专利名称：应用钯的均相体系对映选择性催化氢化酮的方法
技术领域：
本发明涉及一种应用钯的均相体系高度对映选择性催化氢化酮的方法。
背景技术：
不对称氢化具有许多优点催化剂的活性非常高、反应速度快、产物的分离方便、副反应少等。应用手性催化剂催化不对称氢化反应到现在已取得了巨大的成就，其中手性催化剂分为均相和多相手性催化剂两类。
均相手性催化剂是具有手性配体的可溶性金属络合物，手性配体和金属中心离子相互作用而产生一个手性氛围，即不对称催化的活性中心。不对称氢化中目前所用到的均相催化体系的金属主要是铑、钌和铱，可分为下面五类Wilkinson催化剂类型的铑催化剂，这种催化剂的特点是，对官能团的烯烃最好，简单酮和亚胺也取得了一些好的结果。
钌/双磷体系，对官能团化的酮取得了杰出的不对称诱导，对一些官能化的烯烃也很有效，这一体系的催化活性非常高，目前已在工业上获得了较为广泛的应用。
发展的钌/双磷/双胺体系，这一体系对简单的酮非常有效，并且催化剂的活性是已知均相催化剂中最高的。
钌/双胺(胺基醇)的转移氢化体系，实用于简单的酮和环状的亚胺氢化。
铱/双磷体系，这一体系对非官能化的烯烃和亚胺有效。
上面的体系已有许多在工业上获得了应用。由于理论和应用上的成就，两位从事不对称氢化研究的科学家Noyori和Knowles获得了2002年的Nobel化学奖。
多相催化剂可分为两种，一种是所谓的“多相化均相催化剂”，另一种是负载型金属催化剂。到目前为止研究过的多相催化体系已有很多，而比较成功的很少。一个就是1956年由日本学者Izumi等发现的钯/蚕丝(Pd/Silk)体系，用来氢化碳碳和碳氮双键。
但是，到目前为止，应用钯的均相体系进行不对称氢化的例子很少。比较成功的是2001年由Uneyama等发现的氢化碳氮双键的Pd(CF3CO2)2/BINAP体系，所用的氢化底物限于α氟取代的亚胺酯，反应完全时最好结果的ee为91％。2003年Raja等用钯的烯丙基双胺配合物对α酮酯进行氢化，ee为55％。有关该背景技术的详细情况见表1表1 发明内容本发明的目的是提供一种用于对映选择性催化氢化酮的催化剂。
本发明的又一目的是提供上述催化剂的制备方法。
本发明操作简便实用，原料易得，选择性高，产率好，且反应具有绿色原子经济性，环境友好等优点。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下用于选择催化氢化酮的催化剂，为钯的手性双磷配合物，表达式为[Pd]/手性双磷配体其中钯与手性双磷配合物的摩尔比为1∶1.2-1.5。
上述催化剂的制备方法，是把钯的金属前体和手性双磷配体在丙酮中室温搅拌1-3小时，然后真空浓缩除去丙酮。
其中钯的金属前体为醋酸钯、三氟醋酸钯或三氟甲基磺酸钯等二价钯化合物。用三氟甲基磺酸钯和手性双磷配体制备成纯的配合物空气稳定，易于操作。
本发明提供的催化剂在选择性催化氢化酮反应中，于2，2，2-三氟乙醇溶剂中，反应底物如下式之一 反应物中的取代基R可为烷基基团如甲基，或芳基基团，芳基上可以在邻位、间位或对位上带有各类取代基。
反应条件温度25-75℃，压力3-70大气压，时间12-18小时，催化剂与底物的摩尔比为50∶1-3。
反应式如下式 反应产物中的R1为烷基基团或芳基基团，R2为烷基基团或官能化的基团。
对α位邻苯甲酰胺取代的这一类酮化合物，能获得92％的不对称诱导。
本发明有如下优点1、反应活性和选择性高，对大多数的底物能够完全转化，对α位邻苯甲酰胺取代的这一类酮化合物，能获得92％的不对称诱导。
2、反应底物适应性广，所用催化体系除了能够氢化官能团化的酮外，还能对难度比较大非官能化的酮如苯乙酮进行氢化。
3、催化剂制备方便，反应操作简便实用。
4、原料易得，反应底物是商业有效，或是能经过商业有效的原料简单一步合成的。
5、用此方法准备的手性二级醇，都能作为有用的手性中间体，或本身就是具有生物活性的分子。
具体实施例方式
下面通过实施例详述本发明；但本发明并不限于下述的实施例。
