Синтез новых монодентатных фосфитных и амидофосфитных лигандов и их использование в асимметрическом Pd-катализируемом аллильном замещении и Rh-катализируемом гидрировании

• Автор: Любимов, Сергей Евгеньевич
• Шифр специальности: 02.00.08, 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с.

1 и Э БИНОЛ
МопоРБоб
Рисунок 1.
РЬСОО2ЗВР
АсНИ С
АсНИ ОЯг

Я Н, Ме, РИ, 2парЬ1, рРРк рС1 РЬ, рВгРИ

Я2 Ме, Е
Схема 1.
Полная конверсия была достигнута при комнатной температуре и давлении водорода всего в I атм за часов. Максимальный энантиомерный избыток был получен с использованием хлористого метилена и этилацетата, в то время как метанол предоставил только ее при тех же условиях. Понижение температуры до нуля позволило повысить энантиоселсктивиость реакции гидрирования диметилитакоиата до ес без потери конверсии. Дальнейшее тестирование МопоРйоб в гидрировании серии енамидов оказалось также результативным до ее Схема 3.
МНАс мНАс
I
РиДССЮВР.
РИСОО1.2ВР
X
РЬСООВР
Аг ЫНАс
л
Аг ЧНАс
Аг СбН5, РСН3С0Н5 рСНСбН5, рСРзС6Н5 пару, рВг С6Н5, тСН3С6Н5, тСНС6Н
Схема 2.
МопоРНОЗ нашел применение и в рутенийкатализируемом гидрировании кетоиов СхемаЗ, однако с умеренной эиаитиоселективиостыо ее.
ИиЦ 1ВиОК
Схема 3.
Иммобилизация родиевого комплекса МопоРНОЗ на алюмосиликатную подложку позволила осуществлять его многоразовое использование в гидрировании метил2ацетамидоакрилата схема 1Ь, II Н, в том числе с применением воды в качестве растворителя5. Хо тя были достигнуты высокие значения энантиоселективиости на данной гетерогенной системе до ее, однако наблюдается значительное падение активности катализатора в 3 каталитическом цикле на вследствие вымывания комплекса с подложки.
Дальней пая оптимизация структуры МопоРНОБ, проведенная различными авторскими коллективами, привела к синтезу целой серии его аналогов Рисунок 2.

О

З Ме. Е Вп Н, Ме
РЬ
Рисунок 2.
Так простая замена могильного заместителя МопоРЬоб на этил в лиганде 2а позволила достигнуть свыше ,6 ее в гидрировании адегидроаминокислот схема 1 Ь и енамидов схема . Близкий результат ,5 ее продемонстрировала и серия лигандов на основе ферроцена 2ц. Амидофосфиты 2с,с1 были протестированы в гидрировании Е и 2 изомеров 3дегидроами токислот схема 4 с количественной конверсией и энантиомерным избытком до ,8 а также предоставили ее в гидрировании метилового эфира Vацетилдегидрофенилаланина Схема 1Ь.
Аснм Со2р2 н2 ш СОЛ
Г РЬСОО2ВР
И Ме, Е1, Рг, РИ Н2 Ме,
Схема 4.
С другой стороны амидофосфит 2р обеспечил низкую конверсию 5 в гидрировании диметилнтаконата схема 1а, возможно изза слабой координации кислорода на атом родия. Однако в родственной реакции гидрирования адегидроаминокислот схема 1Ь на
этом лиганде было получено уже до ее с полной конверсией при тех же условиях 1,
атм ЬЬ, ч9 Лиганды 2п,о, синтезированные на основе замещенных анилинов
продемонстрировали до ее в гидрировании диметилитаконата и а
дегидроаминокислот схема 1, причем с лигандом 2о, содержащим фрагмент стирола,
был получен сополимер, тестирование которого в гидрировании
метилацетамидосукцината обеспечило до ее без потери конверсии на протяжении
каталитических циклов.
Серия лигандов 2 а,Ь,с,г нашла применение в гидрировании енамидов схема 2, диметилитаконата и адегидроам и нокислот схема 1, наиболее эффективными из них оказались структуры 2 и 2к, полученные на основе пиперидина и морфолина, предоставив не менее ее во всех вышеуказанных реакциях. Было отмечено, что увеличение объема заместителя при переходе от 2а к 2Ь отрицательно сказывается на энантиоселективности гидрирования и ее диметилитаконата и дегидроаминокислот и ее. Привлечение дополнительной хиральности лиганды снизило энантиомерный избыток реакций не более ее.
Амидофосфиты 1 и 2а,Ь,ед,к,м,г были исследованы в гидрировании енолацетов и карбаматов схема 5, открывающих доступ, путем дальнейшего гидролиза продуктов реакции, к хиральным спиртам здесь наиболее эффективным оказался 2к до ее.
ИЬСООР4
гачсорыиуя
X Л I
С вМеЬ чыхоТ
О БМеЬ
ЯЬСООаВР4 1 Д.
у и О
Схема 5.
Введение


