專利名稱：烯烴的不對稱環(huán)氧化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用基于釕配合物的催化劑對烯烴進(jìn)行不對稱環(huán)氧化的方法，還涉及適用于該目的的釕配合物本身。
背景技術(shù)：
烯烴是易獲得和價(jià)廉的工業(yè)應(yīng)用原料。它們可以通過氧化被轉(zhuǎn)變成環(huán)氧化物，而環(huán)氧化物又在活性化合物和精細(xì)化學(xué)品的合成(化妝品產(chǎn)業(yè)、聚合物產(chǎn)業(yè)等)中作為多用途的中間體是至關(guān)重要的。手性的環(huán)氧化物特別有價(jià)值，因?yàn)樗鼈兛梢垣@得無數(shù)結(jié)構(gòu)元件，例如手性二醇或手性氨基醇，這些結(jié)構(gòu)元件尤其在天然產(chǎn)物和生物活性化合物中經(jīng)常存在的。最有效和最經(jīng)濟(jì)的合成手性環(huán)氧化物的方法是對烯烴進(jìn)行催化的不對稱環(huán)氧化反應(yīng)。
根據(jù)Mezetti等人(Green Chemistry 1999，1，39-41；Organommetallics2000，19，4117-4126)，已知烯烴可在釕催化劑存在下，用過氧化氫作為氧化劑進(jìn)行環(huán)氧化，但是至多42％的對映選擇性(enantioselectivities)是不能令人滿意的，而且在大多數(shù)情況下的產(chǎn)率對于產(chǎn)業(yè)應(yīng)用而言太低了。
其他基于釕的系統(tǒng)，例如手性的席夫堿配合物(Kureshi等人，J.Mol.Catal.AChemical 1997，124，91-97)在產(chǎn)率和立體選擇性方面同樣是非常無效的。
另一種方法已經(jīng)由Nishiyama等人描述(Chem.Commun.1997，1863-1864)。在反式1，2-二苯乙烯的環(huán)氧化反應(yīng)中，在產(chǎn)率達(dá)63％之內(nèi)下實(shí)現(xiàn)了74％對映選擇性，其中使用具有手性雙(噁唑啉基)吡啶配位體的釕-吡啶-2，6-二羧酸根配合物。然而，該方法的缺點(diǎn)是必須使用雙(乙酸基)碘代苯作為再次氧化劑(reoxidant)。該試劑對于產(chǎn)業(yè)方法而言是無吸引力的，因?yàn)槠鋬r(jià)格昂貴。
因此，仍需要開發(fā)通用和高效的對烯烴進(jìn)行不對稱環(huán)氧化的方法，該方法表現(xiàn)出高化學(xué)選擇性和對映選擇性，并且還有良好的產(chǎn)物產(chǎn)率。同時(shí)，出于產(chǎn)業(yè)角度，使用既價(jià)廉又對環(huán)境友好的氧化劑是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)在，我們已發(fā)現(xiàn)一種制備立體異構(gòu)體富含的式(I)化合物的方法 式中，“*”是具有(R)或(S)構(gòu)型的碳原子，而R1，R2，R3和R4各自相互獨(dú)立地為氫、烷基、芳基、芳烷基、鹵代烷基或式(IIa)至(IIf)之一的基團(tuán)，A-B-D-E(IIa) A-E(IIb)A-SO2-E (IIc)A-B-SO2R6(IId)A-SO3W (IIe)A-COW (IIf)其中，在式(IIa)至(IIf)中，A是無或是亞烷基或鹵代亞烷基，和B是無或是氧或NR5，其中R5是氮、芳烷基或芳基，和D是羰基，和E是R6、OR6、NHR7或N(R7)2，其中R6是烷基、芳烷基或芳基，和基團(tuán)R7各自相互獨(dú)立地為烷基、芳烷基或芳基，或者基團(tuán)N(R7)2是具有4-12碳原子的環(huán)氨基，和W是OH、NH2、或OM，其中M是堿金屬離子、半當(dāng)量的堿土金屬離子、銨離子或有機(jī)銨離子，或者，基團(tuán)R1，R2，R3和R4中的兩者一起是總計(jì)有3-16個(gè)碳原子的3至7員環(huán)的一部分，其特征在于，將式(III)化合物與式(IV)化合物反應(yīng)， 式中R1、R2、R3和R4各自相互獨(dú)立地為如上定義的基團(tuán)，R8-OOH(IV)
