Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Хиральные лиганды в асимметрическом катализе. Монография
.pdf
[311-314].
O
Высокая эффективность (> 99% ее) и активность были
достигнуты при гидрировании производных дегидроаминокислот, катализируемом родиевыми комплексами:
O
O
P
O
O
O
O
O
P
O
O
O
O
H3C
P
O
O
O
P
O
O
O
O
(250) (251)
Монофосфитные лиганды, разработанные группами Реетца и
Чена, показали высокую энантиоселективность при катализируемом родиевыми комплексами асимметрическом гидрировании винилацетатов и енамидов [315,316]. Наилучший результат
был получен при использовании лиганда (252) (свыше 99,6%
ее).
O
O
O
O
O
P
O
O
(252)
161
Комплексы на основе монофосфинов (253) и дифосфинов (254)
C
N
O
2
(256)
также показали высокую эффективность в реакциях асимметрического гидрирования (< 92% ee) (253) [317] и (< 86% ee) (254)
[318]:
O
O
(254)
PPh
Ph2P
O
O
(253)
Ph2P
Так, α−D-глюкофураноза (255) была использована в качестве
исходного соединения при синтезе бисфосфинов (256) и бисфосфинитов (257), показанных на схеме 103 [319].
R2P
HO
HO
(255)
OH
R2P
O
OH
OH
R2PO
R2PO
OBn
OBn
O
O
(257)
O
O
O
O
Схема 103. Синтез бисфосфинов (256) и бисфосфинитов (257)
162
Новая серия дифосфиновых лигандов (258), (259), (260) на
P
h2P
P
h2P
R
R
R
R
основе фуранозы была разработана для катализируемого родием
асимметрического гидрирования производных α,β − ненасы-
щенных карбоновых кислот:
PPh
2
O
O
O
Ph2P
PPh
2
O
O
O
PPh
2
O
O
O
(258) (ее 98 %) (259) (ее 98 %) (260) (ее 54 %)
При этом было отмечено, что катализаторы, содержащие лиганды с дополнительными метильными группами (259) и (260), обладают пониженной активностью, к тому же при использовании
комплекса с S – конфигурацией C-5-центра в лиганде (260) наблюдается значительное понижение энантиоселективности [320,
321].
Следует также отметить синтез хиральных амидофосфитов на
основе D-маннита. Так, родиевые комплексы с лигандами (261)
и (262) показали высокую энантиоселективность при асимметрическом гидрировании итаконой кислоты (> 94% ee) и αацетамидокоричной кислоты (> 89% ее) [322].
O
O
O
O
P NMe
2
O
O
O
O
P NMe
2
(261) (262)
a. R = H
b. R = CH
d. R = i-C
3
e. R = C
4H9
6H5
c. R = C2H6
163
Еще одним направлением конструирования хиральных ли-
O
O
R
R
гандов на основе углеводов стал синтез смешанных фосфинфосфонитов и фосфин-фосфитов. В 1999 году группа Реетца
сообщила о синтезе фосфин-фосфонита (263) на основе Dманнита, родиевый комплекс которого был протестирован в
асимметрическом гидрировании диметилового эфира итаконовой кислоты. В результате была достигнута умеренная величина
оптической индукции - более 60% ее [322]. Более эффективными оказались фосфин-фосфиты (264) при гидрировании производных α,β-ненасыщенных карбоновых кислот (> 99 % ее) [323,
324]. Варируя биарильный фрагмент в фосфитной группе, наилучший результат получили с лигандом, который содержал объемные трет-бутильные группы в орто- и пара-положении биарильного фрагмента (265).
Таким образом, хиральные лиганды, в основе которых положены углеводы с различными функциональными фосфорными
группами, такими как фосфины, фосфиниты, фосфиты и амидофосфиты, показали хорошие результаты при асимметрическом гидрировании.
PPh
2
O
P
O
O
O
Ph2P
O
O
P
O
O
R
O
=
O
O
O
R
а) R = H
б) R=t-Bu
(263) (264) (265)
164
Хиральные лиганды на основе гидрокси- и аминокислот
R
3.4.2.
Лиганд DIOP, полученный при специфической трансформации (+)-(2R,3R)-винной кислоты, стал одним из первых бисфосфинов, синтезированных из оптически чистого природного соединения. К этой группе лигандом также можно отнести бисфосфины (R)-PROPHOS (268) и (R)-PHENPHOS (269), полученные из S-(+)-молочной (266) и S-(+)-миндальной кислот (267) с
выходами 10% и 20% соответственно (схема 104).
R
COOH
HO
R = Me (266)
R = Ph (267)
Ph2P
R = Me (268)
R = Ph (269)
PPh
2
Схема 104. Синтез дифосфинов (R)-PROPHOS (268) и
(R)-PHENPHOS (269)
Аналогично был синтезирован 1,2-дифосфин (S,S)-CHIRAPHOS
(271), исходя из полученного ферментацией (2R,3R)-бутандиола
(270) (схема 105)[325-328].
