P-монодентатные диамидофосфиты на основе (S)- и (R)-2-(арил- и алкиламинометил)пирролидинов как стереоселекторы в процессах асимметрического катализа

• Автор: Гришина, Татьяна Борисовна
• Шифр специальности: 02.00.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
I. Введение
II. Р-моно, Р,Р- и Р, А-бидентатные хиральные диамидофосфиты, их синтез, строение и применение в каталитических превращениях
(Литературный обзор)
II. 1. Р-Монодентатные лиганды
1.1. Фосфопроизводные (5)-2-(анилинометил)пирролидина
. 1.2. Фосфопроизводные (5)-а,а-дифенилпролинола
I.3. Прочие монодентатные соединения
II. 2. Р, А-Бидентатные лиганды '
2.1 .Фосфопроизводные (5)-2-(анилинометил)пирролидина
2.2. Лиганды структурного типа Б1АРНОХ
2.3. Фосфопроизводные прочих хиральных диаминов
II. 3. Р,Р-16идентат!гые лиганды
3.1. Фосфопоизводные 1,4:3,6-диангидро-0-маннита
3.2. Фосфопроизводные резорцина
III. Синтез новых Р-монодентатных диамидофосфитных лигандов и их применение в асимметрических каталитических превращениях (обсуждение полученных результатов)
1. 1,3,2-Диазафосфолидины на основе (5)-2-(анилинометил)пирролидина, содержащие мопо-эфиры ВЕМОЬ в качестве экзоциклических заместителей
2. 1,3,2-Диазафосфолидины на основе(5)- и (Р)-2-(анилинометил)пирролидинов и (Р)-2-(/м/?а-бром-анилинометил)пирролидина с объемными экзоциклическими заместителями
3. Р-монодентатные лиганды на основе (Р)
(алкиламинометил)пирролидинов
IV. Экспериментальная часть
V. Основные результаты и выводы
VI. Литература
I. ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы.
Асимметрический металлокомплексный катализ является одним из наиболее изящных и эффективных методов получения оптически чистых соединений, широко используемых в химической, фармацевтической, пищевой, парфюмерно-косметической и ряде других отраслей промышленности. Наибольшее значение при этом имеют энантиоселективные процессы Шт-катализируемого гидрирования, Рс1-катализируемого аллильного замещения и Си-катализируемого сопряженного присоединения. Для гидрирования характерны отсутствие побочных реакций, а также использование молекулярного водорода как наиболее дешевого восстановителя и небольших количеств металлокомплексных катализаторов. В аллильном замещении возможно привлечение субстратов с разнообразными функциональными группами и широкого спектра С-, 8-, 1ч[-, О- и Р-содержащих нуклеофилов. Несомненными достоинствами сопряженного присоединения являются большой выбор функционализированных субстратов и низкая стоимость медных предкатализаторов. Вместе с тем, ключевую роль в развитии этих направлений асимметрического катализа играет дизайн и синтез оптимальных фосфорсодержащих лигандов. В последнее десятилетие возрастающее внимание уделяется Р-монодентатным хиральным лигандам фосфитного типа. Это связано с тем, что соединения с Р-0 и (или) Р-И связями легко и в больших количествах получаются путем прямого фосфорилирования доступных оптически активных синтонов. Кроме того, они характеризуются выраженной л-кислотностью и устойчивостью к окислению.
Перспективной группой монодентатных хиральных диамидофосфитов являются 1,3,2-диазафосфолидины, располагающие стереогенными атомами фосфора. По своим электронным свойствам они выступают как хорошими тт-акцепторами (благодаря доступности низко лежащих л*Рм орбиталей), так и
хорошими ст-донорами. Включение диамидофосфитного атома фосфора в состав пятичленного цикла существенно повышает устойчивость таких лигандов к процессам окисления и гидролиза, а его асимметрический характер обеспечивает эффективный перенос хиральности в ходе каталитического цикла. Таким образом, развитие методологии синтеза и использования в асимметрическом металлокомплексном катализе Р -монодентатных 1,3,2-диазафосфолидиновых стереоселекторов является актуальным. Удобными исходными синтонами здесь выступают 1,2-диамины с С]-симметрией, в частности (У)- и (7?)-2-(ариламинометил)пирролидины и (б)- и (7?)-2-(алкиламинометил)пирролидины. При этом особого внимания заслуживают стерически требовательные лиганды с объемными экзоциклическими заместителями (Ж при атоме фосфора.
Цель работы.
Получение нового поколения монодентатных диамидофосфитных стереоселекторов, располагающих /’’'-стереоцентрами и 1,3-диаза-2-фосфабицикло[3.3.0]октановым каркасом. В соответствии с этой целью, предусматривается решение следующих задач:
- синтез на основе (У)-и (7?)-2-(анилинометил)пирролидина стерически требовательных 1,3,2-диазафосфолидинов с объемными экзоциклическими заместителями (Ж при атоме фосфора;
- синтез на основе (У)-2-(алкиламинометил)пирролидинов 1,3,2-диазафосфолидинов с различными заместителями при атоме N(3);
- их использование в качестве лигандов в реакциях асимметрического металлокомплексного катализа.
Научная новизна и практическая ценность работы.
1. Значительно усовершенствован известный способ получения ключевых хиральных синтонов - (5)- и (7?)-анилидов глутаминовой кислоты посредством проведения реакции ее конденсации с анилином в более мягких условиях и за более короткое время; при этом устраняется возможность рацемизации целевых продуктов.

Каталитическая система на основе (£ Я Р)-РЬ-Б! АРНОХ была протестирована в Рё-катализируемом асимметрическом аллильном аминировании различных 1,3-диарилзамещенных аллилкарбонатов 49.1 а-Ь нитрометаном (Схема 25).
Схема 25.

В = X = -Н а у = -Я 1 7- -СН3 д
X = -СНз Ь 7.- -V И
X = -С1 с
х = -ь а
Х = -ОМе е
При этом были достигнуты хорошие значения конверсии (78-92%) и очень высокий уровень энантиоселективности (92-98% её), только в случае субстрата 49.1а реакция не протекает.
Для доказательства возможности практического использования этой реакции разработанная методика нашла применение в синтезе биологически активных соединений (Л’)-прекламола 51.1 и (Л’)-баклофепа гидрохлорида
52.1 (Рисунок 20) [50].
Рисунок 20.

(/7)- прекламол (Я)- баклофен гидрохлорид
Каталитическая система на основе лиганда 1229.1 была протестирована в Рё-кагализируемой реакции аллильного алкилирования 1,3-