专利名称：环庚三烯胺及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及环庚三烯胺、其制备方法和其在催化作用中的用途。
Deblon(论文号13920，ETH Zurich，2000，第5章)和Maire(论文号14396，ETH Zurich，2001)公开了烯烃-膦化合物的过渡金属络合物特别适用于均相催化反应，尤其适用于氢化反应和氢化硅烷化反应。
然而，有利于工业应用的是其能够与通常昂贵的氧化-敏感性的膦进行配合。因此需要提供一种催化体系和与其适合的配体，其不需要使用膦而且在催化反应中表现出良好的性能。
现在已经发现了式(I)化合物 其中，R1为式(II)的基团 或者为式(III)的基团
其中，在式(I)、(II)和(III)中，箭头各表示与氮原子连接的全部基团的键或，当其指向芳环体系中间时，表示特定基团与芳环骨架的任何位置连接的键，R2和R3各自独立地是氢、氰基、氟、氯、溴、碘、C1-C18-烷基、C4-C24-芳基、C5-C25-芳基烷基、CO2M，其中M可以是碱金属离子或任选的有机铵离子，CONH2、SO2N(R11)2、其中R11是氢、C1-C12-烷基、C4-C14-芳基或C5-C15-芳基烷基、SO3M或是式(IV)的基团，T-Het-R12(IV)其中T不存在或是羰基，Het是氧或NR11，R12是C1-C18-烷基、C4-C24-芳基或C5-C25-芳基烷基或N(R12)2整体是5-或6-元环胺基团以及n和m各自独立地是0、1、2或3以及R4和R5各自独立的选自氟、氯、溴、碘、硝基、游离的或被保护的甲酰基、C1-C12-烷基、C1-C12-烷氧基、C1-C12-卤代烷氧基、C1-C12-卤代烷基、C4-C14-芳基、C5-C15-芳基烷基或式(V)的基团L-Q-T-W(V)其中各自独立地L不存在或是C1-C8-亚烷基或C2-C8-亚烯基以及Q不存在或是氧、硫或NR11，T是羰基以及
W是R11、OR11、NHR12或N(R12)2，其中N(R12)2整体也可以是5-或6-元环胺基团，或式(VIa-g)的基团L-W (VIa) L-SO2-W (VIb)-NR12SO2R12(VIc) L-SO3Z(VId)L-PO3Z2(VIe) L-COZ (VIf)L-CN (VIg)其中L、Q、W和R12各自如在式(IV)中所定义以及Z是氢或M并且，在式(III)中，R6是OR11或N(R11)2，其中N(R11)2一起也可以是5-或6-元环胺基团，R7和R8各自独立地是氢、C1-C8-烷基、C4-C10-芳基、C5-C11-芳基烷基或C2-C8-烯基以及R9和R10各自独立地是氢、C1-C8-烷基、C4-C14-芳基、C5-C11-芳基烷基或C2-C8-烯基或R7和R9或R8和R10，在每种情况下一起是C3-C12-亚烷基或C3-C12-亚烯基。
取决于取代基，式(I)化合物还可以是手性的。本发明还包括出现的任何立体异构体和其任何混合物。在本发明的上下文中，术语立体异构体富集的(光学异构体富集的或非对映体富集的)是指立体异构体纯(光学异构体纯或非对映体纯)化合物或其立体异构体(光学异构体或非对映体)的混合物，其中一种立体异构体(光学异构体或非对映体)以比另一种或其它大很多的比例存在。立体异构体富集是指，例如并优选地，是指一种立体异构体的重量含量为50％至100％，更优选重量含量为70％至100％，并且最优选重量含量为90％至100％，基于特定立体异构体的总量。
本发明的范围通常包括上述基团定义、参数和描述与下面所列的概括的或优选范围内的相互组合，即还包括特别范围和优选范围之间的任何组合。
在本发明的上下文中，除非另有特别声明，芳基是碳环芳香基团，优选苯基、萘基、蒽基和菲基，或者杂环芳香基团，其每个环上没有、有一个、两个或三个骨架碳原子，但是在整个分子中至少有一个骨架碳原子被选自氮、硫和氧的杂原子取代，优选吡啶基、噁唑基、噻吩基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、呋喃基、吲哚基、哒嗪基、吡嗪基、咪唑基、嘧啶基和喹啉基。
另外，碳环基团、芳香基团或杂环芳香基团的每个环上可以被至多5个相同或不同的取代基取代。例如并且优选地，该取代基选自溴、氟、氯、硝基、氰基、游离的或被保护的甲酰基、游离的或被保护的羟基、C1-C12-烷基、C1-C12-卤代烷基、C1-C12-烷氧基、C1-C12-卤代烷氧基、C4-C14-芳基例如苯基、C5-C15-芳基烷基例如苄基、二(C1-C12-烷基)氨基、(C1-C12-烷基)氨基、CO(C1-C12-烷基)、OCO(C1-C12-烷基)、NHCO(C1-C12-烷基)、N(C1-C8-烷基)CO(C1-C12-烷基)、CO(C4-C14-芳基)、OCO(C4-C14-芳基)、NHCO(C4-C14-芳基)、N(C1-C8-烷基)CO(C4-C14-芳基)、COO-(C1-C12-烷基)、COO-(C4-C14-芳基)、CON(C1-C12-烷基)2或CONH(C1-C12-烷基)CO2M、CONH2、SO2NH2、SO2N(C1-C12-烷基)2、SO3M其中每种情况下M为任选取代的铵、锂、钠或钾。
