，其中上述通式(1)或(2)中，R1、R2和R3可以相同或互不相同，为苯基、具有碳原子数为1～5的烷基的苯基、具有碳原子数为1～5的烷氧基的苯基或者具有卤素取代基的苯基。
4.一种光学活性醇的制备方法，该方法是将以通式(3)表示的金属络合物与酮化合物加入极性溶剂中，通过在加压氢气下混合将酮化合物氢化从而制备光学活性醇，通式(3) (通式(3)中，W是任选具有取代基的结合链，R5～R8可以相同或不同，表示任选具有取代基的烃基，R5和R6可一起形成任选具有取代基的碳链环，R7和R8可一起形成任选具有取代基的碳链环；R9～R12可以相同或不同，是氢原子或任选具有取代基的烃基；Z表示任选具有取代基的烃链；Y是除BH4以外的阴离子基团；钌的各配位体可以任何方式配位)。
5.根据权利要求4所述的光学活性醇的制备方法，其中上述通式(3)中，R5R6P-W-PR7R8中，W是2位以及2’位与磷原子结合、其他的任何位置任选具有取代基的联萘基。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的光学活性醇的制备方法，其中上述极性溶剂为甲醇或乙醇。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的光学活性醇的制备方法，其中不添加碱而进行制备。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的光学活性醇的制备方法，其中上述酮化合物为对碱不稳定的酮化合物。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的光学活性醇的制备方法，其中上述酮化合物为环状酮、具有烯烃部位的酮、具有炔部位的酮、具有羟基的酮、具有卤素取代基的酮、二氢色原酮衍生物、二酮、酮酸酯或酮酰胺。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的光学活性醇的制备方法，其中上述酮化合物为α位具有卤素取代基的酮化合物或者α，β-炔基酮。
全文摘要
通过往极性溶剂中加入以右式表示的钌络合物RuCl[(S，S)－Tsdpen](对伞花烃)及酮化合物，在加压氢气下混合使酮化合物氢化而制备光学活性醇。
文档编号B01J31/18GK1926083SQ20048004265
公开日2007年3月7日 申请日期2004年3月29日 优先权日2004年3月29日
发明者野依良治, 大熊毅, 堤邦彦, 内海典之, 村田邦彦 申请人:财团法人名古屋产业科学研究所