JPH03188091A - 光学活性3,4―ビスホスフィノピロリジン化合物 - Google Patents

光学活性3,4―ビスホスフィノピロリジン化合物

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JPH03188091A
JPH03188091A JP32935689A JP32935689A JPH03188091A JP H03188091 A JPH03188091 A JP H03188091A JP 32935689 A JP32935689 A JP 32935689A JP 32935689 A JP32935689 A JP 32935689A JP H03188091 A JPH03188091 A JP H03188091A
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bis
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な光学活性3,4−ビスホスフィノピロリ
ジン化合物に関する。
さらに詳しく言えば、本発明は、炭素−炭素二重結合構
造、炭素−窒素二重結合構造、および(又は)炭素−酸
素二重結合構造を水素化することにより不斉炭素原子を
有する化合物を生成せしめる反応を行うにおいて触媒と
して使用する金属錯体化合物における配位子としての一
般式、 R1 (式中、R1は、水素原子、R’、−COR”、−CO
OR″′又は−CONHR”であり、R′、R1)、R
″′およびR”は、それぞれアルキル基、アリール基又
はアリールアルキル基を表わし、R2は、シクロヘキシ
ル基、ジ(低級アルキル)アミノ基、低級アルコキシル
基又は低級アルキル基から選ばれた置換基の1〜3個を
有するフェニル基を表わす)で表わされる光学活性3,
4−ビスホスフィノピロリジン化合物に関するものであ
る。
従来、合成化学の分野において光学活性化合物を直接合
成することのできる不斉還元反応に関する幾多の研究が
なされている。その一つとして、多くのビスホスフィン
配位子が合成されて、その配位子と各種の金属との組合
せを用いて不斉還元反応が試みられている。
不斉収率(光学収率)及び反応収率(註:反応速度に関
して、その反応速度が遅いと使用量が多くなるため、そ
の関係を示す方法の一つとして、基質と配位子のモル比
で表したもの)を同時に満足させる配位子の探索が多く
の研究者により行われている。
本発明者は、不斉還元反応において、不斉収率と反応効
率の両者を同時に満足し得る不斉合成法の開発を課題と
して鋭意研究をおこなったところ、本研究により、上記
課題を解決し得る優れた配位子としての新規な光学活性
3,4−ビスホスフィノピロリジン化合物を提供するこ
とに成功し、これを用いて行う新規な不斉合成法を提供
するに至った。以下に、本発明の詳細な説明する。
ヴオルフガング・ベックらは式、 (式中、Phはフェニル基を表わし、Rは水素、アルキ
ル基、アリールアルキル基またはアシル基を表わす)で
表わされる光学活性3,4−ビス−(ジフェニルホスフ
ィノ)ピロリジンを合成し、これを用いてβ−置換−α
−アシルアミノアクリル酸の不斉水素化を行っている(
特開昭60−185793)。
本発明者は前記式(II)で表わされる化合物の一つで
ある(3R,4R)−1−ベンジル−3,4−ビス(ジ
フェニルホスフィノ)ピロリジン[Degphosコを
合成し α−アセトアミドケイ皮酸の水素化を5気圧、
50℃、20時間で行ってみたところ、基質/触媒= 
10,000 (モル比)で変換率44%、不斉収率8
1%であった(還元例]8参照)。
式(n)で表わされる化合物の2つのジフェニルホスフ
ィノ基のうちの一方は触媒効率を、他方は不斉収率に影
響を与えると推定し、 (参照:ファルマシア レビュ
ー 24巻 71頁)式(If)で表わされる化合物の
ジフェニルホスフィノ基のフェニル基の代わりに電子供
与性置換基であるアルキル基、アルコキシル基やジアル
キルアミノ基の1〜3個付いたフェニル基を用いれば電
子供与性基により触媒効率の向上を、又かさ高い基を付
けることによる不斉収率の向上が期待できると考えた。
前記一般式(I)で表わされる光学活性3゜4−ビスホ
スフィノピフィノビロリジン化合物を合成し、それを用
いて不斉水素化を試み、その目的に適していることを見
いだした。
例えば(3R,4R)−1−ベンジル−3,4−ビス[
ジ(3,5−ジメチル−4−メトキシフェニル)ホスフ
