专利名称：阳离子铑配合物的制备方法
阳离子铑配合物的制备方法
技术领域：
本发明涉及阳离子铑配合物的制备方法，特别是阳离子([铑二烯 烃磷配位体])配合物的大规模生产方法。
铑-二烯烃-磷配位体配合物被用于对低杂质残留含量要求越来越
高的催化过程，例如氬化反应中。在已知的方法中，起始原料[Rh (二 烯烃)面化物]2经常被用到，并且卣化物阴离子用Ag， TI，甚至碱以 及所要求的阴离子的铵盐交换。我们发现，使用这些方法中的任意一 种获得的配合物要么含有过多量的Ag或TI残留，要么为了实现卣化 物的低残留量而牺牲催化剂的产率。此外，当用到Ag或TI盐时，由 于需要从其它金属中分离出铑，因此从氢化液中回收铑并进行精炼的 过程复杂且花费高。
WO 2005/032712公开了 一种制备铑膦配合物的方法，包括以下步 骤(a)将Rh(二烯烃)(acac)溶解于一种或多种醚类溶剂中，特别是 具有强配位能力的四氪呋喃(THF)中，任选地加入二烷基醚如甲基叔 丁基醚(MTBE) ; (b)向该溶液中同时或顺次加入氟化的非矿物酸 HX,例如四氟硼酸乙醚，醇类溶剂或含有醇的溶剂混合物，从而与一 种或多种反应溶剂形成可溶性的溶剂化的铑配合物；(c)加入磷配位 体，其可以是在含有机溶剂的溶液中的形式或纯的形式；以及(d)收 集结晶沉淀。
我们发现从溶剂混合物中沉淀出的[铑二烯烃磷配位体]配合物中 含有醚类溶剂如THF, MTBE或二乙基醚，这可导致配合物中的残余 醚在配合物不发生分解的情况下^f艮难甚至无法通过干燥而除去。M. D. Fryzuk和B. Bosnich在使用THF中的[Rh nbd acac]合成[Rh nbd (S,S)-Chir叩hos]CI04 THF加合物时也发现了上述问题(参见J. Am. Chem. Soc. 1977, 6262 - 6267)。对于[铑二烯烃磷配位体]配合物在制药 和精细化学品生产中用作催化剂而言，这样的残留醚含量被认为是有 问题的，特别是在制造出的有机产品中含有醚杂质。 我们发明了 一种克服前述方法中存在问题的方法。 因此，本发明提供了一种用于合成阳离子铑配合物的方法，该方 法包括以下步骤(a) 在酮类溶剂中形成铑-二烯烃-l,3-二酮化合物与磷配位体的混合物，
(b) 使酸与所述混合物混合而形成阳离子配合物的溶液，
(c) 从所述溶液中蒸发至少一部分溶剂，
(d) 任选地用醚处理所得的配合物，以及
(e) 用醇处理所得的配合物。
该铑-二烯烃-l,3-二酮化合物优选含有环状二烯，更优选含有2,5-降水片二烯(NBD)或1,5-环辛二烯(COD)。该环状二烯还可^:两 摩尔的烯烃如乙烯或两摩尔的C5-10环烯代替。
该铑-二烯烃-l,3-二酮化合物优选含有配位的乙酰丙酮化物(来自 2,4-戊二酮的阴离子)和类似的1,5取代的乙酰丙酮化物配位体如六氟 乙酰丙酮，1,5-二甲基乙酰丙酮(来自3,5-庚二酮的阴离子)。最为优 选的1,3-二酮是乙酰丙酮化物。最为优选的铑-二烯烃-l,3-二酮化合物 是铑-1 ，5-环辛二烯乙酰丙酮，Rh(COD)(acac) 。 Rh(COD)(acac)以及 Rh(NBD)acac可通过商业渠道获得或采用已知方法合成。
我们发现在酮溶液中加入摩尔量在5% 200%的铑-二烯烃-1,3画二 酮化合物二烯烃非常有益。加入二烯烃可以(i)减慢铑-二烯烃-l,3-二 酮化合物中配位的二烯烃纟皮磷配位体取代的反应并形成[Rh (磷配位体) 1,3-二酮]配合物，(ii)稳定阳离子[Rh 二烯烃]中间体，以及(iii)防 止在脱去溶剂过程中发生二烯烃从阳离子[铑二烯烃磷配位体]产物中 失去。优选采用铑化合物中相应的二烯烃。因此在一种优选的实施方 式中，在使用RhNBD 1，3-二酮化合物的反应中加入的是2,5-降水片二 烯(NBD),而在使用RhCOD 1,3-二酮化合物的反应中加入的是1,5-环辛二烯(COD)。
优选的磷配位体是手性的，且更为优选的配位体是(R)-或(S)-型 光学异构的占多数的配位体。磷配位体可以是单基配位体或双基配位 体，其中每个磷原子共价连接至3个碳原子(叔膦)或n个杂原子(n-l， 2, 3)以及3 n个碳原子上。也可以使用手性的磷配位体。双基配位 体与铑-二烯烃-l,3-二酮化合物的摩尔比例优选约为1: 1,而单基配位 体与铑-二烯烃-l,3-二酮化合物的摩尔比例优选约为2: 1。例如在W. Tang和X. Zhang, Chem Rev. 2003, 103, 3029 - 3070和J. C. Carretero, Angew. Chem. Int. Ed., 2006, 45, 7674-7715中对大量各种不 同的手性磷配位体进行了描述和综述。可用于本发明的磷配位体包括<formula>formula see original document page 6</formula><formula>formula see original document page 7</formula>O,