例如并且优选地，芳基是苯基或萘基，其每个环上还可被一个、两个或三个基团取代，其中该基团选自氟、氯、氰基、C1-C8-烷基、C1-C8-全氟烷基、C1-C8-烷氧基、苯基、苄基、二(C1-C12-烷基)氨基、CO(C1-C12-烷基)、COO-(C1-C12-烷基)、CON(C1-C12-烷基)2或SO2N(C1-C12-烷基)2。
更优选地，芳基是苯基，其每个环上还可被一个或两个基团取代，其中该基团选自氟、氯、氰基、C1-C4-烷基、C1-C4-全氟烷基、C1-C4-烷氧基、苯基或SO2N(C1-C4-烷基)2。
在本发明的上下文中，定义和优选的范围也同样类似地用于芳氧基取代基和芳基烷基基团中的芳基部分。
在本发明的上下文中，除非另有特别声明，保护的甲酰基是通过转化为缩醛胺、缩醛或混合的缩醛胺缩醛而进行保护的甲酰基团，并且缩醛胺类、缩醛类和混合的缩醛胺缩醛可以是非环的或环状的。
例如并且优选地，被保护的甲酰基是1，1-(2，4-二氧基环戊烷二基)基团。
在本发明的上下文中，除非另有特别声明，保护的羟基是通过转化为缩酮、缩醛或混合的缩醛胺缩醛的进行保护的羟基基团，并且缩醛和混合的缩醛胺缩醛可以是非环的或环状的。
例如并且优选，被保护的羟基是四氢吡喃基基团(O-THP)。
在本发明的上下文中，除非另有特别声明，烷基、亚烷基、烷氧基、烯基和亚烯基分别是直链的、环状的、支链的或非支链的烷基、亚烷基、烷氧基、烯基和亚烯基基团，其每一个可以任选地还被C1-C4-烷氧基取代，以如下的方式，烷基、亚烷基、烷氧基、烯基和亚烯基基团的每一个碳原子包含至多一个选自氧、氮和硫的杂原子。
同样可用于芳基烷基基团中的亚烷基部分。
例如，在本发明的上下文中，C1-C4-烷基优选是甲基、乙基、2-乙氧基乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基，C1-C8-烷基还可以是例如正戊基、环己基、正己基、正庚基、正辛基或异辛基，C1-C12-烷基还可以是例如降冰片烷基、金刚烷基、正癸基和正十二烷基以及C1-C18-烷基还可以是例如正十六烷基和正十八烷基。
例如，在本发明的上下文中，C1-C8-亚烷基优选是亚甲基、1，1-亚乙基、1，1-亚丙基、1，2-亚丙基、1，3-亚丙基、1，1-亚丁基、1，2-亚丁基、2，3-亚丁基和1，4-亚丁基、1，5-亚戊基、1，6-亚己基、1，1-亚环己基、1，4-亚环己基、1，2-亚环己基和1，8-亚辛基。
例如，在本发明的上下文中，C1-C4-烷氧基优选是甲氧基、乙氧基、异丙氧基、正丙氧基、正丁氧基和叔丁氧基，以及C1-C8-烷氧基还可以是环己氧基。
例如，在本发明的上下文中，C2-C8-烯基优选是烯丙基、3-丙烯基和4-丁烯基。
例如，在本发明的上下文中，C3-C8-亚烯基优选是2-丁烯二基。
在本发明的上下文中，除非另有特别声明，卤代烷基和卤代烷氧基分别是直链的、环状的、支链的或非支链的烷基和烷氧基基团，其每一个被卤素原子单、多或全部取代。全部被氟取代的基团分别是指全氟烷基和全氟烷氧基。
例如，在本发明的上下文中，C1-C12-卤代烷基是三氟甲基、2，2，2-三氟乙基、氯甲基、氟甲基、溴甲基、2-溴乙基、2-氯乙基、九氟丁基、正全氟辛基或正全氟十二烷基。
式(I)化合物的优选取代模式如下定义R1优选是式(II)的基团中的任一个，其中R2和R3各自独立地是氢、氟、碘、C1-C12-烷基、C1-C12-烷氧基、C4-C10-芳基或是式(IV)的基团其中依次为T是羰基并且Het是氧或NR11，且其中n和m各自独立地是0或1以及
R4和R5各自独立选自氟、溴、硝基、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基或式(VIb)和式(VIg)的基团或者是式(III)的基团，其中R6是OR11或N(R11)2，其中N(R11)2整体还可以是5-或6-元环胺基团，R7和R8各自独立地是氢、C1-C4-烷基或C2-C8-亚烷基，以及R9和R10各自独立地是氢、C1-C4-烷基、C4-C14-芳基或C2-C8-亚烷基，或者R8和R10可选地在每一种情况中一起是C3-C8-烯基二基。
R1更优选是式(II)的基团的任一个基团，其中R2和R3各自独立地是氢、C1-C12-烷基、C1-C12-烷氧基、C4-C10-芳基n和m相同地是0或1以及R4和R5相同地选自氟和式(VIb)和式(VIg)的基团或者是式(III)的基团，其中R6是OR11，R7和R9各自独立地是氢、C1-C4-烷基，以及R8和R10在每一种情况中一起是C3-C8-烯基二基。
R1最优选是式(II)的基团的任一个基团，其中R2和R3各自独立地是氢、C1-C12-烷基、C1-C12-烷氧基或C4-C10-芳基以及n和m均是0或者是式(III)的基团，其中R6是OR11，R7和R9相同地是氢，以及R8和R10在每一种情况中一起是C3-C8-烯基二基。
