专利名称：亚胺的氢化的制作方法
技术领域：
本发明涉及在催化剂系统存在的条件下在高压下亚胺与氢气的不对称氢化的方 法。本发明特别地涉及所述催化系统用于将前手性酮亚胺对映选择性氢化成不对称胺以形 成除草剂的应用。
背景技术：
亚胺的催化氢化在相对长时间以来是已知的。在有机合成中，使用均相催化剂或 非均相催化剂的催化氢化方法起到重要作用。非均相催化剂是不溶的；因此它们能容易地 与反应混合物分离，且一般提供现成的再使用的潜力，而均相催化剂是可溶的，因此在使均 相催化剂即金属和伴随配体与产物分离过程中遇到困难。这不仅带来了产物纯度问题，而 且带来均相催化剂的有问题的再使用。已知这些催化剂表现出这样的优点，即在制备多种 除草剂的合成途径中在相对温和的条件下以显著的化学特异性催化氢化反应。因此，更加 强调的是这种催化剂在除草剂工业规模制备中的应用。已显示良好的用于亚胺氢化的工业潜力的一个这种催化剂系统是均相的 铱-xyliphos催化剂系统，发现该催化剂系统广泛适用于制备多种除草剂，特别适用于制 备(S)-2-氯-N-(2-乙基-6-甲基苯基)-N-(2-甲氧基-1-甲基乙基)乙酰胺[Hans-Ulrich Blaser, Advanced Synthesis and Catalysis,2002,344,17-311。这些均相催化方法被证明是重要的。在相对大批量的或工业规模的情况中已观察 到，所述催化剂根据所用的催化剂前体、底物和配体而异，经常以或多或少的程度发生去活 化。在许多情况下，特别是在高温下，不可能实现完全转化；因此，从经济可行性角度考虑， 催化剂生产力太低。Advanced synthesis and catalysis，vol. 34，第 17-31 页(2000)讨论 了使用 Ir-xyliphos配体、作为溶剂的乙酸和作为添加剂的碘化物进行亚胺的氢化。该出版物公开 了在乙酸和碘化物添加剂存在的条件下，铱-xyliphos催化剂系统的催化剂活性增加10倍 且ee增加5-6%。然而，要求乙酸和碘化物添加剂同时存在以实现催化剂系统自身的可观 转化。在不加入乙酸和碘化物添加剂的条件下，所述催化剂显示微不足道的转化频率和对 映异构体选择性。乙酸的使用要求由耐腐蚀材料构造而成的专用设备，这增加了成本。另 外，乙酸导致形成碘化氢和其它的金属盐，这进一步使得反应处理变复杂。因此，希望获得 牵涉催化剂系统的亚胺不对称氢化的方法，该方法避免乙酸的存在，但仍实现可观的转化 频率和对映异构体选择性。手性精细化学品、药物和农用化学品的合成化学变得越来越复杂，通常要求牵涉 复杂催化剂系统诸如例如昂贵的有机金属催化剂系统的多步骤反应。因此，更强调开发一 种新的催化剂系统，该催化剂系统具有高的活性和选择性，且在所需的反应条件下保持其 催化活性历时相对延长的时段。迄今为止，本领域进行过众多的针对对映异构体选择性催化剂系统的尝试，以实 现亚胺的化学计量有效的不对称氢化。
美国专利No. 6 822 118描述了一种在均相的、具有适当配体的铱催化剂存在的 条件下以及在有或者没有惰性溶剂的条件下、在高压下、进行亚胺与氢气的氢化方法，其中 所述反应混合物包含铵或金属氯化物、溴化物或碘化物，且另外包含酸。在这些均相方法中 的催化剂不能被回收或只能采用昂贵的分离方法被回收，这经常与不希望的损失相关联。 因此，本领域仍然需要一种牵涉改善的催化剂系统的亚胺不对称氢化的方法，该方法克服 与迄今为止已知的催化剂相关的缺点。Chem. Reviews, 2003,103,第3101-3118页公开了用于亚胺氢化的二茂铁膦、 xyliphos和josiphos配体。该文章讨论了使用碘化物和酸作为添加剂用于亚胺氢化。该 公开的方法再次要求同时存在乙酸和碘化物添加剂以实现可观的转化频率和对映异构体 选择性。然而，如上所讨论的，同时存在乙酸和碘化物添加剂是不希望的。其内容被全文并入本文作为参考的US 2006/089469公开了不对称的手性羟基二 膦及其作为对映选择性合成用催化剂的应用。所述的有机磷化合物与金属复合物前体组合 以便提供适合的催化剂系统。第W025]段特别公开了根据该发明所特别优选的催化剂系 统，包括包含所述配体的Ru和Rh复合物。该专利教导了配体[(1札2札3幻-1，2-二甲基-2，3-二(二苯膦甲基)环戊基] 甲醇的制备，其中实施例6公开了该配体的Rh复合物的制备。实施例7公开了根据实施例 6制备的铑复合物用于多种氢化反应的应用。该示例性的催化剂系统未被公开优选用于亚 胺的不对称氢化。另外，所有的示例性的反应都在1巴的氢气压力下、在室温下进行，这与 本发明的发现是相对的。在工业规模下进一步观察到所述催化剂系统根据催化剂前体、底物和配体而异经 常倾向于发生去活化。进一步发现本领域已知的催化剂系统并非都能够以高的对映异构体 选择性实现起始材料向目标产物的完全转化。S-异丙甲草胺是用在黄豆、玉米和其它多种作物上的最重要的除草剂之一。这种 已知除草剂的所述外消旋形式包含两个手性元素、一个手性轴和一个手性中心，导致存在 四种立体异构体。