DisCollection.ru

Авторефераты и темы диссертаций

Поступления 08.08.2011

Материалы

загрузка...

Лиганды фосфитного типа в реакциях металлокомплексного аллильного замещения и гидрирования

Любимов Сергей Евгеньевич, 08.08.2011

 

В этой реакции P*-хиральные диамидофосфиты 119, 120 продемонстрировали также высокую активность (97-98%) и энантиоселективность (до 96% ee). Катализатор на основе лиганда 121 оказался намного менее эффективным.

Тестирование лигандов 119-121 в гидрировании диметилитаконата 56 (схема 17) привело к высокому уровню энантиоселективности (90% ее) при использовании каталитической системы с лигандом 119, хотя с умеренной конверсией (65%). Диамидофосфиты 120 и 121 предоставили значительно более низкую энантиоселективность (до 40% ее).

3.4. Хиральные монодентатные лиганды фосфитного типа на основе БИНОЛ.

3.4.1. БИНОЛ как единственный органический блок для синтеза монодентатных фосфитов.

Среди лигандов фосфитного типа одними из наиболее эффективных для процессов асимметрического гидрирования и аллильного замещения являются производные хирального БИНОЛ. Учитывая значительное количество эффективных катализаторов на его основе, синтез лигандов исходя только из этого источника представляет собой актуальную задачу. Одностадийным фосфорилированием монометилированого (S)-БИНОЛ 117 нами были получены (R,S) и (S,S) диастереомерные лиганды 124 и 125 (схема 37).

Схема 37.

На основе лигандов 124 и 125 были получены катионные тетрафторборатные комплексы Pd(II) 124a и 125a (схема 29) для дальнейшего использования в реакциях аллильного замещения 1,3-дифенилаллилацетата.

Тестирование фосфитов 124 и 125 в аллильном алкилировании 1,3-дифенилаллилацетата диметилмалонатом (схема 8, таблица 36) показало, что в случае соотношения лиганд/палладий = 1/1 S,S-диастереомер (125) предоставляет большую энантиоселективность (67% ее), по сравнению с R,S-изомером (124). При использовании катионных тетрафторборатных комплексов 124a и 125a наблюдается одинаковый энантиомерный избыток продукта реакции (56% ее), но различная конверсия (71 и 59%) в CH2Cl2. Тестирование более эффективного из этих комплексов (124a) в ТГФ позволило увеличить энантиоселективность до 72% ее, однако, с частичной потерей конверсии.

Таблица 36.

катализатор L/Pd растворитель конверсия, % ee, %

[Pd(allyl)Cl]2/2 124 1/1 CH2Cl2 40 52 (S)

124a 2/1 CH2Cl2 71 56 (S)

124a 2/1 ТГФ 38 72 (S)

[Pd(allyl)Cl]2/2 125 1/1 CH2Cl2 53 67 (S)

125a 2/1 CH2Cl2 59 56 (S)

В целях оптимизации синтеза и результативности подобных соединений нами был предложен новый подход к получению монодентатных фосфитов. Простым добавлением эквивалента трихлорида фосфора в растворе бензола к раствору двух эквивалентов БИНОЛ (83) в присутствии триэтиламина был получен арилфосфит 126 (схема 38).

Схема 38

Наличие гидроксильной группы в лиганде 126 позволяет производить достаточно простые модификации, в том числе для увеличения стерического фактора лиганда. Так, для 126 при комнатной температуре в одну стадию было получено триметилсилильное производное 127 при взаимодействии с N,O-бис(триметилсилил)ацетамидом (BSA, схема 39).

Схема 39.

Для лиганда 126 были получены тетрафторборатный комплекс состава [Pd(allyl)(126)2]BF4 (126a, схема 29) и нейтральный комплекс состава [Pd(allyl)(126)Cl] (126b, схема 30). Катализаторы на основе лигандов 126 и 127 были протестированы в аллильном алкилировании 1,3-дифенилаллилацетата диметилмалонатом (схема 8, таблица 37).

Таблица 37.

опыт катализатор L/Pd растворитель конверсия, % ee, %

1 126b 1/1 CH2Cl2 89 95 (R)

2 126a 2/1 CH2Cl2 99 86 (R)

3 [Pd(allyl)Cl]2/2 127 1/1 CH2Cl2 50 97 (R)

При использовании нейтрального комплекса 129b было получено высокое значение энантиомерного избытка (95% ее) для продукта реакции. Применение катионного тетрафторборатного комплекса 129a в CH2Cl2 привело к получению практически количественной конверсии и 86% ее. Использование каталитической системы, полученной in situ с лигандом 127, позволило достигнуть до 97% ее при соотношении L/Pd = 1/1.

Нейтральный 126b и катионный 126a комплексы палладия на основе арилфосфита 126 были протестированы и в аминировании 1,3-дифенилаллилацетата ди-н-пропиламином (схема 23, таблица 38) в CH2Cl2 и ионной жидкости (1-бутил-2,3-диметилимидазолий тетрафторборат, ИЖ).

Таблица 38.

опыт комплекс среда цикл конверсия, % ее, %

1 126b CH2Cl2 1 90 60 (-)

2 126b ИЖ 1 99 60 (-)

3 126b ИЖ 2 92 61 (-)

4 126b ИЖ 3 59 62 (-)

5 126a CH2Cl2 2 90 65 (-)

6 126a ИЖ 3 75 51 (-)

7 126a ИЖ 3 45 52 (-)

8 126a ИЖ 3 15 52 (-)

Использование ИЖ в качестве растворителя по первому циклу способствовало достижению практически полной конверсии (99%) и энантиоселективности, сравнимой с полученной в хлористом метилене. Кроме того, в случае нейтрального комплекса 126b применение ИЖ дало возможность использования катализатора повторно с незначительным снижением конверсии (до 92%) и близкой к первому циклу энантиоселективностью. Третий цикл с применением комплекса 126b, растворенного в ИЖ, пострадал, скорее всего, от частичного окисления катализатора, либо его вымывания.

3.4.2. Ионные монодентатные фосфиты на основе БИНОЛ.

Одностадийным фосфорилированием 1-(2-гидроксиэтил)-3-метилимидазолий тетрафторбората (103) был получен первый представитель ионных фосфитных лигандов 128 (схема 40).