R2和R3优选各自独立地是氢、氟、碘、C1-C12-烷基、C4-C10-芳基或是式(IV)的基团其中T依次为羰基并且Het是氧或NR11，更优选各自独立地是氢、C1-C12-烷基、C1-C12-烷氧基、C4-C10-芳基。
R4和R5优选各自独立地选自氟、溴、硝基、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基或式(VIb)和式(VIg)的基团，并且更优选各自独立地选自氟和式(VIb)和式(VIg)的基团。
n和m优选各自独立地是0或1，更优选n和m相同地是0或1并且最优选n和m均为0。
R6优选是OR11或N(R11)2，其中N(R11)2整体还可以是5-或6-元环胺基团，更优选是OR11。
优选地，R7和R8各自独立地是氢、C1-C4-烷基或C2-C8-烯基，以及R9和R10各自独立地是氢、C1-C4-烷基、C4-C14-芳基或C2-C8-烯基，或者可选地R8和R10在每一种情况中一起是C3-C8-烯基二基。
更优选地，R7和R9各自独立地是氢或C1-C4-烷基以及R8和R10在每一种情况中一起是C3-C8-烯基二基。
最优选地，R7和R9均是氢以及R8和R10在每一种情况中一起是C3-C8-烯基二基。
在式(I)化合物中，非常特别优选的是那些在氮原子上含有选自以下基团的化合物10-氰基-5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基(CN5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基)、5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基(5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基)、10-甲基-5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基(Me5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基)、10-甲氧基-5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基(MeO5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基)、10-苯基-5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基(Ph5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基)、10，11-二苯基-5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基(Ph25H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基)、[(5S)-10-[(-)-_氧基]-5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基](S-_氧基5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基)和[(5R)-10-[(-)-_氧基]-5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基](R-_氧基5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基)。
为了制备式(I)化合物，优选将式(IV)化合物H2NR1(IV)其中R1如上所定义任选在有机溶剂存在下，与式(V)化合物反应
其中R2、R3、R4、R5、n和m各自如上所定义，并且其中Akt是氯、溴、碘、三氟乙酰基或磺酰氧基团而形成式(VI)的铵盐 后者在碱的存在下优选转化为式(I)化合物。
式(IV)和(V)化合物为文献所公知或者可以用类似于文献的方法合成得到。
该反应可以任选地，并且优选地，在有机溶剂存在下进行。合适的有机溶剂是，例如脂肪族的或芳香族的任选卤化的烃，例如各种汽油、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、各种石油醚、正己烷、环己烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳；醚例如二乙醚、甲基叔丁基醚、二异丙基醚、二氧六环、四氢呋喃或乙二醇二甲醚或乙二醇二乙醚，或上述有机溶剂的混合物。