ィノコピロリジン[MOD−Deg]を合成しα−アセ
トアミドケイ皮酸の水素化を前記と同じ条件(5気圧、
50℃、20時間)で行ってみたところ基質/触媒= 
10,000 (モル比)で変換率100%、不斉収率
92%であった(還元例3参照)。
この様に、本発明の前記式(I)で表わされる光学活性
3,4−ビスホスフィノピロリジン化合物を不斉水素化
に於ける触媒の配位子として用いることにより不斉収率
、反応効率の両面において工業的に実施する上において
極めて優れた結果が得られることを見いだした。
本発明の化合物、前記一般式(1)で表わされる光学活
性3,4−ビスホスフィノビフィノビロリジン化合物は
例えば下記の方法で製造できる。
光学活性酒石酸を原料として得られる1−置換−3,4
−ジメタンスルホニルオキシピロリジンと、一般式、 (式中、R2は、シクロヘキシル基、ジ(低級アルキル
)アミノ基、低級アルコキシル基又は低級アルキル基か
ら選ばれた置換基の1〜3個を有するフェニル基を表わ
し、Mはアルカリ金属を表わす)で表わされるホスフィ
ノ金属とをクラウンエーテル存在下反応することにより
合成できる。
この際、 (+)−酒石酸から出発すると(3R,4R
)体を、 (−)−酒石酸から出発すると(3S、4S
)体を得ることができる。
前記一般式(1)で表わされる光学活性3゜4−ビスホ
スフィノピロリジン化合物において、式中01位の置換
基R1は、水素原子、R′、−COR”、−COOR”
′又は−CONHR”であり、R′、Rjj、 Rjj
9およびR”は、それぞれアルキル基、アリール基又は
アリールアルキル基を表わし、R′、R11、R”’ 
 R”の各アルキル基の例としては、C1〜C6のアル
キル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロ
ピル、n−ブチル、5eC−ブチル、tert−ブチル
等があげられ、アリール基の例として、フェニル、ピリ
ジル基があげられ、アリールアルキル基の例としてベン
ジル基があげられる。これらのアルキル基、アリール基
又はアリールアルキル基は、置換基としてフッソや塩素
等のハロゲン原子、水酸基、アルキル基、アルコキシ基
などを有することができる。
R2は、シクロヘキシル基、ジ(低級アルキル)アミノ
基、低級アルコキシル基又は低級アルキル基から選ばれ
た置換基の1〜3個基を有するフェニル基であり例えば
、2−ジメチルアミノフェニル、3−ジメチルアミノフ
ェニル、4−ジメチルアミノフェニル、3,5−ジメチ
ル−4−ジメチルアミノフェニル、2−メトキシフェニ
ル、3−メトキシフェニル、4−メトキシフェニル、2
,4−ジメトキシフェニル、3゜5−ジメチル−4−メ
トキシフェニル、2−トリル、4−トリル基を挙げるこ
とができる。
この様にして得られた式(I)で表わされる光学活性3
,4−ビスホスフィノピロリジン化合物はロジウム金属
錯体触媒の配位子として不斉水素化に使用できる。
不斉水素化にもちいる触媒の調製方法としては、式(I
)で表わされる光学活性3,4−ビスホスフィノピロリ
ジン化合物と、ロジウム−シクロオクタジエン−クロル
錯体又はロジウム−ノルボルナジェン−クロル錯体等の
ロジウム錯体と、テトラフロロホウ酸、ヘキサフロロリ
ン酸または過塩素酸のアルカリ金属塩または銀塩との反
応により調製できる。又、ロジウム−ジシクロオクタジ
エン−過塩素酸錯体やロジウム−ジシクロオクタジエン
−テトラフロロホウ酸錯体等のロジウムカチオン錯体と
、 式(I)で表わされる光学活性3,4−ビスホスフィホ
スフィノピロリジン化合物と反応させることにより調製
できる。
これらは水素化反応系内で用時調製しても良いし、前も
って調製単離した物を用いてもよい。
不斉水素化反応を行う方法につき、α−アセトアミドケ
イ皮酸よりN−アセチルフェニルアラニンを生成せしめ
る場合を例にとって説明する。
接触還元反応を行う際の一般的溶媒、例えば、水、メタ
ノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸、
酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等を溶媒
として用い、その40m1中にα−アセトアミドケイ皮
酸25ミリモルおよび、ロジウム−ジシクロオクタジエ
ン−過塩素酸錯体0.25ミリモル〜0.00025ミ
リモル、配位子としての光学活性3,4−ビスホスフィ
ノピロリジン化合物(I)をロジウム−ジシクロオクタ
ジエン−過塩素酸錯体の1.0〜2.0倍モル加え、常