R'2P' BPPM
'PR2,
R1=烷基、芳基 R2=烷基、芳基
R3=烷基、芳基， OR4, NR42 R4=烷基、芳基
R2P'
-、、、"R2
CHIRAPHOS
R'-R2=烷基 PROPHOS
R2P,
R1
R,、"飞
DEGPHOS
R=芳基
11'=烷基、芳基，
OR2, NR22
R2=烷基R^H R2=烷基、芳基
DIOP 11=烷基、芳基
Ph' .Ph BIPNOR
R1 R2
DIPAMP
■ 1 f R3,PVP、R1
TRICHICKENPHOS
H
TANGPHOS
R1 -苯基
R1 = R2 =叔丁基
R2 =4-]^60-苯基 R3=Me
在上述结构中，-PR2可以是-P(烷基)2或-P(芳基)2，其中的烷基优 选为d-do烷基，其中的芳基包括取代的或未被取代的苯基和萘基。 -PR2优选是-P(芳基)2,其中的芳基包括苯基、甲苯基、二曱苯基、或
4-甲氧基苯基(茴香基)。
优选地、磷配位体是选自DIPFC 、 CHIRAPHOS 、 BINAP 、 PARAPHOS、 PHANEPHOS、 P-PHOS和BOPHOZ中的一个，其中-PR2
可以是-P(烷基)2或-P(芳基)2。更优选的是这些配位体是以它们的单一 对映结构体形式使用。这些配位体通常可从商业渠道获得且它们的制
备方法是已知的。例如在WO 97/47632中给出了如何制备 PHANEPHOS,在WO 04/111065中给出了如何制备有用的PARAPHOS 配位体，以及在WO02/26750中给出了如何制备BOPHOZ。
在本发明中，铑-二烯经-l,3-二酮化合物，磷配位体以及优选的二 烯烃是在酮类溶剂中结合起来的。这里使用的"酮类溶剂"是指能够完全 溶解铑-二烯烃-l,3-二酮化合物和阳离子[Rh 二烯烃磷配位体]产物而 形成浓度范围优选在0.01~1摩尔的溶液的液态酮类溶剂。在一种优选 的实施方式中，就使用的酮类溶剂的量而言，磷配位体仅部分溶解于其中，因此反应混合物是浆状的。这与已知方法中加入磷配位体完全
不溶(例如在THF或DCM中)从而在阳离子[Rh 二烯烃]中间体一经 形成就将其捕获的情形完全不同。然而这种浆的形成的优选的，这是 因为低的磷配位体浓度减慢了铑-二烯烃-l,3-二酮化合物中配位的二烯 烃被磷配位体取代的反应并形成[Rh (磷配位体)1，3-二酮]配合物。
适合的"酮类溶剂，，常压下的沸点低于16(TC，更优选低于120°C。 优选的例子有丙酮，曱基-乙基酮(MEK)，其也被称之为2-丁酮，甲 基-异丁基酮(MIBK),其也被称之为4-甲基-2-戊酮和二乙基酮，其 也被称之为3-戊酮。特别优选的酮类溶剂是MEK。
在酮类溶剂中结合铑-二烯烃-l,3-二酮化合物，二烯烃(如果有的 话)，磷配位体的过程中，组分可以任意顺序进行混合。优选地，在-20 70 。C的温度范围内，最优选的是在40 7(TC的温度范围内对混合物施加剧 烈搅拌。另外，对于容易发生外消旋的磷配位体，可使用-20 20。C的温 度范围。
按照本发明制备的铑配合物为阳离子[铑二烯烃磷配位体]配合物， 其中的阴离子来自酸。优选使用的酸为全氟化的酸。优选的全氟化的 酸有四氟硼酸(HBF4),三氟曱磺酸(CF3S03H),六氟磷酸(HPFe)， 六氟锑酸(HSbF6)和全氟烷基磺酸如十七氟辛基磺酸。最优选的是四 氟硼酸(HBF4)和三氟甲磺酸(CF3S03H)。酸的用量优选与铑-二烯 烃-l，3-二酮化合物的摩尔数大致相等。在优选的实施方式中，酸用酮 类溶剂稀释后再加入到反应混合物中。在较大规模的生产中，次优选 的是加入纯酸。四氟硼酸可以液体形式作为二乙醚化物4吏用。我们发 现四氟硼酸水溶液比四氟硼酸二乙醚化物更易操作和使用，因而可用 于本发明的方法中。
在将酸与铑-二烯烃-l,3-二酮化合物，二烯烃(如果有的话)和磷 配位体的混合物进行混合之后，得到了清澈的阳离子配合物溶液。如 果需要的话，该溶液可被加热至20-7(TC的温度范围，优选〉4(TC,例 如加热至40-70。C一段时间，例如在15分钟到8小时之间，优选在30 分钟到2小时之间，然后通过蒸发除去酮类溶剂。
除去酮类溶剂是为了增加阳离子铑配合物的浓度。这可使用现有 技术中已知蒸馏或脱除方法通过提高温度或降低压力来实现。在优选 的实施方式中，溶液根据需要在真空下被加热来脱除酮类溶剂直至阳离子铑配合物出现结晶。优选地，这一过程在所有溶剂被除去之前就 结束，这样蒸发了酮类溶剂后的产物优选是呈现为结晶的阳离子铑配 合物在剩余部分的酮类溶剂中的浆液。
另 一种替代方案是将阳离子铑配合物溶液加热脱除酮溶剂直至获 得在剩余部分的酮溶剂中的非常浓的阳离子铑配合物。
如果需要，可用醚处理如此获得的阳离子铑配合物，这尤其适合 在阳离子配合物以高浓度溶解于酮类溶剂并没有发生结晶的情况下使 用。我们发现，分离出来的阳离子铑配合物在醇中的溶解性远低于这 种配合物在有反应副产物存在下的溶解性。因此，可使用对阳离子配 合物而言不溶的或微溶的醚来提供粗固体。优选的醚是开链的二烷基