合适的碱是，例如碱土金属或碱金属的氢化物、氢氧化物、氨基化物、烷基取代的二硅烷胺、二烷基胺、醇盐或碳酸盐，例如氢化钠、氨基钠、二乙基氨基锂、甲醇钠、双三甲基硅烷氨基钠、乙醇钠、叔丁醇钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸钾、叔胺例如三甲胺、三乙胺、三丁基胺、三辛胺、二异丙基乙基胺、四甲基胍、N，N-二甲基苯胺、二氮杂双环辛烷(DABCO)、二氮杂双环壬烯(DBN)或二氮杂双环十一碳烯(DBU)、哌啶和N-甲基哌啶。
式(I)化合物和作为必要中间体的式(VI)化合物的制备方法均完全包括在本发明之内。
本发明还包括式(I)化合物的过渡金属络合物以及包括本发明式(I)化合物的过渡金属络合物的催化剂。
优选的过渡金属络合物是钌、锇、钴、铑、铱、镍、钯、铂和铜的过渡金属络合物，优选是钌、铑、铱、镍、钯和铂的过渡金属络合物，更优选是铑和铱的过渡金属络合物。
使用的催化剂例如可以是单独的过渡金属络合物，其由例如式(I)化合物和一种金属化合物得到，或者是过渡金属络合物，其在催化作用反应介质中由式(I)化合物和一种金属化合物得到。
合适的金属化合物是，例如并优选是那些式(VIIa)化合物M1(Y1)p(VIIa)其中M1是钌、铑、铱、镍、钯、铂或铜以及Y1是氯化物、溴化物、乙酸盐、硝酸盐、甲磺酸盐、三氟甲磺酸盐或乙酰丙酮化物以及p在钌、铑和铱的情况下是3，在镍、钯和铂的情况下是2，并且在铜的情况下是1，或者是通式(VIIb)的金属化合物M1(Y2)pB12(VIIb)其中Y2是阴离子，例如氯阴离子、溴阴离子、乙酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、高氯酸根、六氟锑酸根、四(双-3，5-三氟甲基苯基)硼酸根或四苯基硼酸根以及p在铑和铱的情况下是1，在镍、钯、铂和钌的情况下是2，并且在铜的情况下是1，B1在每种情况都是C2-C12-烯烃例如乙烯或环辛烯，或腈例如乙腈、苯腈或苯甲腈，或
B12整体是(C4-C12)-二烯，例如降冰片二烯或1，5-环辛二烯或者是式(VIIc)的金属化合物[M2B2Y12]2(VIIc)其中M2是钌以及B2是芳基基团例如甲基异丙基苯基、2，4，6三甲苯基、苯基或环辛二烯、降冰片二烯或甲基烯丙基或者是式(VIId)的金属化合物Mep[M3(Y3)4] (VIId)其中M3是钯、镍、铱或铑以及Y3是氯阴离子或溴阴离子以及Me是锂、钠、钾、铵或有机铵以及p在铑和铱的情况下是3，或在镍、钯和铂的情况中是2或者是式(VIIe)的金属化合物[M4(B3)2]An (VIIe)其中M4是铱或铑以及B3是(C4-C12)-二烯，例如降冰片二烯或1，5-环辛二烯An是非配位或弱配位阴离子，例如甲磺酸根、三氟甲磺酸根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、高氯酸根、六氟锑酸根、四(双-3，5-三氟甲基苯基)硼酸根或四苯基硼酸根。
合适的金属化合物还是例如，Ni(1，5-环辛二烯)2、Pd2(二苯亚甲基丙酮)3、Pd[PPh3]4、环戊二烯基2Ru、Rh(乙酰丙酮)(CO)2、[RhCl(CO)2]；Ir(吡啶)2(1，5-环辛二烯)、Ir(乙酰丙酮)(CO)2、[IrCl(CO)2]、Cu(苯基)Br、Cu(苯基)Cl、Cu(苯基)I、Cu(PPh3)2Br、[Cu(CH3CN)4]BF4和[Cu(CH3CN)4]PF6或多核桥络合物，例如[Rh(1，5-环辛二烯)Cl]2和[Rh(1，5-环辛二烯)Br]2、[Rh(乙烯)2Cl]2、[Rh(环辛烯)2Cl]2。
使用的金属化合物优选是[Rh(COD)Cl]2、[Rh(COD)2Br]、[Rh(COD)2]ClO4、[Rh(COD)2]BF4、[Rh(COD)2]PF6、[Rh(COD)2]OTf、[Rh(COD)2]BAr4(Ar＝3，5-双三氟甲基苯基)、[Rh(COD)2SbF6、RuCl2(COD)、[(甲基异丙基苯基)RuCl2]2、[(苯基)RuCl2]、[(1，3，5三甲基苯基)RuCl2]2、[(甲基异丙基苯基)RuBr2]2、[(甲基异丙基苯基)RuI2]2、[(甲基异丙基苯基)Ru(BF4)2]2、[(甲基异丙基苯基)Ru(PF6)2]2、[(甲基异丙基苯基)Ru(BAr4)2]2(Ar＝3，5-双三氟甲基苯基)、[(甲基异丙基苯基)Ru(SbF6)2]2、[Ir(COD)2Cl]2、[Ir(COD)2]PF6、[Ir(COD)2]ClO4、[Ir(COD)2]SbF6、[Ir(COD)2]BF4、[Ir(COD)2]OTf、[Ir(COD)2]BAr4(Ar＝3，5-双三氟甲基苯基)、RuCl3、NiCl2、RhCl3、PdCl2、PdBr2、Pd(OAc)2、Pd2(二苯基亚基丙酮)3、Pd(乙酰丙酮)2、Rh(乙酰丙酮)(CO)2、[RhCl(CO)2]；Ir(吡啶)2(COD)、Ir(乙酰丙酮)(CO)2、[IrCl(CO)2][Rh(nbd)Cl]2、[Rh(nbd)2Br]、[Rh(nbd)2]ClO4、[Rh(nbd)2]BF4、[Rh(nbd)2]PF6、[Rh(nbd)2]OTf、[Rh(nbd)2]BAr4(Ar＝3，5-双三氟甲基苯基)、[Rh(nbd)2]SbF6、RuCl2(nbd)、[Ir(nbd)2]PF6、[Ir(nbd)2]ClO4、[Ir(nbd)2]SbF6[Ir(nbd)2]BF4、[Ir(nbd)2]OTf、[Ir(nbd)2]BAr4(Ar＝3，5-双三氟甲基苯基)、Ir(吡啶)2(nbd)、[Ru(DMSO)4Cl2]、[Ru(CH3CN)4Cl2]、[Ru(PhCN)4Cl2]、[(Ru(COD)Cl2]n、[Ru(COD)(甲代烯丙基)2]、[Ru(乙酰丙酮)3]。