式中，R8是氫、烷基或芳烷基，其中，該反應(yīng)在釕配合物存在下進(jìn)行，所述的釕配合物具有式(V)化合物和式(VII)化合物兩者作為配位體式(V) 式中，R9是氫、鹵素、羥基、羥基羰基、烷氧基羰基、烷氧基、烷基、芳烷基或芳基，以及L1和L2各自相互獨(dú)立地為式(VI-a)基團(tuán)或式(VI-b)基團(tuán)，但是優(yōu)選是相同的式(VI-a)或式(VI-b)基團(tuán) 式中“*1”和/或“*2”和/或“*3”每個(gè)是具有(R)或(S)構(gòu)型的不對稱碳原子，優(yōu)選情況是“*1”是具有(R)或(S)構(gòu)型的不對稱碳原子而“*2”和/或“*3”同樣能是這樣的碳原子，箭頭指向與中央吡啶環(huán)的鍵合點(diǎn)，而R10a、R10b和R11各自相互獨(dú)立地為烷基、烷氧基烷基、三烷基甲硅烷氧基烷基(trialkylsiloxyalkyl)、烷氧基羰基、芳烷基或芳基，或者R10a和R11或者R10a和R10b是總計(jì)有5-16碳原子的環(huán)狀基團(tuán)的一部分，和R11和/或在每種情況下R10a和/或R10b中的一個(gè)或兩個(gè)基團(tuán)(優(yōu)選地在每種情況下的R10a和/或R10b中的一個(gè)或兩個(gè)基團(tuán))還可以是氫；式(VII)
式中X1、X2和X3各自相互獨(dú)立地為N、CH或CR12和R12是氫、鹵素、羥基、羥基羰基、烷氧基羰基、烷氧基、烷氧基烷基、芳烷基或芳基，以及n是0、1、2或3，較佳地是0或1，而特別優(yōu)選地是0。
具體實(shí)施例方式
出于本發(fā)明目的，“富含立體異構(gòu)體的”指一種非對映體或?qū)τ丑w以相對于其他非對映體或其他對映體的更高的比例存在。
本發(fā)明范圍包括上述和下述的、所有基團(tuán)定義、參數(shù)和解釋，它們可以是廣義的或優(yōu)選范圍的，可以互相組合，即還可以位于各自范圍和優(yōu)選范圍之間。
出于本發(fā)明目的，除非單獨(dú)注明，否則芳基優(yōu)選指具有6-24個(gè)骨架碳原子的碳環(huán)芳香基或具有5-24個(gè)骨架碳原子的雜芳香基，其中每個(gè)環(huán)中的0、1、2或3個(gè)骨架碳原子(但整個(gè)分子中至少一個(gè)骨架碳原子)可被選自下組的雜原子所取代氮、硫和氧。此外，碳環(huán)芳香基或雜芳香基在每個(gè)環(huán)上可以被5個(gè)以內(nèi)相同或不同的、選自下組的取代基所取代羥基、氟、硝基、氰基、游離的或保護(hù)的甲?；1-C12-烷基、C5-C14-芳基、C6-C15-芳基烷基、-PO-[(C1-C8)-烷基]2，-PO-[(C5-C14)-芳基]2，-PO-[(C1-C8)-烷基)(C5-C14)-芳基)]，三(C1-C8-烷基)甲硅烷氧基或式(IIa)至(IIf)的基團(tuán)。這同樣適用于芳烷基的芳基部分。
例如，芳基特別優(yōu)選地是苯基、萘基、或蒽基，它們可以被1、2或3個(gè)獨(dú)立地選自下組的基團(tuán)所取代C1-C6-烷基、C5-C14-芳基、C1-C6-烷氧基、C1-C6-烷氧基羰基、鹵素、羥基、硝基或氰基。
出于本發(fā)明目的，除非單獨(dú)注明，否則烷基或亞烷基或烷氧基優(yōu)選在每種情況下獨(dú)立地是直鏈的、環(huán)狀的、分支的或未分支的烷基、或亞烷基或烷氧基，它們可進(jìn)一步被C1-C4烷氧基所取代。這同樣適用于芳烷基的亞烷基部分。