HO
(270)
OH
Ph2P
(271)
PPh
2
Схема 105. Синтез дифосфина (S,S)-CHIRAPHOS (271)
Еще одним исходным природным соединением, из которого
были синтезированы фосфин-амин (272) [329], дифосфин (273) и
трифосфин (274) [330], стала L-яблочная кислота (275) (схема
165
Однако эффективность комплексов Rh(I) с этими лиганда-
PPh
105).
ми в реакциях каталитического гидрирования оказалось невысокой. Так, при асимметрическом гидрировании (Z)-αацетамидокоричной кислоты с применением трифосфинового
лиганда (274) оптический выход доходил до 25% ее, хотя замена
одной фосфиногруппы на фосфиноксидную или фосфинсульфидную приводила к увеличению энантиоселективности до 74%
ее. А при использовании в этих же реакциях дифосфинового
лиганда (273) эффективность не превышала 20% ее.
В то же время комплексы Rh(I) с лигандами (R)-PROPHOS
(268), R)-PHENPHOS (269), (S,S)-CHIRAPHOS (271) являются
высокоэффективными катализаторами асимметрического гидрирования, показавшие высокие оптические выхода. Наилучший
результат был получен при гидрировании
N-ацетамидоизопропилакриловой кислоты (100% ее) в присутствии комплекса Rh (I) c лигандом (S,S)-CHIRAPHOS [325-328].
2
(274)
PPh
PPh
2
2
HOOC
OH
(275)
Схема 106. Синтез фосфинамина (272), дифосфина (273) и
трифосфина (274) исходя из L-яблочной кислоты (275)
COOH
OH
OH
166
Ph2P
OH
NR
(272)
PPh
2
(273)
1. R = Bn
2. R = CO2Bu
PPh
t
2
Хиральные лиганды на основе терпенов и терпеноидов
3.4.3.
В качестве основы для синтеза хиральных лигандов терпены
и стероиды используют не так часто. Известно лишь несколько
примеров применения L-(-)-ментола и L-неоментола в качестве
основы для синтеза хиральных лигандов. Так, из L-(-)-ментола
(276) были получены монофосфин (277) и фосфонит (278). И
при гидрировании (Е)-β-метилкоричной кислоты в присутствии
комплекса Rh(I) с лигандом (277) была получена
(S)-(+)-3-фенилбутановая кислота с энантиомерным избытком в
61% ее [331].
PPh
2
OH
(276)
(277)
O PPh
(278)
2
Схема 107. Синтез монофосфина (277) и фосфонита (278)
Лиганд PHELLANOPHOS (279) был получен из
(-)-α-фелландрена (280), и его родиевый комплекс показал высокую энантиоселективность при гидрировании непредельных
α-аминокислот. Оптические выходы составили 94-95% ее [332].
167
PPh
Ph2P
2
(280)
(279)
Схема 108. Синтез PHELLANOPHOS (279)
В работах [333] и [334] была предложена новая структура хиральных дифосфиновых лигандов с основанием, имеющая циклоолефиновую часть (А) с центральной хиральностью и с (гетеро)арильным заместителем (В), который должен был привести к
появлению атропоизомерии, подобно лигандам типа BINAP. В
качестве стартового материала для конструирования желаемой
хиральной циклоолефиновой части (А) лиганда было решено
использовать природные бициклические монотерпены, в частности такие соединения, как пинен, борненоксид и камфора.
A
P R
2
P R
C
'
2
S
B
Схема 109. Структура дифосфиновых лигандов на основе
камфоры.
168
Предложенная новая лигандная система должна была бы соеди-
B
r
нить в себе центральную хиральность, исходящую от выбранного природного соединения, и аксиальную хиральность, подобно
той, которая присутствует в хорошо известных хиральных лигандах биарильного типа (например, BINAP), за счет присоединения (гетеро)арильного заместителя. Кроме того, введение
двух фосфиновых групп (С) (схема 109), которые могут различаться между собой, ведет к разнообразным возможностям подстраивать лиганды под конкретные реакции.
Br
S
Br
(281)
O
(280)
Ph2P
PPh
(284 - I)
Br
S
OTf
Br
(283)
S
Br
Xyl2P
PPh
(284 - II)
2
2
BrMg
Br
Ph2P
(282)
PXyl
(284 - III)
2
Схема 110. Синтез дифосфиновых лигандов на основе камфо-
ры
169
Синтез дифосфиновых лигандов на основе камфоры был про-
P
h
веден в три этапа. На первом этапе получен енолтрифлат бромкамфоры (280) из 3-бромкамфоры (281). Затем кросс-сочетание
с магнийорганическим производным тиофена (282) привел к
получению дибромида (283). Последовательное введение двух
различных фосфиновых групп завершило синтез лигандов (284).
+
P
-
BF
Rh
4
P
Ph
Ph
(285)
Ph
O
S
O
ROOC
N
H
ROOC
N
H
(286)
Схема 111. Гидрирование α-N-ацетиламидокоричной кислоты
и ее метилового эфира
Для проверки эффективности проведены эксперименты по
асимметрическому гидрированию различных тестовых субстратов с использованием родиевых комплексов (285), полученных
170
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]