更为优选的是Rh(乙酰丙酮)(CO)2、[RhCl(CO)2]和Ir(乙酰丙酮)(CO)2、[IrCl(CO)2]。
基于金属的含量，使用的金属化合物的量与所使用的式(I)化合物相比是例如25至200mol％；优选为80至140mol％，非常特别优选地是90至120mol％并且更为优选95至105mol％。
式(I)化合物的非常特别优选的过渡金属络合物是那些符合式(VIII)的化合物[M5(I)(L)]An (VIII)其中，在每一种情况，M5是铑或铱(I)是一种式(I)化合物(L)是未带电荷的单-或二齿配体以及An不考虑可能和金属配位，其是阴离子，例如氯阴离子、溴阴离子、碘阴离子、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、高氯酸根、六氟锑酸根、四(双-3，5-三氟甲基苯基)硼酸根或四苯基硼酸根。
优选的未带电荷的单齿配体是例如烯烃如环己烯、羰基、腈例如乙腈或苯甲腈、膦例如三(C4-C14-芳基)膦、三(C1-C8-烷基)膦、双(C4-C14-芳基)(C1-C8-烷基)膦和(C4-C14-芳基)二(C1-C8-烷基)膦以及亚磷酸盐例如三(C4-C14-芳基)亚磷酸盐、三(C1-C8-烷基)亚磷酸盐、双(C4-C14-芳基)(C1-C8-烷基)亚磷酸盐和(C4-C14-芳基)二(C1-C8-烷基)亚磷酸盐。
优选的未带电荷二齿配体是例如二烯烃如1，5-环辛二烯、降冰片二烯、二氮化合物例如2，2′-联吡啶，和二磷化合物例如式(IX)的那些化合物(R13-E)2P-E-Z-E-P(E-R13)2(IX)其中E在每种情况下独立地，并且与R13和Z无关地，不存在或是氧以及R13基团各自独立地是C1-C8-烷基或是未取代的、被R14单、二、或三取代的苯基、萘基或具有5至12个骨架碳原子的杂芳基，其中R14在每种情况下独立地选自C1-C8-烷基、C1-C8-烷氧基、氟或氰基以及Z是未取代的或取代的C1-C4-亚烷基、1，2-亚苯基、1，3-亚苯基、1，2-环己基、1，1′-二茂铁基、1，2-二茂铁基、2，2′-(1，1′-联萘基)和1，1′-联苯基基团。
包括本发明过渡金属络合物的催化剂尤其适用于均相催化作用。
对于专用的过渡金属络合物，与式(I)化合物中心的7-元环上的氮原子连接的质子通常具有很大的酸性并且很容易用碱除去。
上述过渡金属同样适合用作催化剂并且，根据申请人的发现，还构成催化循环的中间体。
因此本发明进一步包括过渡金属络合物，其包含式(I)化合物，以这样一种方式，使得式(I)化合物中心的7-元环上的氮原子与金属原子配位作为氨基化物。
对于上述络合物，式(I)化合物的上述优选范围类似地应用于过渡金属络合物。
因此特别优选的这种类型的过渡金属络合物是那些式(X)化合物[M6(I-)(L)] (X)其中，在每一种情况中，M6是铑或铱
(I-)是中心7-元环上的氮原子与金属原子配位而作为氨基化物的一种式(I)化合物以及(L)是未带电荷的单-或二齿配体。
当在开始描述的先决条件下该化合物是手性时，优选使用本发明的催化剂和过渡金属络合物进行氢化反应，更优选进行非对称氢化反应。
优选的氢化反应是例如前手性C＝C键例如前手性烯胺、烯烃、烯醇醚，C＝O键例如前手性酮，和C＝N键例如前手性亚胺的氢化反应。特别优选非对称氢化反应是C＝O键例如前手性酮的氢化反应。
在一个优选的实施方案中，氢化反应在氢供体分子或任选碱的存在下进行。
氢供体分子是例如氢分子、甲酸、乙醇或异丙醇；碱是例如醇盐或叔胺。氢供体分子和碱的混合物特别优选是甲酸和三乙胺的混合物，特别是其共沸混合物，以及异丙醇钾和异丙醇的混合物。使用的金属化合物的量或使用的过渡金属络合物的量，基于特定金属的含量是例如0.001至20mol％，基于所使用的底物，优选是0.001至2mol％，最优选0.001至1mol％。
在一个优选的实施方案中，非对称氢化反应可以例如以催化剂由金属化合物和式(I)化合物就地产生的方式来进行，任选在合适的有机溶剂中，加入底物并且在反应温度下将反应混合物在氢气压力下加入或者与另一种氢供体和碱的混合物相混合。
本发明的催化剂特别适于制备药物和农药的活性成分，或上述两类药物的中间体。
本发明的优势在于使利用不用危险处理就容易获得的化合物来制备整个类型的高性能催化剂变为可能。