醚，例如二甲基醚，二乙基醚，二异丙基醚和曱基-叔丁基醚(MTBE)。 更优选的醚是低沸点的二乙基醚和MTBE。以MTBE为特别优选。在 使用这种"不溶性醚"进行处理之后，配合物发生固化。残余的醚可通过 下面描述用醇进行的处理而除去。
不论阳离子铑配合物采取的是酮的浆液形式，由醚得到的粗固体 形式，还是在酮中的浓缩溶液的形式，随后都用醇溶剂进行处理。处 理优选包括加热混合物，部分脱除溶剂和对配合物进行重结晶，,人而 获得阳离子铑配合物的浆液。适合的醇在常压下的沸点低于165°C,更 优选低于135。C。优选的例子有甲醇，乙醇，2-丙醇，其也^:称为异丙 醇，或IPA, l-丁醇，2-丁醇，3-甲基-2-丁醇，2-甲基-2-丁醇，其也被 称为叔戊醇，3-甲基-l-丁醇，其也被称为异戊醇。特别优选的醇溶剂 是乙醇和异丙醇。
优选使用沸点高于酮类溶剂的醇。醇的用量优选超过配合物浆液 中残余酮类溶剂和醚类(如果有的话)残余的量，其与酮类溶剂的体 积比优选>2:1,更优选在3:1和4:1之间。醇溶剂优选采用与后续使 用该配合物的催化过程中使用的醇溶剂相同的醇。然而，使用甲醇降 低分离产率，因而在本例中优选使用另外的具有类似沸点的醇溶剂， 例如乙醇来分离阳离子铑配合物，并使用甲醇来重结晶湿的分离的阳 离子铑配合物。
如果需要的话，可在醇中加入少量的二烯烃，特别是在使用醇处 理含醚的配合物的情况下。>40。C，优选〉60°。的温度下加热一段时间，例如15分钟到8小时， 优选30分钟到2小时而得以提高。
配合物优选以结晶产物的形式被回收。结晶可在-40。C到IO(TC之 间，更优选在2(TC到8CTC的温度下发生。配合物产物可通过过滤，轻 轻倒出或离心分离浆液来直接回收。然而在优选的实施方式中，可在 回收配合物之前蒸发调部分溶剂，即醇以及任何残余的酮或醚。
分离出来的配合物优选用冷的醇洗涤并随后干燥。干燥可使用已 知的方法进行，例如在10 60。C的温度下和1~100毫巴的真空下干燥 卜72小时。
上述所有步骤都优选在低氧或无氧的保护气氛下进行，以限制或 消除任何可能的氧化反应。然而，对于具有像PHANEPHOS, BINAP 或PPHOS这类结构的磷配位体，我们发现这类反应的产物在用醇处理 过程中容易被除去，因此即使有一些氧化发生，也可用本发明的方法 获得纯度非常高的产物。这是本发明用于大规模生产时特别有利之处。
由本发明的方法获得的催化剂純度非常高且不含或含有非常低的 醚残留物，例如含<0.1\\1%的醚，但可含有少量残余的醇和酮。与作 为反溶剂的醚不同的是，醇和酮是优选的氢化反应溶剂，因而它们的 残留物与醚相比不会对使用催化剂进行的氢化反应造成困难。上述获 得的催化剂可直接用于催化反应，或在进一步干燥后再使用。我们发 现在真空千燥时醇和酮比醚更易于除去。并且，使用本发明方法获得 的催化剂易于过滤，从而适合大规模的生产。
通过下面的实施例对本发明进行进一步的描述。
实施例1
在烧瓶(10L)中于氩气氛围中合并(R)-PHANEPHOS (960.4 g, 1.665 mol)和Rh(COD)(acac) (516.7g， 1.665 mol)，并置于55°C的水浴中1 小时。加入脱气的甲基乙基酮(MEK) (5.8L)，剧烈搅拌浆液10分钟。 当浆液温度达到35。C时，通过压力平衡滴液漏斗在10分钟内加入顺 式，顺式-l,5画环辛二烯(COD) (124.4g, 1.149 mmol)和MEK (0.2L)的 溶液。反应混合物从黄色浆液变色形成均匀的溶液。然后反应混合物 置于水浴中搅拌约25分钟直至温度达到48-50°C。配制49% w/w的四 氟硼酸(292.6g, 1.669 mol)在脱气MEK(l L)中的溶液，然后通过压力平衡滴液漏斗在两小时内逐滴加至混合物中。在整个滴加过程中，始终
保持反应温度在50°C。少量的红色固体开始沉淀。当滴加完成后，进 一步在5(TC搅拌反应混合物1小时。使用隔膜真空泵在超过1小时的 时间里从混合物中挥发掉MEK(6.2L),同时保持水浴温度在55°C,得 到红色的浆液。然后加入脱气的丙-2-醇(4L),并将反应混合物加热至 70。C并在此温度下保持1小时。加热过程中，红色固体变为黄/橙色。 在70°C小保持1小时后，将反应混合物冷却至55。C。然后在真空下脱 除溶剂(4.2 L)40分钟以上，获得黄/橙色浆液。此后加入脱气的异丙醇 (1 L)，并使用水/水浴将混合物冷却至10。C。在10。C搅拌30分钟后， 将沉淀的固体在氩气氛围下过滤。滤饼用脱气的冷异丙醇(l L)洗涤一 次，并在真空炉中于35°C/ 5mar下干燥16小时得到配合物[Rh cod (R)-PHANEPHOS〗BF4 (1265 g， 1.447 mol),包括大约1 wt。/o的残余异丙 醇和0.2wt。/。的MEK。产率为86.9%。
实施例2