例如，烷基特別優(yōu)選地是甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、正戊基、環(huán)己基和正己基、正庚基、正辛基、異辛基、正癸基和正十二烷基。
例如，亞烷基優(yōu)選地是亞甲基、1，1-亞乙基、1，2-亞乙基、1，1-亞丙基、1，2-亞丙基、1，3-亞丙基、1，1-亞丁基、1，2-亞丁基、2，3-亞丁基和1，4-亞丁基、1，5-亞戊基、1，6-亞己基、1，1-亞環(huán)己基、1，4-亞環(huán)己基、1，2-亞環(huán)己基和1，8-亞辛基。
例如，烷氧基優(yōu)選地是甲氧基、乙氧基、異丙氧基、正丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基和環(huán)己氧基。
出于本發(fā)明目的，除非單獨(dú)注明，否則芳烷基優(yōu)選在每種情況下獨(dú)立地是直鏈的、環(huán)狀的、分支的或未分支的烷基，它可以是單取代的或多取代的，特別優(yōu)選的是被如上定義的芳基所單取代。
出于本發(fā)明目的，除非單獨(dú)注明，否則鹵代烷基或鹵代亞烷基優(yōu)選在每種情況下獨(dú)立地是直鏈的、環(huán)狀的、分支的或未分支的烷基，它可以是被選自下組的鹵原子所單鹵代、多鹵代或全鹵代氟、氯、溴和碘。
例如，C1-C8-鹵代烷基特別優(yōu)選地是三氟甲基、三氯甲基、2，2，2-三氟乙基、五氟乙基和九氟丁基；C1-C8氟代烷基是三氟甲基、2，2，2-三氟乙基、五氟乙基和九氟丁基。
保護(hù)的甲?；峭ㄟ^轉(zhuǎn)變成胺縮醛(aminal)、乙縮醛或混合的胺縮醛-乙縮醛而被保護(hù)的甲?；?，其中胺縮醛、乙縮醛或混合的胺縮醛-乙縮醛可以是非環(huán)狀的或環(huán)狀的。
優(yōu)選的式(I)，(IV)，(V)和(VII)化合物在下面定義。
在式(I)中，R1、R2、R3和R4各自宜相互獨(dú)立，是氫、C1-C8-烷基、C5-C14-芳基、C6-C15-芳基烷基、C1-C8-鹵代烷基，或者R1、R2、R3和R4中的兩者一起是總計(jì)有3-16個(gè)碳原子的3至7員環(huán)的一部分。
更優(yōu)選的是這樣的化合物，其中基團(tuán)R1、R2、R3和R4中的至少一個(gè)(甚至更佳地至少2個(gè))是氫。
在式(IV)中，R8優(yōu)選是氫或C3-C6-烷基，特別優(yōu)選是氫或叔丁基，更特別優(yōu)選是氫。
在式(V)中，R9優(yōu)選是氫、鹵素、C1-C4-烷氧基、C1-C4-烷基、苯基，特別優(yōu)選是氫或苯基。
此外，在式(V)中的L1和L2是相同的式(VI-a)或(VI-b)基團(tuán)。
優(yōu)選的是，基團(tuán)R10a和/或R10b各自相互獨(dú)立地是氫、甲基或苯基。特別優(yōu)選的是，在每種情況下，基團(tuán)R10a和/或R10b中的一個(gè)基團(tuán)是甲基或苯基，而第二個(gè)R10a和/或R10b基團(tuán)(如果適用，另外兩個(gè)R10a或R10b基團(tuán))是氫，或者一個(gè)R10a基團(tuán)是氫而第二個(gè)R10a基團(tuán)和R11構(gòu)成二氫化茚二基(indanediyl)。在本發(fā)明的優(yōu)選例中，式(VI-a)中的R10a以及式(VI-b)R10a和R10b都是氫。
基團(tuán)R11優(yōu)選是甲基、異丙基、叔丁基、2-萘基、苯基、2-氯苯基、芐基、羥甲基、三丁基甲硅烷氧基甲基、2-三丁基甲硅烷氧基乙基或甲氧基羰基。
在式(VII)化合物中，R12優(yōu)選是氫、羥基、C1-C4-烷氧基或苯基，特別優(yōu)選是氫。
優(yōu)選的是，X1，X2，X3基團(tuán)中至少2個(gè)，更佳地3個(gè)是CH或CR12。
n優(yōu)選是0或1，特別優(yōu)選地表示4位的一個(gè)取代基。