实施例实施例1双(5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基)胺[trop2NH]的合成将3g的5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基氯化物(13.2mmol)溶解在60ml甲苯中并与1ml(1.41g；8.7mmol；30％过量)的1，1，1，3，3，3-六甲基二硅氮烷。将该混合物在回流下加热4小时。接着，在减压下除去所有的挥发性成分。接着，加入30ml正己烷并加热得到的悬浮液。在此期间，沉淀出一种白色粉末，产率为理论产率的95％。
实施例2[Rh{(trop)2NH}Cl]2的合成将0.47g(1.2mmol)根据实施例1的双(5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基)胺和0.28g(O.56mmol)二-μ-氯双[(η-1，5-环辛二烯)铑(I)]溶解在7ml的二氯甲烷中并且保持静置2天。在此期间，生成了暗红色晶体。倾出上层清液。用二氯甲烷洗涤该晶体并且在减压下干燥。
实施例3[Rh{(trop)2NH}(CO)Cl](3a)和[Rh((trop)2NH}(CO)]OTf(3b)的合成将0.63g(0.59mmol)实施例2的二-μ-氯双[(双(5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基)胺)铑(I)]悬浮在THF中。除去烧瓶中的空气。然后将一氧化碳通过该悬浮液，暗橙色溶液就变成透明的黄色。得到了3a。在加入0.31g(1.2mmol)三氟甲磺酸银之后溶液变成红色。24小时后，过滤除掉氯化银沉淀，部分浓缩该溶液并且用正己烷沉淀络合物3b，得到橙色粉末。产率0.58g(86％)。
实施例4[Rh{(trop)2NH}(PPh3)Cl]的合成将0.16g(0.15mmol)二-μ-氯双[(双(5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基)胺)铑(I)]和0.09g(0.3mmol)三苯基膦悬浮在20ml THF中。在60℃该悬浮液变成透明的溶液。加入约30ml甲苯和100ml正己烷，立刻上层沉淀出(双(5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基)胺)氯(三苯基膦)铑(I)。
将其过滤。产率0.17g(70％)。
1H NMR(250MHz，CDCl3)δ＝0.4(sb，1H，胺)3.8(s，2H，苄基)5.3(t，J＝7.5Hz，2H，烯烃)5.4(t，J＝8.5Hz，2H，烯烃)5.6(ddd，J＝9.4，5.7，1.5Hz，2H，苯基)6.5(d，J＝6.8Hz，2H，芳环)6.6-7.3(m，17H，芳环)7.4(d，J＝5.3Hz，6H，芳环)8.1(m，4H，苯基)31P NMR(101MHz)δ＝7.7(d，J＝110.9Hz，1P)实施例5[Rh{(trop)2NH}(PPh3)OTf的合成将0.17g(0.21mmol)实施例4的(双(5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基)胺)氯(三苯基膦)铑(I)和0.06g(0.3mml)三氟甲磺酸银在60℃下搅拌半小时。通过滤纸过滤该悬浮液。使用正己烷从母液中沉淀产品。产率1.47g(70％)。
1H NMR(250MHz，CDCl3)δ＝5.0(d，J＝8.7Hz，4H，2烯烃，2苯基)5.5(td，J＝9.4，3.0Hz，2H，烯烃)5.7(d，J＝5.3Hz，1H，胺)6.8(m，8H，芳环)7.3(m，8H，芳环)7.6(s，9H，m u.p苯基)7.9(m，6H，0苯基)
31P NMR(101MHz，CDCl3)δ＝38.8(d，J＝138.0Hz，1P)实施例6[Rh{(trop)2NH}(P(OCH3)3)OTf的合成将500mg实施例3b(0.74mmol)的络合物溶解在60ml THF中并与0.5ml三甲基膦混合。当进行该步骤时，溶液的颜色从黄色变为淡黄色并且在2小时后沉淀出黄色针状的所需产品。产率理论产率的99％。
1H NMR(400.1MHz，CD2Cl3)δ＝3.34(d，3JPH＝10.5Hz，9H，H12)，3.99(d，3JHH＝10.7Hz，9H，H13)，4.17(d，3JPH＝5.7Hz，1H，NH)，4.83(d，4JPH＝13.0Hz，2H，H5)，5.15(m，2H，H11)，5.17(m，2H，H10)，6.90(d，3JHH＝7.8Hz，2H，H4)，6.91(dd，3JHH＝7.7Hz，3JHH＝7.7Hz，2H，H2)，6.97(m，2H，H3)，6.99(m，2H，H1)，7.20(ddd，3JHH＝7.4Hz，3JHH＝7.4Hz，4JHH1.2Hz，2H，H7)，7.28(ddd，3JHH＝7.5Hz，3JHH＝7.5Hz，4JHH＝1.4Hz，2H.