实施例1条件的优化在一反应瓶中投入钯前体(0.005毫摩尔)和手性配体(0.006-0.0075毫摩尔)，氮气置换后加入1毫升丙酮，室温搅拌1小时。然后真空浓缩，氮气下加入1-1.2毫升2，2，2-三氟乙醇，将此溶液转到预先放有底物(0.25毫摩尔)的反应釜中，通入氢气(14-70大气压)，放入指定温度油浴中反应12小时。慢慢释放氢气，除去溶剂后直接柱层析分离得到纯的产物，反应式和配体结构如下
转化率靠核磁共振氢谱确定，产物的对映体过量用手性HPLC测定，见表2。
表2α-邻苯甲酰胺苯乙酮的不对称氢化
实施例2α-邻苯甲酰胺取代酮的不对称氢化在一反应瓶中投入Pd(CF3CO2)2(1.7毫克，0.005毫摩尔)和手性双磷配体(R，R)-Me-DuPhos(1.8毫克，0.006毫摩尔)，氮气置换后加入1毫升丙酮，室温搅拌1小时。然后真空浓缩，氮气下加入1-1.2毫升2，2，2-三氟乙醇，将此溶液转到预先放有底物(0.25毫摩尔)的反应釜中，通入氢气(14-28大气压)，放入指定温度油浴中反应12-18小时。慢慢释放氢气，除去溶剂后直接柱层析分离得到纯的产物，反应式如下
序号5用的催化剂是Pd(OTf)2/(S)-SYNPHOS纯的络合物，产物的对映体过量用手性HPLC测定，见表3。
表3α-邻苯甲酰胺取代酮的不对称氢化
实施例3另外官能团化酮的不对称氢化在一反应瓶中投入Pd(CF3CO2)2(1.7毫克，0.005毫摩尔)和手性双磷配体(0.006-0.0075毫摩尔)，氮气置换后加入1毫升丙酮，室温搅拌1小时。然后真空浓缩，氮气下加入1-1.2毫升2，2，2-三氟乙醇，将此溶液转到预先放有底物(0.25毫摩尔)的反应釜中，通入氢气至指定压力，放入指定温度油浴中反应12-18小时。慢慢释放氢气，除去溶剂后直接柱层析分离得到纯的产物，反应式如下
产物的对映体过量用手性HPLC或GC测定，见表4。
表4官能团化酮的不对称氢化
实施例4在一反应瓶中投入Pd(CF3CO2)2(1.7毫克，0.005毫摩尔)和手性双磷配体(S)-SYNPHOS(3.8毫克，0.006毫摩尔)，氮气置换后加入1毫升丙酮，室温搅拌1小时。然后真空浓缩，氮气下加入1.2毫升2，2，2-三氟乙醇，将此溶液转到预先放有底物(0.25毫摩尔)的反应釜中，通入氢气(70大气压)，放入50℃油浴中反应12小时。慢慢释放氢气，真空浓缩除去溶剂，过一根短柱后手性GC分析，反应式如下
权利要求
1.一种用于选择催化氢化酮的催化剂，为钯的手性双磷配合物，表达式为[Pd]/手性双磷配体其中钯与手性双磷配合物的摩尔比为1∶1.2-1.5。
2.制备权利要求1所述催化剂的方法，把钯的金属前体和手性双磷配体在丙酮中室温搅拌1-3小时，然后真空浓缩除去丙酮。
3.权利要求2的方法，其中钯的金属前体为醋酸钯、三氟醋酸钯或三氟甲基磺酸钯。
4.权利要求1所述催化剂在选择性催化氢化酮反应中的应用，于2，2，2-三氟乙醇溶剂中，反应底物如下式之一 反应物中的取代基R为烷基基团或芳基基团；反应条件温度25-75℃，压力3-70大气压，时间12-18小时，催化剂与底物的摩尔比为50∶1-3。反应式如下式 反应产物中的R1为烷基基团或芳基基团，R2为烷基基团或官能化的基团。
5.权利要求4的就用，其中的烷基为甲基；芳基基团上在邻位、间位或对位上带有各类取代基。
全文摘要
应用钯的均相体系对映选择性催化氢化酮的方法，其用到的催化体系是钯的手性双磷配合物。反应能在下列条件内进行，温度25－75℃；溶剂2，2，2－三氟乙醇；压力3－70大气压；用到的手性配体双磷配体；催化剂的制备方法为把钯的金属前体和手性双磷配体在丙酮中室温搅拌，然后真空浓缩得到催化剂。对α位邻苯甲酰胺取代的酮能获得92％的不对称诱导。本发明操作简便实用，原料易得，选择性高，产率好，且反应具有绿色原子经济性，对环境友好。
文档编号B01J31/16GK1899695SQ20051001224
公开日2007年1月24日 申请日期2005年7月21日 优先权日2005年7月21日
发明者周永贵, 汪游清, 卢胜梅 申请人:中国科学院大连化学物理研究所