優(yōu)選的釕配合物是式(VIII)的配合物[Ru(V)(VII)](VIII)式中，(V)表示式(V)化合物，而(VII)表示式(VII)化合物。這樣的配合物可用本已知曉的方式，用與本文起初部分的引用文獻(xiàn)中所描述的方法相類似的方法進(jìn)行制備。
式(V)化合物(除了L1和L2是相同的式(VI-a)基團(tuán)的化合物之外，式中每個(gè)R10a都是氫，而R11是異丙基或苯基)是以前未知的，因而被包括在本發(fā)明之內(nèi)。這同樣適用于在本發(fā)明方法中使用且由式(V)化合物所衍生的釕配合物，尤其是式(VIII)釕配合物。
這樣的式(V)化合物的例子是4-氯-2，6-雙[4’-(S)-苯基噁唑啉-2’-基]吡啶、4-苯基-2，6-雙[4’-(S)-苯基噁唑啉-2’-基]吡啶、2，6-雙[(R)-4’-(1”-萘基)-5’，6’-二氫-4’H-[1’，3’]噁嗪-2’-基]吡啶和2，6-雙[(R)-4’-(2”-萘基)-5’，6’-二氫-4’H-[1’，3’]噁嗪-2’-基]吡啶。
式(V)化合物可通過，例如Nishiyama等人，Organometallics 1991，10，500-508中所述的方法制備。
在優(yōu)選例中，本發(fā)明方法在有機(jī)溶劑(尤其是仲醇或叔醇、非質(zhì)子極性溶劑、酮、氯化烴和芳香烴)存在下進(jìn)行。出于本發(fā)明目的，非質(zhì)子極性溶劑是這樣的溶劑，它在25℃的介電常數(shù)為5或更大且在25℃時(shí)基于水性基準(zhǔn)標(biāo)度(aqueous reference scale)的pKa為20或更大。在本發(fā)明方法中，特別優(yōu)選的是使用仲醇和叔醇，尤其是叔戊醇和叔丁醇。
例如，反應(yīng)的進(jìn)行是通過將式(III)化合物和釕配合物以及添加劑(如果合適)與有機(jī)溶劑一起置于反應(yīng)器中，然后加入氧化劑(如果合適，以有機(jī)溶劑中的溶液形式加入)。在優(yōu)選例中，將氧化劑溶液在10分鐘至24小時(shí)期間計(jì)量加入反應(yīng)混合物。
反應(yīng)時(shí)間(進(jìn)一步的攪拌時(shí)間)可以是例如24小時(shí)之內(nèi)，較佳地在5小時(shí)之內(nèi)，更佳地為2小時(shí)之內(nèi)。
反應(yīng)可以在-20℃至150℃，較佳地0-80℃，更佳地0℃-40℃，以及非常優(yōu)選地15℃-30℃的溫度下進(jìn)行。
反應(yīng)中的壓力并不重要，可以是例如0.5至100巴，較佳地0.8-10巴。特別優(yōu)選的是環(huán)境壓力。
作為式(IV)化合物，特別優(yōu)選的是，在本發(fā)明方法中使用叔丁基氫過氧化物(tert-butyl hydroperoxide)或過氧化氫。氧化劑的用量優(yōu)選為1至10摩爾當(dāng)量，按式(III)化合物計(jì)，特別優(yōu)選為1-5摩爾當(dāng)量，非常特別優(yōu)選為1-3摩爾當(dāng)量。有利的是使用的氧化劑是作為溶劑中的溶液形式，特別優(yōu)選的是水溶液。
在本發(fā)明方法的另一實(shí)施例中，可將添加劑加至反應(yīng)混合物。合適的添加劑例子是胺、亞磷酸鹽、氧化膦、N-氧化N-甲基嗎啉(N-methylmorpholineN-oxide)、氧化2，2，6，6-四甲基-1-哌啶(2，2，6，6-tetramethylpiperidin-1-yl oxide)、吡啶、N-氧化吡啶(pyridine N-oxide)、咪唑、喹啉、N-氧化喹啉(quinoline N-oxide)、2，2’-聯(lián)吡啶(2，2’-bipyridyl)、2，2’-聯(lián)吡啶N，N’-二氧化物(2，2’-bipyridyl N，N’-dioxide)、銨鹽、芳族和脂族的羧酸、羧酸酐、(R)-或(S)-鏈烷磺酰胺和芳香醇。按式(III)化合物計(jì)，這些添加劑的用量優(yōu)選為5至100mol％，特別優(yōu)選地為10-50mol％，非常特別優(yōu)選地為20mol％。