圧で、もしくは加圧下で、好ましくは反応温度0℃−1
50℃で水素添加反応を行う。反応終了後、溶媒を留去
し、残留物を適宜、処理すると反応生成物として、光学
活性N−アセチルフェニルアラニンが高収率で得られる
以下に、本発明に係る光学活性3,4−ビスホスフィノ
ピロリジン化合物の製造例及びそれを用いる不斉還元例
を掲げ、本発明をさらに説明するものであるが本発明を
限定するものではない。
参考例1 4−ブロム−2,6−キシリジン(6,9g)に40%
ホルマリン水溶液(6,4g)およびギ酸(51,5g
)を加え2時間加熱、還流煮沸する。冷却後、濃塩酸(
5ml)を加え減圧濃縮、真空蒸留を行い、沸点135
〜145℃/3 Torrの留分のN、  N−ジメチ
ル−4−ブロム−2,6−キシリジン(7,8g)を得
た。
アルゴン雰囲気下、テトラヒドロフラン(以下THFと
略す) (5ml)中へマグネシウム(3゜6g)を入
れ、N、  N−ジメチル−4−ブロム−2,6−キシ
リジン(23g)のTHF(150ml)溶液を滴下す
る。還流煮沸2時間行った後、水冷下、ジエチルボスフ
ァイ)(4,1g)のTHF (30ml)溶液を滴下
する。室温で一夜攪拌後、1時間還流煮沸する。
冷却後、飽和塩化アンモニウム水溶液(150ml)を
加え30分間攪拌、濾過し残渣を酢酸エチルで洗浄する
。清洗液を分液し水層は酢酸エチルで2回抽出する。有
機層を合併し、無水硫酸マグネシウムで乾燥、減圧濃縮
し、シリカゲルカラムクロマト精製を行いビス(3,5
−ジメチル−4−ジメチルアミノフェニル)ホスフィン
オキシト4.5gを油状物として得た。
塩化セリウム・7水和物(8,4g)120℃で減圧乾
燥後、冷却、アルゴン雰囲気下THF (20ml)を
加え30分間攪拌する。水冷復水素化リチウムアルミニ
ウム(2,Qg)を添加する。ビス(3,5−ジメチル
−4−ジメチルアミノフェニル)ホスフィンオキシト(
4゜0g)をTHF (50ml)に溶解した液を加え
る。−夜還流煮沸する。水冷後、脱気トルエン(50m
l)を加え40℃で30分間攪拌する。
再度冷却し、傾斜法によりトルエン層を分離する。脱気
トルエン(50ml)で再度抽出し、トルエン層を合併
し、無水硫酸マグネシウムで乾燥、減圧濃縮、真空蒸留
しビス(3,5−ジメチル−4−ジメチルアミノフェニ
ル)ホスフィン2.0gを得た。 (沸点220〜24
0℃/2 Torr) 実施例1 アルゴン雰囲気下、ビス(3,5−ジメチル−4−メト
キシフェニル)ホスフィン(4゜7g)をTHF (2
0ml)に溶解し、−40℃に冷却する。 1.57M
−n−ブチルリチウム−ヘキサン溶W(9,8m1)を
加え、15分間攪拌する。クラウンエーテル(12−C
rown 4.1m1)を滴下し更に15分間攪拌する
(3S、4S) −1−ベンジル−3,4−ジメタンス
ルホニルオ今シビロリジン(1,8g)のTHF(10
ml)溶液を滴下する。
脱気DMFを赤色透明の状態になるまで加え、−30℃
で一夜攪拌する。
反応液を濾過、減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマト
精製を行い(3R,4R)−ビス[ジ(3,5−ジメチ
ル−4−メトキシフェニル)ホスフィノコピロリジン(
以下、MOD−Degと略す)を油状物として880m
g得た。
’ H−N M R(CDCl2)δ:  2.16(
24H,d、 J=22.4Hz、 m−C)13−)
、 2.40〜2.51(2)1. m、 P−CH)
、 2゜82〜2.94(4H,m、 N−C)(2)
、 3.40(IH,d、 J=13.5Hz、 N−
CHPh)、 3.64(IH,d、 J=13.5H
z、 N−CHPh)、 3.66(12H,d、 J
=8..8Hz、 CthO)、 6.93〜7.29
(13H,m、 arom、)。
I R(KBr)ν1Iax cm−’:  1473
.1206.1102゜1iot。
[a]n  +54−  7’   (c  O,72
,)ルエン、  22℃)実施例2 ビス(4−メトキシフェニル)ホスフィンを実施例1と
同様に、反応、後処理、精製を行い(3R,4R)−ビ
ス[ジ(4−メトキシフェニル)ホスフィノコピロリジ
ン(以下、PMO−Degと略す)を油状物として得た
’HNMR(CDCIa)δ:  2.45〜2.58
(2)1. m。
P−CH)、 2.72〜3.15(4N、 m、 N
−Cl42)、 3.50(IH。
d、 J=13.2Hz、 N−C)lPh)、 3.