在1升的施兰克(Schlenk)瓶中加入51.75 g (89.7 mmol)的 (R)-PHANEPHOS和27.8 g (89.7 mmol)的Rh(COD)(acac),并与700ml 的甲基乙基酮(MEK)混合。对混合物进行剧烈搅拌并加热至大约50°C。 一段时间后，通过注射器注入9 ml (73.4 mmol)的1,5-环辛二烯。在另 一烧瓶中，向50 ml的MEK中加入11.8 ml的48%的四氟硼酸溶液(90.9 mmol)。在超过20分钟的期间内将该溶液加入到浆液中。得到清澈的 红色溶液。再用50 ml的MEK漂洗该MEK/HBF4烧瓶，之后也加入 到溶液中。然后将搅拌的溶液加热至大约50°C1小时，并通过蒸发掉 MEK溶剂浓缩，从而发生结晶。继续除去酮类溶剂的操作直至得到在 约100 ml残余MEK中的阳离子配合物的浆液。向该浆液中加入350 ml 的异丙醇。在蒸发掉约400 ml的异丙醇/MEK之前，将所得橙色浆液 脱气并加热至约70。C1小时。将剩余的浓稠的浆液在室温下搅拌1小 时，然后过滤并用2x60 ml的冷的异丙醇清洗。干燥过夜后(l mbar, 20。C),得到74.9 g的配合物[Rh cod (R)-PHANEPHOS]BF4,其中含有 约lwt%的残余异丙醇和0.2 wtQ/。的MEK。校正的产率=94.3% (84.6 mmol)。该配合物可直接应用于催化过程中或在38°C, 4 mbar进一步干 燥以除去更多的残余溶剂。实施例3
在0.2升的施兰克(Schenk)瓶中加入5.75 g (9.95 mmol)的 (R)陽PHANEPHOS和3.09 g (9.95 mmol)的Rh(COD)(acac),并与80ml 的甲基乙基酮(MEK)混合。对混合物进行剧烈搅拌并加热至约50°C。 一段时间后，通过注射器注入1 ml (8.16 mmol)的1,5-环辛二烯。在另 一烧瓶中，向10ml的MEK中加入1.31 ml的48%的四氟硼酸溶液(IO. 1 mmol)。在超过10分钟的期间内将该溶液加入到浆液中。得到清澈的 红色溶液。再用5ml的MEK漂洗该MEK/HBF4烧瓶，之后也加入到 溶液中。然后将撹拌的溶液加热至约50°C 1小时，然后通过蒸发掉MEK 溶剂浓缩，直至得到在约15ml残余MEK中的阳离子配合物的浆液。 向该浆液中加入45 ml的甲醇。在蒸发掉约40 ml的曱醇/MEK之前， 将所得橙色浆液脱气并加热至约70。C1小时。将剩余的浓稠的浆液在 室温下搅拌l小时，然后过滤并用2x5 ml的冷的甲醇清洗。干燥过夜 后(l mbar, 20。C)，得到7.05 g的配合物[Rh cod (R)-PHANEPHOS]BF4, 其中含有约0.05 wt。/o的MEK。产率=80.6% (8.02 mmol)。该配合物可 直接应用于催化过程中或在38。C, 4 mbar进一步干燥以除去更多的残 余溶剂。
实施例4
在0.4升的施兰克(Schlenk)瓶中加入11.5g (19.9 mmol)的 (S)-PHANEPHOS和6.18 g (19.9 mmol)的Rh(COD)(acac),并与160ml 的丙酮混合。对混合物进行剧烈搅拌并加热至约50°C。 一段时间后， 通过注射器注入2 ml (16.5 mmol)的1,5-环辛二烯。在另一烧瓶中，向 10 ml的丙酮中加入2.62 ml的48%的四氟硼酸溶液(20.2 mmol)。在超 过IO分钟的期间内将该溶液加入到浆液中。得到清澈的红色溶液。再 用15 ml的丙酮漂洗该丙酮/HBF4烧瓶，之后也加入到溶液中。然后将 搅拌的溶液加热至约50。C1小时，然后通过蒸发掉溶剂浓缩。在残余 的含有一些红色晶体的20ml的红色糖浆状溶液中加入80ml异丙醇。 将所得浆液进行脱气并加热至约70。C 1小时。通过蒸发掉约80 ml的 异丙醇/丙酮溶剂浓缩所得的橙色固体的浆液。剩余的浓稠的浆液在室 温下搅拌1小时，然后过滤并用2x10 ml的冷的异丙醇洗涤。在干燥超 过48小时(l mbar, 20。C)之后，得到16.3 g的配合物[Rh cod
13(S)-PHANEPHOS]BF4,并含约0.55 wt。/o的残余异丙醇。校正的产率= 93.2 % (18.55 mmol)。该配合物可直接应用于催化过程中或作进一步干 燥以除去更多的残余溶剂。
还进行了 NMR实验来显示在酮类溶剂中期望的配合物是如何形 成的。在NMR试管里加入57.5 mg的(S)-PHANEPHOS和30.9 mg 的Rh(COD)(acac),并混入0.4 ml的(16丙酮。振荡并加热混合物至约 5(TC。经过一短暂时间后，通过注射器注入O.l ml的1,5-环辛二烯。 然后加入0.02 ml的54wt%的四氟硼酸在二乙醚中的溶液，并将混合 物加热至约5CTC —小段时间。由此获得的"P^H)NMR谱图是一些剩 余的未配位的(S)- Phanephos与配合物[Rh cod (S)- PHANEPHOS]BF4的 混合物的谱图。
实施例5