出于本發(fā)明目的，可以使用分離得到的釕配合物，也可以使用在反應(yīng)混合物中原位產(chǎn)生的釕配合物。在后者中，將合適的釕前體配合物(如[Ru(對異丙基甲苯)Cl2]2)與式(V)和(VII)的兩種配位體在反應(yīng)混合物中混合。
分離的配合物是例如，[(4-氯-2，6-雙[4’-(S)-苯基噁唑啉-2’-基]吡啶)(吡啶-2，6-二羧酸根)合釕][(4-苯基-2，6-雙[4’-(S)-苯基噁唑啉-2-基]吡啶)(吡啶-2，6-二羧酸根)合釕][(2，6-雙[4’-(S)-異丙基噁唑啉-2’-基]吡啶)(吡啶-2，6-二羧酸根)合釕][(2，6-雙[(R)-4’-苯基-5’，6’-二氫-4’H-[1’，3’]噁嗪-2’-基]吡啶)(吡啶-2，6-二羧酸根)合釕][(2，6-雙[(R)-4’-(1”-萘基)-5’，6’-二氫-4’H-[1’，3’]噁嗪-2’-基]吡啶)(吡啶-2，6-二羧酸根)合釕] 噁嗪-2’-基]吡啶)(吡啶-2，6-二羧酸根)合釕]分離的配合物的制備，同樣優(yōu)選通過將合適的釕前體配合物(如[Ru(對異丙基甲苯)Cl2]2)與式(V)和(VII)的兩種配位體混合而進(jìn)行。例如通過將釕前體配合物與式(V)配位體在惰性氣體中引入合適的溶劑，并加入式(VII)配位體的溶液，隨后加熱反應(yīng)混合物，并且在反應(yīng)終止后通過萃取、干燥和任選的隨后色譜純化和/或重結(jié)晶而分離釕配合物。
出于本發(fā)明目的，釕配合物的用量或釕前體配合物的用量，例如是0.01至20mol％，較佳地為1至10mol％，更佳地是2-5mol％。
用本發(fā)明所述的方式，可以高產(chǎn)率地獲得式(I)化合物，并且有高的過量立體異構(gòu)體或?qū)τ丑w。反應(yīng)后處理(work-up)可用已知方式進(jìn)行，例如通過用水終止反應(yīng)，用合適的有機(jī)溶劑萃取然后蒸餾或重結(jié)晶環(huán)氧化物。
可用本發(fā)明方法制備的式(I)化合物，特別適用于制備藥物、農(nóng)用化學(xué)品、聚合物，或其中間體。
在本發(fā)明方法中，烯烴的不對稱環(huán)氧化以高化學(xué)選擇性和對映體選擇性地進(jìn)行，并且得到非常優(yōu)良的產(chǎn)物產(chǎn)率。同時(shí)，能夠使用過氧化氫這種價(jià)廉的氧化劑是一特殊優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)施例通用方法在一典型實(shí)驗(yàn)中，將烯烴(0.5mmol)和釕配合物[(S，S-2，6-雙[4’-(S)-苯基噁唑啉-2’-基]吡啶)(吡啶-2，6-二羧酸根)合釕](0.025mmol)與叔戊醇(9ml)混合，并且如果適用則加入添加劑。在叔戊醇(1ml)中的氧化劑(0.75mmol)溶液，在12小時(shí)期間計(jì)量加入該混合物中。在反應(yīng)結(jié)束后(通過GC-FID監(jiān)測轉(zhuǎn)化情況)，用飽和的Na2SO3溶液(約10ml)猝滅反應(yīng)混合物，用二氯甲烷(每次10ml)萃取二次。通過蒸餾去除溶劑后，通過柱色譜純化產(chǎn)物。下述的所有產(chǎn)物通過GS-MS和NMR數(shù)據(jù)以及與可信樣品(GC-FID)的比較而得以證實(shí)。
實(shí)施例1在通用方法中，使用反式1，2-二苯乙烯和H2O2(作為氧化劑)，得到反式氧化1，2-二苯乙烯，產(chǎn)率為99％并且對映體過量(ee)為67％。
實(shí)施例2在通用方法中，使用反式1，2-二苯乙烯和H2O2(作為氧化劑)，并存在0.025mmol 2，2’-吡啶基N，N’-二氧化物作為添加劑，得到氧化1，2-二苯乙烯，產(chǎn)率為96％并且對映體過量(ee)為71％。