72(IH,d、 J=13.2Hz、 N−CI(P
h)、 3.76(12H,d、 J=1.5Hz、 
Ch、)、 6゜61〜7.34(21H,m、 ar
om、)。
T RCKBr) VvsaX Cm−’ :  15
86.1490.1247゜1240、1165.11
10゜ [α ]D+110.5  °  (co、83.  
 )ルエシ、  22℃)実施例3 ビス(3,5−ジメチル−4−ジメチルアミノフェニル
)ホスフィンを実施例1ど同様に、反応、後処理、精製
を行い(3R,4R)−ビス[ジ(3,5−ジメチル−
4−ジメチルアミノフェニル)ホスフィノコピロリジン
(以下、XYL−Degと略す)を油状物として得た。
’HNMR(CDCl2)δ:  2.18(24)1
. d、 J=12.8Hz、 m−Ch−)s 2.
10〜2.27.2.45〜2.57.2.80〜2.
89(6H,m、 P−CH,N−CH2)、 2.7
7(241(、d。
J=3.4. (CH3)2−N)、 3.39(1N
、 d、 J=13.5Hz、 N−CHPh)、 3
.60(l)I、 d、 J−13,5Hz、 N−C
HPh)、 6.95〜7.28(13)1. m、 
arom、)。
IR(にBr) l/+++ex Cm−’:  14
60.1262.1164゜1115゜ [αID−7,8°  (c  O,75,)ルエシ、
  22℃)実施例5 (3R,4R)−ビス(ジフェニルホスホノ)ピロリジ
ン(1,0g)にメタノール(20ml)5%ロジウム
−炭素(0,5g)を加えオートクレーブ中水素圧10
0気圧で100℃、5日間攪拌反応を行う。触媒を炉去
、減圧濃縮しく3R,4R)−ビス(ジシクロへキシル
ホスホノ)ピロリジン(o、ssg)をアモルファスな
固体として得た。
アルゴン雰囲気下(3R,4R)−ビス(ジシクロへキ
シルホスホノ)ピロリジン(0,50g)をアセトニト
リル(40ml)に溶かしトリエチルアミン(1,6g
)加える。水冷下、トリクロロシラン(3,0ml)を
滴下する。
40時間還流後、反応液を水冷下30%苛性ソーダ水溶
液(30ml)及びベンゼン(30ml)を加え室温で
1時間攪拌する。ベンゼン層を分液し、さらに水層をベ
ンゼンで抽出する。
ベンゼン層を併せて無水硫酸マグネシウムで乾燥、減圧
濃縮、し、 (3R,4R)−ビス(ジシクロへキシル
ホスフィノ)ピロリジン(0,42g)を油状物として
得た。
アルゴン雰囲気下ビス(ジシクロへキシルホスフィノ)
ピロリジン(0,46g)をベンゼン(20ml)に溶
かしトリエチルアミン(222B)を加える。水冷下、
塩化ベンゾイル(155mg)を滴下する。
室温で3時間後、反応液を飽和重曹水(10ml)で洗
浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥、減圧濃縮し、(3
R,4R)−1−ベンゾイル−ビス(ジシクロへキシル
ホスフィノ)ピロリジン(0,34g)をアモルファス
な固体として得た。
アルゴン雰囲気下(3R,4R)−1−ベンゾイル−ビ
ス(ジシクロへキシルホスフィノ)ピロリジン(0,3
0g)をTHF(10ml)に溶解し水冷下水素化リチ
ウムアルミニウム(114mg)を加え室温で3時間攪
拌する。
水を加え分解後、濾過しトルエンで洗浄する。
炉液、洗液を合併し減圧濃縮し、無水硫酸マグネシウム
で乾燥、シリカゲルカラムクロマト精製を行い(3R,
4R)−1−ベンジル−ビス(ジシクロへキシルホスフ
ィノ)ピロリジン(以下、Cy−Degど略す) ’HNMR(CDCl2) δ:  1.00〜2.2
1(44H,m、 cyclohexyl)、 2.5
4〜3.03(6N、 m、 P−C)l、 N−C)
+2)、 3.63(IH,d、 J=13.5Hz、
 N−CHPh)、 3.78(IH,d、 J=13
.5Hz、 N−C)lPh)、 7.28〜7.45
(5)1. m。
arom、)− J R(KBr)  ν+*ax cm−’:  14
55. 1140. 1103゜[α]o  −6,5
1″  (c  O,8+1.   )ルエン、  2
2℃)還元例1〜15 アルゴン雰囲気下ロジウム−ジシクロオクタジエン−過
塩素酸錯体(1,1mg)、不斉配位子(0,003モ
ル)及び脱気メタノール(1ml)をいれ10分間撹拌
する。100m1ステンレス製オートクレーブにα−ア