Дальнейшее тестирование МопоРйоб в гидрировании серии енамидов оказалось также результативным до ее Схема 3. РиДССЮВР. РИСОО1. Схема 2. МопоРНОЗ нашел применение и в рутенийкатализируемом гидрировании кетоиов СхемаЗ, однако с умеренной эиаитиоселективиостыо ее. ИиЦ 1ВиОК
Схема 3. Иммобилизация родиевого комплекса МопоРНОЗ на алюмосиликатную подложку позволила осуществлять его многоразовое использование в гидрировании метил2ацетамидоакрилата схема 1Ь, II Н, в том числе с применением воды в качестве растворителя5. Хо тя были достигнуты высокие значения энантиоселективиости на данной гетерогенной системе до ее, однако наблюдается значительное падение активности катализатора в 3 каталитическом цикле на вследствие вымывания комплекса с подложки. Дальней пая оптимизация структуры МопоРНОБ, проведенная различными авторскими коллективами, привела к синтезу целой серии его аналогов Рисунок 2. О

З Ме. Е Вп Н, Ме
РЬ
Рисунок 2. Так простая замена могильного заместителя МопоРЬоб на этил в лиганде 2а позволила достигнуть свыше ,6 ее в гидрировании адегидроаминокислот схема 1 Ь и енамидов схема . Близкий результат ,5 ее продемонстрировала и серия лигандов на основе ферроцена 2ц. Амидофосфиты 2с,с1 были протестированы в гидрировании Е и 2 изомеров 3дегидроами токислот схема 4 с количественной конверсией и энантиомерным избытком до ,8 а также предоставили ее в гидрировании метилового эфира Vацетилдегидрофенилаланина Схема 1Ь. Схема 4. С другой стороны амидофосфит 2р обеспечил низкую конверсию 5 в гидрировании диметилнтаконата схема 1а, возможно изза слабой координации кислорода на атом родия. Серия лигандов 2 а,Ь,с,г нашла применение в гидрировании енамидов схема 2, диметилитаконата и адегидроам и нокислот схема 1, наиболее эффективными из них оказались структуры 2 и 2к, полученные на основе пиперидина и морфолина, предоставив не менее ее во всех вышеуказанных реакциях. Было отмечено, что увеличение объема заместителя при переходе от 2а к 2Ь отрицательно сказывается на энантиоселективности гидрирования и ее диметилитаконата и дегидроаминокислот и ее. Привлечение дополнительной хиральности лиганды снизило энантиомерный избыток реакций не более ее. Амидофосфиты 1 и 2а,Ь,ед,к,м,г были исследованы в гидрировании енолацетов и карбаматов схема 5, открывающих доступ, путем дальнейшего гидролиза продуктов реакции, к хиральным спиртам здесь наиболее эффективным оказался 2к до ее. ЯЬСООаВР4 1 Д. Схема 5. Введение дополнительных заместителей в состав бинафтольного фосфорного центра МопоРНОБ лиганды 3,4, рисунок 3 сильно снизило скорость прохождения реакции гидрирования дегидроаминокислот схема 1Ь и енамидов схема 2, особенно в случае с лигандом 3, кроме того, наблюдается и падение энантиоселективности. Рисунок 3. В году группой профессора Ритца была предложена оригинальная группа лигандов на основе БИНОЛ, обладающих хиральным фосфорным центром рисунок 4, что достигается, в данном случае, введением ортозаместителя в один из нафтильных фрагментов БИНОЛ и дальнейшим хроматографическим разделением смеси диастереомерых амидофосфитов. Лиганды продемонстрировали до ее в гидрировании диметилитаконата схема 1а и нам идо в схема 2, хотя необходимо отметить, что результаты мало отличимы от селективности 1 МопоРНОБ, а особенно РрР1ю 2, а для структур 5а, в ряде случаев, эиаптиоселективность падает до ее. И Вп. И Ме, РЬ. РИ3 Рису нок 4. Замещение фосфорного центра БИНОЛ па НаБИ ИОЛ рисунок 5 позволило достигнуть до ,9 ее в ЯИкатализируемом гидрировании серии адегидроаминокислот схема 1Ь, а также еиамидов схема 2 при использовании лиганда 7а. Кроме того, лиганды на основе НгидроБИНОЛ обладают более выраженными электроиодонорными характеристиками, имеют лучшую растворимость в органических растворителях и большую величину диэдралыгаго угла между тетрагидронафталиновыми фрагментами. Однако соединения 7Ь показали чуть меньший оптический выход на 2 ее в реакциях гидрирования диметили таконата, дегидроаминокислот схема 1, а также целой серии еиамидов схема 2, в отличие от их аналогов 2 а,Ь,ец,г рисунок 2, полученных на основе БИНОЛ.