實(shí)施例3在通用方法中，使用反式1，2-二苯乙烯和H2O2(作為氧化劑)以及催化劑[(4-氯-2，6-雙[4’-(S)-苯基噁唑啉-2’-基]吡啶)(吡啶-2，6-二羧酸根)合釕]，得到反式氧化1，2-二苯乙烯，產(chǎn)率為93％并且對映體過量(ee)為71％。
實(shí)施例4在通用方法中，使用反式1，2-二苯乙烯和H2O2(作為氧化劑)以及催化劑[(4-苯基-2，6-雙[4’-(S)-苯基噁唑啉-2’-基]吡啶)(吡啶-2，6-二羧酸根)合釕](0.025mmol)，得到反式氧化1，2-二苯乙烯，產(chǎn)率為97％并且對映體過量(ee)為69％。
實(shí)施例5在通用方法中，使用反式1，2-二苯乙烯和H2O2(作為氧化劑)以及催化劑[(2，6-雙[4’-(S)-異丙基噁唑啉-2’-基]吡啶)(吡啶-2，6-二羧酸根)合釕](0.025mmol)，得到反式氧化1，2-二苯乙烯，產(chǎn)率為100％并且對映體過量(ee)為54％。
實(shí)施例6在類似于實(shí)施例1的方法中，使用苯乙烯和H2O2(作為氧化劑)，得到氧化苯乙烯，產(chǎn)率為71％并且對映體過量(ee)為31％。
實(shí)施例7在類似于實(shí)施例1的方法中，使用苯乙烯和H2O2(作為氧化劑)以及乙酸，得到氧化苯乙烯，產(chǎn)率為75％并且對映體過量(ee)為42％。
實(shí)施例8在類似于實(shí)施例1的方法中，使用對氯苯乙烯和t-BuOOH(作為氧化劑)，得到氧化對氯苯乙烯，產(chǎn)率為48％并且對映體過量(ee)為34％。
實(shí)施例9在類似于實(shí)施例1的方法中，使用對氟苯乙烯和t-BuOOH(作為氧化劑)，得到氧化對氟苯乙烯，產(chǎn)率為54％并且對映體過量(ee)為34％。
實(shí)施例10在類似于實(shí)施例1的方法中，使用α-甲基苯乙烯和H2O2(作為氧化劑)，得到氧化α-甲基苯乙烯，產(chǎn)率為52％并且對映體過量(ee)為13％。
實(shí)施例11在類似于實(shí)施例1的方法中，使用β-甲基苯乙烯和H2O2(作為氧化劑)，得到氧化β-甲基苯乙烯，產(chǎn)率為82％并且對映體過量(ee)為58％。
實(shí)施例12在類似于實(shí)施例1的方法中，使用2-甲基-1-苯基-1-丙烯和t-BuOOH(作為氧化劑)，得到氧化2-甲基-1-苯基-1-丙烯，產(chǎn)率為95％并且對映體過量(ee)為65％。
實(shí)施例13在通用方法中，使用1，2-二苯基-1-丙烯和t-BuOOH(作為氧化劑)，得到氧化1，2-二苯基-1-丙烯，產(chǎn)率為93％并且對映體過量(ee)為22％。
實(shí)施例14在類似于實(shí)施例1的方法中，使用三苯基乙烯和t-BuOOH(作為氧化劑)，得到氧化三苯基乙烯，產(chǎn)率為90％并且對映體過量(ee)為8％。
實(shí)施例15在類似于實(shí)施例1的方法中，使用1-苯基環(huán)己烯和H2O2(作為氧化劑)，得到氧化1-苯基環(huán)己烯，產(chǎn)率為87％并且對映體過量(ee)為12％。
實(shí)施例16在類似于實(shí)施例1的方法中，使用反式1，2-二苯乙烯和H2O2(作為氧化劑)，但是用0.0125mol[Ru(對異丙基甲苯)Cl2]2、0.025mol 2，6-雙[4’-(S)-苯基噁唑啉-2’-基]吡啶和0.025mol吡啶-2，6-二羧酸二鈉在原位產(chǎn)生催化劑，得到了反式的氧化1，2-二苯乙烯，產(chǎn)率為96％并且對映體過量(ee)為61％。
在釕配合物存在下，實(shí)施例1-16的烯烴不對稱環(huán)氧化的表格總結(jié)
實(shí)施例17在通用方法中，使用苯乙烯和H2O2(作為氧化劑)以及催化劑[(2，6-雙[(R)-4’-苯基-5’，6’-二氫-4’H-[1’，3’]噁嗪-2’-基]吡啶)(吡啶-2，6-二羧酸根)合釕](0.025mmol)，得到氧化苯乙烯，產(chǎn)率為56％并且對映體過量(ee)為48％。