セトアミドケイ皮酸(513mg)のメタノール(4m
l)溶液と上記触媒溶液を加え水素置換、所定の水素圧
とし、50℃で20時間攪拌水素添加反応を行う。反応
終了後、溶媒を留去し、0.5N−苛性ソーダ水溶液に
溶解し、不溶物を炉去し、5戸液を希塩酸で酸性とし、
エーテルで抽出する。有機層を水洗、乾燥後溶媒を留去
して、光学活性な(S)−N−アセチルフェニルアラニ
ンを得た。
基質/Rh=10,000の場合はマイクロシリンジを
用いて上記調製液よりO,1ml計り取り用いた。
基質/Rh=20,000の場合はマイクロシリンジを
用いて上記調製液より0.05m1計り取り用い1、(
還元条件) 基質/Rh   水素化条件 1.000  5atm150℃/20hr10.00
0 20atm150℃/20hr10.000  5
atm150℃/20hr20.000 50atm1
50℃/20hr20.000 20atm150℃/
20hr1.000  5atm150℃/20hr1
0.000 20atm150℃/20hr10.00
0  5atm150℃/20hr20.000 50
atm150℃/20hr20.000 20atm1
50℃/20hr1.000  5atm150℃/2
0hrto、000 20atm150°C/20hr
10.000  5atm150℃/20hr20.0
00 50atm150℃/20hr20.000 2
0atm150℃/20hrた。
結果を表1に示す。
表 不斉配位子 MOD−Deg MOD −Deg MOD−Deg MOD−Deg MOD−Deg PMO−Deg PMO−Deg PMO−Deg PMO−Deg PMO−Dea XYL−Deg xvt、−1)eg KYL−Deg XYL−Deg XYL−Deg 表   l。
No、   変換率 1100χ 2100χ 3   100% 4100χ 5100χ 6100χ 7100χ 8   100% 66z 1055χ 11   100χ 12   100$ 13   100χ 14   100% 15   100χ (結 果) 光学純度 94χee (S) 92χee (S) 921ee (S) 87χee (S) 91χee (S) 92Xee (S) 91χee (S) 92χee (S) 84χee (S) 75χee (S) 90χee (S) 92χee (S) 87χee (S) 90χee (S) 89χee (S) 還元例16〜20 不斉配位子にDegphosを用い、還元例1と同様に
反応、後処理を行った。結果を表2に示す。
表 不斉配位子 Degphos Degphos Degphos Degphos Degphos 2、(還元条件) 基質/Rh   水素化条件 1.000  5atm150℃/20hr10.00
0 20atm150℃/20hr10.000  5
atm150℃/20hr20.000 50atm1
50℃/20hr20.000 20atm150℃/
20hr表   2. (結 変換率 0oz 100% 4X 32χ 24χ 果) 光学純度 90χee (S) 761ee (S) 81$ee (S) 72χee (S) 79Xee (S)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^1は、水素原子、R^3、−COR”、−
    COOR”’又は−CONHR””であり、R’、R”
    、R”’およびR””は、それぞれアルキル基、アリー
    ル基又はアリールアルキル基を表わし、R^2はシクロ
    ヘキシル基、ジ(低級アルキル)アミノ基、低級アルコ
    キシル基又は低級アルキル基から選ばれた置換基の1〜
    3個を有するフェニル基を表わす)で表わされる光学活
    性3,4−ビスホスフィノピロリジン化合物。 2、前記一般式( I )に於てR^2が3,5−ジメチ
    ル−4−メトキシフェニル基である特許請求の範囲第一
    項記載の光学活性3,4−ビスホスフィノピロリジン化
    合物。 3、前記一般式( I )に於てR^2が3,5−ジメチ
    ル−4−ジメチルアミノフェニル基である特許請求の範
    囲第一項記載の光学活性3,4−ビスホスフィノピロリ
    ジン化合物。
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