在0.2升的施兰克(Schlenk)瓶中加入5.75 g (9.95 mmol)的 (R)-PHANEPHOS和3.09 g (9.95 mmol) 的Rh(COD)(acac),并与80ml 的甲基乙基酮(MEK)混合。对混合物进行剧烈搅拌并加热至约50°C。 一段时间后，通过注射器注入1 ml(8.16mmol)的1,5-环辛二烯。然后， 通过注射器在超过10分钟的期间内加入1.4 ml的纯的54% wt的四氟 硼酸在二乙醚(10.1 mmol)中的溶液。得到清澈的红色溶液。然后将搅 拌的溶液加热至约50。C1小时，然后通过蒸发掉MEK/二乙醚溶剂浓 缩，并导致结晶发生。继续进行除去酮类溶剂的工作直至获得阳离子 配合物在约10 ml残余溶剂中的浆液。向该浆液中加入50 ml的异丙醇。 将所得橙色浆液进行脱气并加热至约7(TC 1小时，然后蒸发掉约45ml 的异丙醇/MEK。在室温下搅拌剩余的稠浆液1小时，然后过滤并用 2xl0ml的冷的异丙醇洗涤。在干燥过夜(l mbar, 2(TC)之后，得到8.35 g的配合物[Rh cod (R)-PHANEPHOS] BF4,并含约0.1 wt。/。的残余异丙 醇和0.1 wt。/。的MEK,不含二乙醚。校正的产率=95.9% (9.5 mmol)。
实施例6
在0.4升的施兰克(Schlenk)瓶中加入11.5 g (19.9 mmol)的 (S)國PHANEPHOS和6.18 g (19.9 mmol)的Rh(COD)(acac),并与160ml 的甲基乙基酮(MEK)混合。对混合物进行剧烈搅拌并加热至约50。C。一段时间后，通过注射器注入2ml(16.5mmol)的1,5-环辛二烯。然后， 通过注射器在超过10分钟的期间内加入1.79 ml的纯的三氟甲石黄酸 (20.2mmol)。得到清澈的红色溶液。然后将搅拌的溶液加热至约50。C1 小时，然后通过蒸发掉MEK溶剂浓缩，并导致结晶发生。继续进行除 去酮类溶剂的工作直至获得阳离子配合物在约20 ml残余MEK溶剂中 的浆液。向该浆液中加入80 ml的异丙醇。将所得橙色浆液进行脱气并 加热至约70°C1小时，然后蒸发掉约80 ml的异丙醇/MEK。在室温下 搅拌剩余的稠浆液l小时，然后过滤并用2x10 ml的冷的异丙醇洗涤。 在干燥过夜(l mbar, 20。C)之后，得到17.3 g的配合物[Rh cod (S)-PHANEPHOS]三氟甲磺酸，并含约l.lwt%的残余异丙醇和< 0.1wt。/。的MEK。校正的产率=91.8% (18.26 mmol)。 该配合物可直接 应用于催化过程中或作进一步在40°C, 1 mbar干燥以除去更多的残余 溶剂。
实施例7
在0.2升的施兰克(Schlenk)瓶中加入6.62 g (9.95 mmol)的 (R)-PPHOS和3.09 g (9.95 mmol)的Rh(COD)(acac),并与80ml的甲基 乙基酮(MEK)混合。对混合物进行剧烈搅拌并加热至约50°C。 一段 时间后，通过注射器注入1 ml (8.16 mmol)的1,5-环辛二烯。然后，通 过注射器在超过10分钟的期间内加入1.31 ml的48%的四氟硼酸(10.1 mmol)溶液。得到清激的红色溶液。然后将搅拌的溶液加热至约50。C1 小时，然后通过蒸发掉MEK溶剂浓缩，并导致结晶发生。继续进行除 去酮类溶剂的工作直至获得阳离子配合物在约10 ml残余溶剂中的浆 液。向该浆液中加入50ml的异丙醇。将所得橙色浆液进行脱气并加热 至约70°C 1小时，然后蒸发掉约45 ml的异丙醇/MEK。在室温下搅拌 剩余的稠浆液1小时，然后过滤并用2x10ml的冷的异丙醇洗涤。在干 燥过夜(l mbar, 2(TC)之后，得到8.8 g的配合物[Rh cod (R)-PPHOS] BF4,并含约0.8wt%的残余异丙醇。产率=92.7% (9.22 mmol)。 该 配合物可直接应用于催化过程中或作进一步在40°C, 1 mbar干燥以除 去更多的残余溶剂。
实施例8使用实施例7的方法，从6.62 g (9.95 mmol)的(S)-PPHOS和 3.09 g (9.95 mmol)的Rh(COD)(acac)得到了 [Rh cod (S)誦PPHOS] BF4配 合物在约10 ml残余MEK溶剂中的浆液。向该浆液中加入50 ml的甲 醇。将所得橙色浆液进行脱气并加热至约60°C l小时，然后蒸发掉约 45 ml的甲醇/MEK。在室温下搅拌剩余的稠浆液1小时，然后过滤并 用2x10 ml的冷的曱醇洗涤。在干燥过夜(lmbar, 20。C)之后，得到8.35 g的配合物[Rh cod (S)-PPHOS] BF4。产率=88.0% (8.75 mmol)。
实施例9