，H8)，7.30(dd，3JHH＝7.4Hz，4JHH＝1.4Hz，2H，H6)，7,49(dd，3JHH＝7.53Hz，4JHH＝1.1Hz，2H，H9)31P NMR(162.0MHz，CD2Cl2)δ＝112.1(dd，1JRhP＝190Hz，2JPP＝68Hz，P轴向)，124.5(dd，1JRHP＝200Hz，2JPP＝68Hz，Pequat)实施例7[Rh{(trop)2N-}(PPh3)]的合成将200mg实施例5的络合物悬浮在50ml THF中并与30mg(0.267mmol)KOtBu混合。当进行该步骤时，溶液的颜色变为绿色并且在30分钟内均质化。过滤沉淀KOTf并减压干燥后，以基本上定量的产率得到所需产品。
1H NMR(400.1MHz THF-d8，200K)δ＝4.69(ddd，3JHH＝9.0Hz，3JPH＝6.2Hz，2JRhH＝1.2Hz，2H，H10)，4.92(d，4JPH＝13.5Hz，2H，H5)，5.62(ddd，3JHH＝9.0Hz，2JRhH＝3.3Hz，3JPH＝2.9Hz，2H，H11)，6.57(dd，3JHH＝7.3Hz，3JHH＝7.3Hz，2H，H2)，6.67(dd，3JHH＝7.2Hz，3JHH＝7.2Hz，2H，H3)，6.79(d，3JHH＝7.6Hz，2H，H1)，6.90(d，3JHH＝7.3Hz，2H，H4)，6.95(d，3JHH＝7.0Hz，2H，H9)，7.03(m，4H，H7/H8)，7.22(d，3JHH＝6.7Hz，2H，H6)，7.56(m，9H，m-PPh3/p-PPh3)，7.63(m，6H，o-PPh3)实施例8来自实施例7的[Rh{(trop)2N-}(PPh3)]的氢化反应将5ml THF溶液中的5mg(0.0066mmol)实施例7的络合物与129mg环己酮(1.31mmol，200eq.)混合并在氢气气氛下(4巴)搅拌超过18小时。该反应溶液的气相色谱显示完全转化成环己醇。
实施例9至23用来自实施例3b、5和6的络合物进行氢化反应
a)c/S＝(催化剂的量)×106/(底物的量)，b)TON＝在催化作用结束时，或者在反应终止的时间时的(产物的量)/(催化剂的量)，c)在催化作用开始时的TOF，d)在催化作用结束时的TOF，e)获得最大转化以后的时间。在后面的括号中是达到的最大转化率。
实施例24甲基N-(5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基)-L-2，5-环己二烯基铝氢化物(5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基-环己二烯基铝氢化物)的合成将0.42g(4.2mmol)三乙胺滴加到10ml无水CH2Cl2中的0.915g(4.2mmol)甲基环己二烯基铝氢化物中。搅拌30分钟之后，通过填料斗加入0.952g(4.2mmol)5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基氯化物并且再一次性地加入2.0g三乙胺。再搅拌2小时后，用2×10ml水洗涤有机相，通过MgSO4干燥并过滤。在减压除去溶剂之后，得到无色油状的1.52g(97％)产品。
1H NMR(300MHz，25℃，CDCl3)δ7.85-7.30(m，8H)，7.08(dd，2H)，5.87-5.74(m，2H)，5.50(s，1H)，5.00(s，1H)，3.85，3.74(每个都是单峰，一共3H)，3.11(dd，1H)，2.90-2.00(m，7H)ppm。
实施例25[Rh(5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基-环己二烯基铝氢化物)(CO)Cl]的合成将97mg(0.25mmol)的[Rh(CO)2Cl]2在室温下加入到10ml无水CH2Cl2中的220mg(0.59mmol)来自实施例24的配体中。在此期间，可以观察到一氧化碳的剧烈变化。将该溶液浓缩至约3ml并用10ml正己烷覆盖。过夜，得到245mg(92％)淡黄色晶体形式的结晶络合物。
1H NMR(300MHz，25℃，CDCl3)δ7.60-7.05(m，8H)，5.77(dm，3J(H，H)＝9.9Hz，1H)，5.64(dm，3J(H，H)＝9.9Hz，1H)，5.24(dd，3J(H，H)＝9.3Hz，2J(Rh，H)＝1.2Hz，1H)，5.15(dd，3J(H，H)＝9,3Hz，2J(Rh，H)＝2.4Hz，1H)，4,43(br，1H)，4,39(s，1H)，3.84(br，1H)，3.79(s，3H)，3.45(m，1H)，2.92-2.38(m，6H)ppm。