實(shí)施例18在通用方法中，使用苯乙烯和H2O2(作為氧化劑)以及催化劑[(2，6-雙[(R)-4’-(1”-萘基)-5’，6’-二氫-4’H-[1’，3’]噁嗪-2’-基]吡啶)(吡啶-2，6-二羧酸根)合釕](0.025mmol)，得到氧化苯乙烯，產(chǎn)率為65％并且對映體過量(ee)為38％。
實(shí)施例19制備[(2，6-雙[(R)-4’-(2”-萘基)-5’，6’-二氫-4’H-[1’，3’]噁嗪-2’-基]吡啶)(吡啶-2，6-二羧酸根)合釕] 將64mg吡啶-2，6-二羧酸二鈉(0.30mmol)在2ml甲醇/水(1∶1)混合溶劑中的溶液，在Ar氣氛中滴加至150mg 2，6-雙[(R)-4’-(2”-萘基)-5’，6’-二氫-4’H-[1’，3’]噁嗪-2’-基]吡啶(0.30mmol)和92mg[Ru(對異丙基甲苯)Cl2]2(0.15mmol)在2ml甲醇中的溶液中，然后將反應(yīng)混合物在65℃加熱1小時(shí)。隨后用30ml二氯甲烷萃取反應(yīng)混合物，有機(jī)相用30ml水洗滌，用MgSO4干燥，過濾，然后減壓去除溶劑。隨后在硅膠(70-230目)上，用CH2Cl2/甲醇(從100∶2至100∶5)作為梯度洗脫劑進(jìn)行色譜分離，并重新減壓去除溶劑之后，從CH2Cl2/正己烷中重結(jié)晶產(chǎn)物。這得到了138mg[(2，6-雙[(R)-4’-(2”-萘基)-5’，6’-二氫-4’H-[1’，3’]噁嗪-2’-基]吡啶)(吡啶-2，6-二羧酸根)合釕](理論值的60％)。
實(shí)施例20在通用方法中，使用苯乙烯和H2O2(作為氧化劑)，以及催化劑[(2，6-雙[(R)-4’-(2”-萘基)-5’，6’-二氫-4’H-[1’，3’]噁嗪-2’-基]吡啶)(吡啶-2，6-二羧酸根)合釕](0.025mmol)，得到氧化苯乙烯，產(chǎn)率為59％并且對映體過量(ee)為48％。
權(quán)利要求
1.一種制備立體異構(gòu)體富含的式(I)化合物的方法， 式中，“*”是具有(R)或(S)構(gòu)型的碳原子，而R1、R2、R3和R4各自相互獨(dú)立地為氫、烷基、芳基、芳烷基、鹵代烷基或式(IIa)至(IIf)之一的基團(tuán)，A-B-D-E(IIa)A-E (IIb)A-SO2-E (IIc)A-B-SO2R6(IId)A-SO3W(IIe)A-COW (IIf)其中，在式(IIa)至(IIf)中，A是無或是亞烷基或鹵代亞烷基，和B是無或是氧或NR5，其中R5是氮、芳烷基或芳基，和D是羰基，和E是R6、OR6、NHR7或N(R7)2，其中R6是烷基、芳烷基或芳基，和基團(tuán)R7各自相互獨(dú)立地為烷基、芳烷基或芳基，或者基團(tuán)N(R7)2是具有4-12碳原子的環(huán)氨基，和W是OH、NH2、或OM，其中M是堿金屬離子、半當(dāng)量的堿土金屬離子、銨離子或有機(jī)銨離子，或者，基團(tuán)R1、R2、R3和R4中的兩者一起是總計(jì)有3-16個(gè)碳原子的3至7員環(huán)的一部分，其特征在于，將式(III)化合物與式(IV)化合物反應(yīng)， 式中R1、R2、R3和R4各自相互獨(dú)立地為如上定義的基團(tuán)，R8-OOH(IV)式中，R8是氫、烷基或芳烷基，其中，該反應(yīng)在釕配合物存在下進(jìn)行，所述的釕配合物具有式(V)化合物和式(VII)化合物兩者作為配位體式(V) 式中，R9是氫、鹵素、羥基、烷氧基、羥基羰基、烷氧基羰基、烷基、芳烷基或芳基，以及L1和L2各自相互獨(dú)立地為式(VI-a)基團(tuán)或式(VI-b)基團(tuán)， 式中“*1”和/或“*2”和/或“*3”每個(gè)是具有(R)或(S)構(gòu)型的不對稱碳原子，箭頭指向與中央吡啶環(huán)的鍵合點(diǎn)，而R10a、R10b和R11各自相互獨(dú)立地為烷基、烷氧基烷基、三烷基甲硅烷氧基烷基、烷氧基羰基、芳烷基或芳基，或者R10a和R11或者R10a和R10b是總計(jì)有5-16碳原子的環(huán)狀基團(tuán)的一部分，和R11和/或R10a和/或R10b還可以是氫；式(VII) 式中X1、X2和X3各自相互獨(dú)立地為N、CH或CR12和R12是氫、鹵素、羥基、羥基羰基、烷氧基羰基、烷氧基、烷氧基烷基、芳烷基或芳基，以及n是0、1、2或3，較佳地是0或1，而特別優(yōu)選地是0。