使用实施例7的方法，从3.31 g (4.98 mmol)的(R)画PPHOS和 1.454 g (4.98 mmol) 的Rh(COD)(acac)得到了 [Rh cod (R)-PPHOS] BF4配合 物在约10 ml残余MEK溶剂中的浆液。向该浆液中加入35 ml的乙醇。 将所得橙色浆液进行脱气并加热至约60。C 1小时，然后蒸发掉约40ml 的乙醇/MEK。在室温下搅拌剩余的稠浆液1小时，然后过滤并用2x10 ml的冷的乙醇洗涤。在干燥过夜(l mbar, 20。C)之后，得到4.48g的酉己 合物[Rh cod (R)-PPHOS] BF4。产率=94.4。/0 (4.69 mmol)。
实施例10
使用实施例7的方法，得到了 [Rh cod (R)-PPHOS] BF4配合物在约 10 ml残余MEK溶剂中的浆液。向该浆液中加入35 ml的3-曱基-2-丁 醇。将所得橙色浆液进行脱气并加热至约70°C l小时，然后蒸发掉约 40 ml的3-甲基-2-丁醇/MEK。在室温下搅拌剩余的稠浆液1小时，然 后过滤并用2x10 ml的冷的3-曱基-2-丁醇洗涤。在干燥过夜(l mbar, 20。C)之后，得到4.36 g的配合物[Rh cod (R)-PPHOS] BF4。产率=91.9 % (4.54 mmol)。
实施例11
在0.2升的施兰克(Schlenk)瓶中加入6.19 g (9.95 mmol)的 (R)-BINAP和3.09 g (9.95 mmol)的Rh(COD)(acac),并与80ml的甲基 乙基酮(MEK)混合。对混合物进行剧烈搅拌并加热至约50。C。 一段 时间后，通过注射器注入1 ml (8.16 mmol)的1,5-环辛二烯。然后，也 通过注射器在超过10分钟的期间内加入1.4 ml纯的54wt。/。的四氟硼酸
16在二乙醚(10.1 mmol)中的溶液。得到清澈的红色溶液。然后将搅拌的 溶液加热至约50°C1小时，然后通过蒸发掉MEK/二乙醚溶剂浓缩，并 导致结晶发生。继续进行除去酮类溶剂的工作直至获得阳离子配合物 在约10 ml残余溶剂中的浆液。向该浆液中加入50ml的异丙醇。将所 得橙色浆液进行脱气并加热至约70°C l小时，然后蒸发掉约45ml的 异丙醇/MEK。在室温下搅拌剩余的稠浆液1小时，然后过滤并用2x10 ml的冷的异丙醇洗涤。在干燥过夜(l mbar, 20。C)之后，得到8.35 g的 配合物[Rh cod (R)-BINAP] BF4。产率=95.5% (9.5 mmol)。
使用实施例11的方法，但用1.31 ml的48%的四氟硼酸水溶液 (10.1 mmol)代替1.4 ml的54wt%四氟硼酸在二乙醚中的溶液，能获 得8.32 g的配合物[Rh cod (R)画BINAP] BF4。
实施例12
在0.2升的施兰克(Schlenk)瓶中加入2.0 g (4.78 mmol)的l,l'-双 -(二异丙基膦)二茂铁(DIPFC)和1.48 g (4.78 mmol)的Rh(COD)(acac), 并与50ml的甲基乙基酮(MEK)混合。对混合物进行剧烈搅拌并加热 至约50。C。 一段时间后，通过注射器注入0.5 ml (8.16 mmol)的1,5-环 辛二烯，然后通过注射器在超过10分钟的期间内注入0.63 ml的48% 的四氟硼酸(4.85 mmol)水溶液。得到清澈的红色溶液。然后将搅拌的 溶液加热至约50。C1小时，然后通过蒸发掉MEK溶剂浓缩，并导致结 晶发生。继续进行除去酮类溶剂的工作直至获得阳离子配合物在约10 ml残余溶剂中的浆液。向该浆液中加入40 ml的乙醇。将所得橙色浆 液进行脱气并加热至约60。C 1小时，然后蒸发掉约45 ml的乙醇/MEK。 在室温下搅拌剩余的稠浆液1小时，然后过滤并用2xl0ml的冷的乙醇 洗涤。在干燥过夜(l mbar, 20。C)之后，得到2.3 g的配合物[Rh cod DIPFC] BF4。产率=67.2% (3.21 mmol)。 该配合物可应用于催化过 程中。
实施例13
在0.1升的施兰克(Schlenk)瓶中加入200 mg (0.47 mmol)的 (S,S)國CHIRAPHOS {( 2S, 3S-双(二苯基膦)丁烷)和138 mg (0.47 mmol) 的Rh(NBD)(acac)，并与10ml的甲基乙基酮(MEK)混合。对混合物进行剧烈搅拌并加热至约50。C。 一段时间后，通过注射器注入32微升 (0.38 mmol)的降冰片二烯，然后通过注射器在超过3分钟的期间内注 入63微升的48%的四氟硼酸(0.48 mmol)水溶液。得到清澈的红色溶液。 然后将搅拌的溶液加热至约50。Cl小时，然后通过蒸发掉MEK溶剂浓 缩，并导致结晶发生。继续进行除去酮类溶剂的工作直至获得阳离子 配合物在约1 ml残余溶剂中的浆液。向该浆液中加入15 ml的乙醇。 将所得橙色浆液进行脱气并除去约10ml的乙醇/MEK。在室温下搅拌 剩余的稠浆液l小时，然后过滤并用2x2ml的冷的乙醇洗。在干燥过 夜(l mbar, 20。C)之后，得到 190 mg的配合物[Rh nbd (S, S)-CHIRAPHOS] BF4,含约2.8% wt的残余乙醇。校正的产率=55.9% (0.263 mmol)。
该配合物可应用于催化过程中。