实施例26[Rh(5H-二苯并[a，d]环庚烯5-基环己二烯基铝氢化物)(CO)]OTf的合成将64mg(0.25mmol)三氟甲磺酸银在室温下加入到10ml无水CH2Cl2和119mg(0.22mmol)来自实施例25的络合物形成的溶液中。搅拌2小时后，用硅藻土过滤该溶液，浓缩至约3ml并用10ml正己烷覆盖。过夜，基本上定量地得到结晶产品。
1H NMR(300MHz，25℃，CDCl3)δ7.68-7.22(m，8H)，5.91(dm，3J(H，H)＝10.5Hz，1H)，5.75(dm，3J(H，H)＝10.5Hz，1H)，5.68(dd，3J(H，H)＝9.0Hz，2J(Rh，H)＝3.0Hz，1H)，5.45(dd，3J(H，H)＝9.0Hz，2J(Rh，H)＝0.9Hz，1H)，4.64(br，1H)，4.47(br，1H)，4.43(br，1H)，3.87(s，3H)，3.38-2.50(m，7H)ppm。
实施例27和28用实施例26的[Rh(5H-二苯并[a，d]环庚烯-5-基-环己二烯基铝氢化物)(CO)]OTf进行氢化反应
反应介质2.0g苯乙酮，5mM异丙醇钾在16.6ml异丙醇中的溶液。
权利要求
1.式(I)化合物 其中，R1为式(II)的基团 或者为式(III)的基团 其中，在式(I)、(II)和(III)中，箭头各表示与氮原子连接的全部基团的键或，当其指向芳环体系中间时，表示特定基团与芳环骨架的任何位置连接的键，R2和R3各自独立地是氢、氰基、氟、氯、溴、碘、C1-C18-烷基、C4-C24-芳基、C5-C25-芳基烷基、CO2M，其中M可以是碱金属离子或任选的有机铵离子、CONH2、SO2N(R11)2，其中R11是氢、C1-C12-烷基、C4-C14-芳基或C5-C15-芳基烷基、SO3M或是式(IV)的基团，T-Het-R12(IV)其中T 不存在或是羰基，Het是氧或NR11，R12是C1-C18-烷基、C4-C24-芳基或C5-C25-芳基烷基或N(R12)2整体是5-或6-元环胺基基团以及n和m 各自独立地是0、1、2或3以及R4和R5各自独立地选自氟、氯、溴、碘、硝基、游离的或被保护的甲酰基、C1-C12-烷基、C1-C12-烷氧基、C1-C12-卤代烷氧基、C1-C12-卤代烷基、C4-C14-芳基、C5-C15-芳基烷基或式(V)的基团L-Q-T-W(V)其中各自独立地L 不存在或是C1-C8-亚烷基或C2-C8-亚烯基以及Q 不存在或是氧、硫或NR11，T 是羰基以及W 是R11、OR11、NHR12或N(R12)2，其中N(R12)2整体也可以是5-或6-元环胺基基团，或式(VIa-g)的基团L-W (VIa) L-SO2-W (VIb)L-NR12SO2R12(VIc) L-SO3Z (VId)L-PO3Z2(VIe) L-COZ (VIf)L-CN (VIg)其中L、Q、W和R12各自如在式(IV)中所定义以及Z是氢或M并且在式(III)中，R6是OR11或N(R11)2，其中N(R11)2一起也可以是5-或6-元环胺基团，R7和R8各自独立地是氢、C1-C8-烷基、C4-C10-芳基、C5-C11-芳基烷基或C2-C8-烯基以及R9和R10是各自独立地是氢、C1-C8-烷基、C4-C14-芳基、C5-C11-芳基烷基或C2-C8-烯基或R7和R9或R8和R10，在每种情况下一起是C3-C12-亚烷基或C3-C12-亚烯基。
2.制备根据权利要求1的式(I)化合物的方法，其特征在于将式(IV)化合物H2NR1(IV)其中R1如权利要求1中所定义与式(V)化合物反应 其中R2，R3，R4，R5，n和m各自如权利要求1中所定义并且其中Akt是氯、溴、碘、三氟乙酰基或磺酰氧基团形成式(VI)的铵盐 后者在碱的存在下转化为式(I)化合物。
3.根据权利要求2的化合物(VI)。
4.根据权利要求1式(I)化合物的过渡金属络合物。
5.根据权利要求4的过渡金属络合物，其特征在于它们符合式(VIII)[M5(I)(L)]An(VIII)其中，M5是铑或铱(I) 是一种式(I)化合物(L) 是不带电荷的单-或二齿配体以及An，不考虑和金属可能的配位，其是阴离子。
6.包括根据权利要求1的式(I)化合物的过渡金属络合物，以这样一种方式，使得式(I)化合物中心的7-元环上的氮原子与金属原子配位作为氨基化物。
7.根据权利要求6的过渡金属络合物，其特征在于它们符合式(X)[M6(I-)(L)] (X)其中，M6是铑或铱(I-)是一种式(I)化合物，其中心的7-元环上氮原子与金属原子配位作为氨基化物以及(L)是不带电荷的单-或二齿配体。
8.包括根据权利要求4、5、6或7的过渡金属络合物的催化剂。
9.根据权利要求8的催化剂在氢化反应中的用途。
全文摘要
本发明涉及环庚三烯胺、其制备方法和其在催化作用中的用途。
文档编号C07C211/00GK1706805SQ200510079208
公开日2005年12月14日 申请日期2005年6月8日 优先权日2004年6月8日
发明者H·格吕茨马赫, T·比特纳, P·迈尔, M·拉姆塞尔, D·谢施克维茨, T·茨维菲尔 申请人:兰爱克谢斯德国有限责任公司