本领域后来认识到异丙甲草胺的除草剂活性的大约95%来自于两种I-S 非对映体。这意味着在外消旋产物的使用率为大约65%下，可以产生相同的生物学效果。然 而，工业上可行的用于S-异丙甲草胺的对映选择性生产的方法被喻为走到了复杂的迷宫 内。对于S-异丙甲草胺的对映选择性生产的催化剂的探索被比作该迷宫中覆盖“TON-EE” 空白的通道，即，发现具有足够的立体特异性(大于74%的对映异构体过量)以及生产力 (至少99%的转化效率)的催化剂。因此，找到一种用于制备S-异丙甲草胺的有效的和对 映选择性的催化剂在除草剂合成领域中是长期需要的并具挑战性的。因此，本领域继续需要一种能够以高的转化率以及目标产物的高的对映异构体过 量进行亚胺的对映选择性氢化的方法，其中所述催化剂系统具有经济效益。发明目的因此，本发明的一个目的是提供亚胺不对称氢化的方法。本发明的又一个目的是提供在催化剂系统存在的条件下进行亚胺不对称氢化的方法。本发明的又一个目的是提供亚胺不对称氢化的方法，其中所使用的催化剂系统包 含配体和金属或其盐。
本发明的又一个目的是提供具有高的转化效率和高的对映异构体过量的亚胺不 对称氢化方法。本发明的又一个目的是提供亚胺不对称氢化成胺的方法，该方法可用于制备 S-异丙甲草胺。发明概述将式1的亚胺不对称氢化以获得式2的胺的方法
权利要求
1.将式1的亚胺不对称氢化以获得式2的胺的方法所述方法包括使上述式1的亚胺与氢气在催化剂系统存在的条件下在预定的有机溶 剂中在高压下接触；所述催化剂系统包含与选自铱和铑的金属或其盐复合的配体； 其中所述配体选自a.[(1R，2R，3S)-1，2-二甲基-2，3-双(二苯膦甲基)-环戊基]甲醇；b.(1S，4S，11R)-1，11-二-[( 二苯膦)-甲基]-11-甲基 _1，2，3，4-四氢-1，4-桥亚甲 基_吩嗪；c.(R)-3-二-(3，5-二甲基苯基)膦-2-(4-二苯膦-2，5-二甲基噻吩基-3)-1，7，7-三 甲基二环-[2. 2.1]-庚-2-烯；d.(S) -2-[(邻-二苯膦)-苯基]-1- 二苯膦-二茂铁；e.⑶-1-( 二苯膦)-2-⑶-(邻-二苯膦-α -甲氧基苄基)二茂铁；f·⑴-⑶-N，N- 二甲基-1- [ (R) -1 ‘，2- 二 - ( 二苯膦)-二茂铁基]-乙基胺；和 g. [ (S)-I-[(R)-2-二苯膦)二茂铁基]-乙基-二(环己基)_膦。
2.制备式3的化合物的方法，所述方法包括(i)通过使式1的亚胺与氢气在催化剂系统存在的条件下在预定的有机溶剂中在高压 下接触，将式1的亚胺不对称氢化以获得式2的胺，
3.制备式3的化合物的方法，
4.任一前述权利要求的方法，其中所述使所述亚胺与氢气在高压下接触的步骤在添加 剂存在的条件下进行。
5.权利要求4的方法，其中所述添加剂选自二金刚烷基丁基磷错氧碘酸盐(A)，二金 刚烷基苄基磷镥氢溴酸盐(B)，三苯基磷错二碘化物(C)，异丙基三苯基磷错碘化物(D)， 三苯基磷错二溴化物(E)，甲基三苯基磷错溴化物(F)，四丁基铵碘化物(G)，三氟甲磺酸铜 (II) (H)，三氟甲磺酸钇(II) (I)和三苯基磷锚二氯化物(J)。
6.任一前述权利要求的方法，其中所述使所述亚胺与氢气接触的步骤在选自甲苯、1， 4-二氧杂环己烷、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷等的惰性有机溶剂中进行。
7.任一前述权利要求的方法，其中所述亚胺与所述催化剂系统的摩尔比为约200到约 500000。
8.任一前述权利要求的方法，其中所述使所述亚胺与氢气接触的步骤在约10°C到约 100°C的温度进行。
9.任一前述权利要求的方法，其中所述式2的胺与氯乙酰氯在约0°C到约5°C的温度反应。
10.任一前述权利要求的方法，其中所述使所述亚胺与氢气接触的步骤在从约5巴到 约150巴的升高的氢气压力下进行。
11.将式1的亚胺不对称氢化以获得式2的胺的方法
12.制备式3的化合物的方法，所述方法包括
13.制备式3的化合物的方法，
14.权利要求11-13的方法，其中所述使所述式1的亚胺与氢气接触的步骤在添加剂存 在的条件下进行。
15.权利要求14的方法，其中所述添加剂是三苯基磷错二溴化物。
16.权利要求11-15的方法，其中所述式1的亚胺化合物与所述催化剂系统的底物与催 化剂的比高达约500000。
17.基本上如本文中实施例所述的亚胺的不对称氢化的方法。
18.基本上如本文中实施例所述的制备式3的化合物的方法。
19.根据任一前述权利要求的方法制备的式3的化合物
全文摘要
本发明涉及在催化剂系统存在的条件下在高压下亚胺与氢气的不对称氢化的方法。特别地，本发明涉及所述催化系统用于将前手性酮亚胺对映选择性氢化成不对称胺以形成除草剂的应用。
文档编号B01J23/40GK102006930SQ200980112973
公开日2011年4月6日 申请日期2009年4月16日 优先权日2008年4月17日
发明者加德夫·拉耶尼肯特·施洛夫, 比耶·尚卡尔, 维克拉姆·拉耶尼肯特·施洛夫 申请人:联合磷业有限公司