实施例14
在0.2升的施兰克(Schlenk)瓶中加入3.43 g (4.98 mmol)的(S)-Xyl PHANEPHOS和1.545 g (4.98 mmol)的Rh(COD)(acac),并与70ml的曱 基乙基酮(MEK)混合。对所得溶液进行剧烈搅拌并加热至约50°C。 一段时间后，通过注射器注入0.5 ml (4.08 mmol)的1,5-环辛二烯，然 后通过注射器在超过10分钟的期间内注入0.7 m 1纯的5 4 wt %的四氟硼 酸在二乙醚(5.05 mmol)中的溶液。得到清澈的红色溶液。然后将搅拌 的溶液加热至约50。C1小时，然后通过蒸发掉MEK溶剂浓缩，直至获 得阳离子配合物在少量残余MEK中的糖浆状溶液。此时，用注射器緩 緩加入总量为20 ml的异丙醇，形成一些黄色/橙色的固体。将混合物 进行脱气并加热至约70°C 1小时。然后蒸发掉约15 ml的溶剂混合物， 得到的浆液经过滤并过夜干燥固体(l mbar, 2(TC),获得1.32 g的配合 物[Rh cod (S)-Xyl PHANEPHOS]BF4,含约6 wty。的残余异丙醇但不含 残余二乙醚(校正的产率为29%)。该配合物可直接应用于催化过程 中或作进一步在40。C, 1 mbar干燥以除去更多的残余溶剂。
相比之下，从溶剂混合物中分离出的[Rh cod (S)-Xyl PHANEPHOS]BF4配合物的结晶体含有二乙醚，得到的是含有干燥期间 留下的接近1摩尔当量二乙醚的[Rh cod (R)-Xyl PHANEPHOS]BF4。
实施例15在0.2升的施兰克(Schlenk)瓶中加入6.86g (9.95 mmol)的(R)-Xyl PHANEPHOS和3.09 g (9,95 mmol)的Rh(COD)(acac)，并与80ml的曱 基乙基酮(MEK)混合。对所得溶液进行剧烈搅拌并加热至约50。C。 一段时间后，通过注射器注入1 ml (8.16 mmol)的1,5-环辛二烯。在另 一个烧^L中，向10 ml的MEK中加入1.31 ml的48%的四氟硼酸水溶 液(10.1mmo1)。在超过IO分钟的时间里将该溶液加入到浆液中。得 到清澈的红色溶液。再用15 ml的MEK漂洗该MEK/HBF4烧瓶，之 后也加入到溶液中。然后将搅拌的溶液加热至约50°C1小时，然后通 过蒸发掉MEK溶剂浓缩直至获得在约15 ml残余MEK溶剂中的阳离 子配合物的浆液溶液。此时，加入80 ml的MTBE诱发产生黄色/橙色 固体沉淀。再次蒸发掉40ml的MTBE/MEK混合物，并在室温下搅拌 所得浆液1小时，然后过滤并用2x20 ml的MTBE洗涤。
将湿滤饼溶解于60 ml的异丙醇中并加入1 ml的1,5-环辛二烯。 对所得的橙色-红色溶液进行脱气并加热至约70°C 1小时，然后蒸发掉 约45 ml的异丙醇/MTBE。在室温下搅拌剩余的稠浆液1小时，然后过 滤并用2x10 ml的冷的异丙醇洗涤。在2(TC干燥15小时之后，得到7.3 g的[Rh cod (R)-XylPHANEPHOS]BF4配合物，并含约0.2wt。/。的残余异 丙醇和但无残余的MTBE。校正的产率=81.6% (8.12 mmol)。
与实施例14相比，较大量的使用醚和醇以及酮溶性的配合物使产 率得到提高。相比之下，从含有MTBE但不含醇的溶剂混合物中结晶 出的分离的[Rh cod (R)-Xyl PHANEPHOS]BF4配合物得到含有干燥期 间留下的接近 0.66摩尔当量 MTBE 的[Rh cod (R)-Xyl PHANEPHOS]BF4。
实施例16
在0.2升的施兰克(Schlenk)瓶中加入6.12g (9.95 mmol)的(S)-Me Bophoz和3.09 g (9.95 mmol)的Rh(COD)(acac)，并与80ml的甲基乙基 酮(MEK)混合。对所得溶液进行剧烈搅拌并加热至约50°C。 一段时 间后，通过注射器注入1 ml (8.16 mmol)的1,5-环辛二烯。然后，通过 注射器在超过10分钟的期间内加入0.895 ml的纯的三氟曱磺酸 (lO.lmmol)用lOmlMEK稀释的稀释液。得到清澈的红色溶液。然 后将搅拌的溶液加热至约50。C 1小时，然后通过蒸发掉MEK溶剂浓缩，
19残余MEK中的糖浆状溶液。此时， 加入120 ml的MTBE诱发产生黄色/橙色的固体沉淀。再次蒸发掉80 ml 的MTBE/MEK混合物，并在室温下搅拌所得的浆液1小时，然后过滤 并用2x20 ml的MTBE洗涤。 '
将湿滤饼溶解于60 ml的异丙醇中。对所得的橙色-红色溶液进行 脱气并加热至约70。C l小时，然后蒸发掉约45 ml的异丙醇/MTBE。 在室温下搅拌剩余的稠浆液1小时，然后过滤并用2xl0ml的冷的异丙 醇洗涤。在20。C干燥15小时之后，得到6.2 g的[Rhcod(S)-Me Bophoz] 三氟甲磺酸配合物，并留有1 mol的异丙醇(约7.7wt。/o的残余物，校 正的产率=59.0% (5.87mmo1))。该配合物可直接应用于催化过程中。