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在式(I)中，R1、R2、R3和R4各自宜相互獨(dú)立地為氫、C1-C8-烷基、C5-C14-芳基、C6-C15-芳基烷基、C1-C8-鹵代烷基，或者R1、R2、R3和R4中的兩者一起是總計(jì)有3-16個(gè)碳原子的3至7員環(huán)的一部分。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在式(IV)中，R8是氫或C3-C6-烷基。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在式(IV)中，R8是氫。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用的釕配合物是式(VIII)的配合物[Ru(V)(VII)](VIII)式中，(V)表示式(V)化合物，而(VII)表示式(VII)化合物，或者是用合適的釕前體配合物與式(V)和(VII)的兩種配位體，在反應(yīng)混合物中原位產(chǎn)生的配合物。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法在作為溶劑的仲醇或叔醇存在下進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，加入選自下組的添加劑胺、亞磷酸鹽、氧化膦、N-氧化N-甲基嗎啉、氧化2，2，6，6-四甲基-1-哌啶、吡啶、N-氧化吡啶、咪唑、喹啉、N-氧化喹啉、2，2’-聯(lián)吡啶、2，2’-聯(lián)吡啶N，N’-二氧化物、銨鹽、芳族和脂族的羧酸、羧酸酐、(R)-或(S)-鏈烷磺酰胺和芳香醇。
8.一種式(V)化合物，其特征在于，它如權(quán)利要求1中所定義，并排除其中L1和L2各自都是式(VI-a)基團(tuán)的化合物，在式(VI-a)中每個(gè)R10a都是氫，而R11是異丙基或苯基。
9. 4-氯-2，6-雙[4’-(S)-苯基噁唑啉-2’-基]吡啶、4-苯基-2，6-雙[4’-(S)-苯基噁唑啉-2’-基]吡啶、2，6-雙[(R)-4’-(1”-萘基)-5’，6’-二氫-4’H-[1’，3’]噁嗪-2’-基]吡啶和2，6-雙[(R)-4’-(2”-萘基)-5’，6’-二氫-4’H-[1’，3’]噁嗪-2’-基]吡啶。
10.一種釕配合物，其特征在于，它含有權(quán)利要求8或9所述的化合物以及權(quán)利要求1中所述的式(VII)化合物。
11.用權(quán)利要求1-8中一項(xiàng)或多項(xiàng)方法所制備的式(I)化合物的用途，其特征在于，用于制備藥物、農(nóng)用化學(xué)品、聚合物，或其中間體。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用基于釕配合物的催化劑對烯烴進(jìn)行不對稱環(huán)氧化的方法，還涉及適用于該目的的釕配合物本身。
文檔編號C07D303/08GK1680345SQ20051000918
公開日2005年10月12日 申請日期2005年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月5日
發(fā)明者W·麥格萊恩, M·貝勒, C·多布勒, M·－K·蔡, S·波爾, M·克拉翁 申請人:蘭克賽斯德國有限公司