实施例17
在0.2升的施兰克(Schlenk)弁瓦中加入6.93 g (9.95 mmol)的 (R)-Anisyl PHANEPHOS和3.09 g (9.95 mmol)的Rh(COD)(acac),并与 80ml的曱基乙基酮(MEK)混合。对所得溶液进行剧烈搅拌并加热至 约50。C。 一段时间后，通过注射器注入1 ml (8.3 mmol)的1，5-环辛二 烯。在另一个烧瓶中，向10 ml的MEK中加入1.31 ml的48%的四氟 硼酸(IO.I mmol)水溶液。在超过20分钟的时间里将该溶液加入到浆液 中。得到清澈的红色溶液。再用10 ml的MEK漂洗该MEK/HBF4烧 瓶，之后也加入到溶液中。然后将搅拌的溶液加热至50。Cl小时并通 过蒸发掉MEK溶剂浓缩，从而发生结晶。继续除去酮类溶剂的操作直 至得到在约10ml残余MEK中的阳离子配合物的浆液。向该浆液中加 入50ml的异丙醇。将所得橙色浆液进行脱气并加热至约70°C 1小时，
然后蒸发掉约45 ml的异丙醇/MEK。在室温下搅拌剩余的稠浆液1小 时，然后过滤并用2x10 ml的冷的异丙醇洗涤。在千燥过夜(l mbar, 20 。C)之后，得到8.15 g的配合物[Rh cod (R)-Anisyl PHANEPHOS]BF4， 并含约1 wt。/。的残余异丙醇。校正的产率=82.4% (8.2 mmol)。该配合 物可直接应用于催化过程中或作进一步在50°C, 1 mbar干燥以除去更
多的残余溶剂。
权利要求
1.一种用于合成阳离子铑配合物的方法，该方法包括以下步骤(a)在酮类溶剂中形成铑-二烯烃-1，3-二酮化合物与磷配位体的混合物，(b)使酸与所述混合物混合而形成阳离子配合物的溶液，(c)从所述溶液中蒸发至少一部分溶剂，(d)任选地用醚处理所得的配合物，以及(e)用醇处理所得的配合物。
2. 权利要求1的方法，其中所述铑化合物是Rh(COD)( 1,3-二酮) 或Rh(NBD)(l, 3-二酮)，其中1, 3-二酮是选自乙酰丙酮化物，六氟乙 酰丙酮化物或1,5-二甲基乙酰丙酮化物。
3. 前述权利要求中任一项的方法，其中使二烯烃与所述铑-二烯烃 -1,3-二酮化合物，磷配位体和酮类溶剂混合，优选的二烯烃是存在于 铑-二烯烃-l,3-二酮化合物中的二烯烃。
4. 前述权利要求中任一项的方法，其中所述磷配位体是手性的。
5. 前述权利要求中任一项的方法，其中所述磷配位体是选自 DIPFC、 CHIRAPHOS 、 BINAP、 PARAPHOS 、 PHANEPHOS 、 P-PHOS 和BOPHOZ中的手性磷配位体。
6. 前述权利要求中任一项的方法，其中所述磷配位体是P-PHOS、 PARAPHOS 、 PHANEPHOS 、 B歸P或BOPHOZ。
7. 前述权利要求中任一项的方法，其中所述酮类溶剂具有在常压 下低于16(TC的沸点。
8. 前述权利要求中任一项的方法，其中所述酮类溶剂选自丙酮、 曱基-乙基酮(MEK)、曱基-异丁基酮(MIBK)和二乙基酮。
9. 前述权利要求中任一项的方法，其中所述酮类溶剂是甲基-乙基 酮(MEK)。
10. 前述权利要求中任一项的方法，其中所述酸是全氟化的酸。
11. 前迷权利要求中任一项的方法，其中所述酸是选自四氟硼酸 (HBF4)、三氟甲磺酸(CF3S03H)、六氟磷酸(HPF6)、六氟锑酸 (HSbF6)和全氟烷基磺酸。
12. 前述权利要求中任一项的方法，其中对所述阳离子配合物溶液 进行加热以从溶液中蒸发掉酮类溶剂。
13. 前述权利要求中任一项的方法，其中任选地对所述配合物用醚 进行处理，所述醚选自开链的二烷基醚，例如二甲基醚、二乙基醚、 二异丙基醚和曱基-叔丁基醚(MTBE)。
14. 前述权利要求中任一项的方法，其中所述醇具有在常压下低于 165。C的沸点。
15. 前述权利要求中任一项的方法，其中所述醇选自曱醇、乙醇、 2-丙醇、l-丁醇、2-丁醇、3-曱基-2-丁醇、2-曱基-2-丁醇、和3-曱基-1-丁醇。
16. 前述权利要求中任一项的方法，其中所述醇是乙醇或异丙醇。
17. 前述权利要求中任一项的方法，进一步包括在回收配合物之前 从结晶的配合物中蒸发掉溶剂的步骤。
18. 可由前述权利要求中任一项的方法获得的铑膦配合物。
全文摘要
描述了一种用于合成阳离子铑配合物的方法，包括的步骤有(a)在酮类溶剂中形成铑-二烯烃-1，3-二酮化合物与磷配位体的混合物，(b)使酸与所述混合物混合而形成阳离子铑配合物的溶液，(c)从所述溶液中蒸发至少一部分溶剂，(d)任选地用醚处理所得的配合物，以及(e)用醇处理所得的配合物。该配合物可被回收并用作催化剂，例如用于氢反应中。
文档编号B01J31/18GK101646494SQ200880007688
公开日2010年2月10日 申请日期2008年1月2日 优先权日2007年1月12日
发明者H·G·内登 申请人:约翰逊马西有限公司