使用RU络合物的亚胺的氢化制造技术

本发明专利技术涉及催化氢化领域，并且涉及具有双齿二膦配体或两个单齿膦配体、两个羧酸根配体和可选的二胺配体的钌络合物在氢化过程中用于将亚胺还原成相应的胺的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用RU络合物的亚胺的氢化
本专利技术涉及催化氢化领域，更具体而言，涉及在催化量的具有双齿二膦配体或两个单齿膦配体、两个羧酸根配体和可选的二胺配体的钌络合物的存在下将亚胺还原成相应的胺。
技术介绍
将亚胺还原成相应的胺是有机化学中的基本反应之一，并且被用于许多化学工艺中。通常，已知两种主要类型的工艺可以实现这种转换。此类工艺如下：a)氢化物工艺，其中使用甲硅烷基或金属氢化物盐，如NaBH4；b)氢化工艺，其中使用分子氢。从实践的角度来看，氢化工艺更具吸引力，因为它们可以使用少量催化剂(相对于底物通常为10至1000ppm)并在少量存在或甚至在不存在溶剂的情况下进行。此外，氢化工艺不需要使用高反应性和昂贵的氢化物，并且不会产生大量的含水废物。氢化工艺的强制性和特征性要素之一是催化剂或催化体系，其考虑到还原作用而用于活化分子氢。使用均相或非均相催化剂对亚胺进行的催化氢化已在文献中进行了较多的描述，例如在WO02/08169、WO03/097571或EP2623509中公开了在碱和带有二胺配体和二膦配体的钌络合物存在下亚胺的氢化。然而，一些底物，例如带有至少一个杂芳环或甚至两个杂芳环的亚胺，仍然代表着稀疏报道的挑战性反应。实际上，底物中另外杂原子的存在可能不利于反应，因为底物和所得产物可能螯合至金属中心，毒化了催化体系，或者可能发生竞争性杂芳环的氢化。特别地，仅在WO2008125833、WO2006063178和Zh.Org.Kim.1965，1，1104-1108中报道了噻吩取代的亚胺的氢化的一些例子，它们分别使用以下非均相催化剂Adam催化剂、Pd/C和七硫化二铼，揭示了这类底物的挑战。对于在大范围的亚胺类型的底物上有效的用于亚胺基团氢化的有用的均相催化剂或催化体系的开发仍然是化学上的重要需求。本专利技术通过在均相钌催化剂的存在下进行所述氢化而提供了上述问题的解决方案，其甚至允许还原最具挑战性的亚胺底物。据我们所知，这一工艺从未被报道过。
技术实现思路
令人惊讶地，现已发现，在氢化条件下，使用均相催化剂并且在不存在任何添加剂的情况下，可以容易地还原包含杂环基的亚胺。因此，本专利技术的第一个目的是一种使用分子H2通过氢化将式(I)的C5-C20底物还原为相应的胺的方法，其中Ra和Rc彼此独立地代表氢原子或可选地包含1～3个氧原子和/或1～2个氮原子和/或一个硫或卤素原子的C1-C15烃基；Rb代表可选地包含1～3个氧原子和/或1～2个氮原子和/或一个硫或卤素原子的C1-C15烃基、氢原子、SO2Rb’、ORb”或PORb’2基团，其中Rb’代表C1-C6烷基或苯基或甲苯基，而Rb”代表氢原子、C1-C6烷基或苯基或甲苯基；或者当Ra和Rc结合在一起时，代表C1-C10烷二基或烯二基；条件是至少一个Ra、Rb或Rc不是氢原子；其特征在于所述方法在至少一种下式的催化剂或预催化剂的存在下进行，[Ru(PP)(NN)n(RCOO)2](1)或[Ru(P)2(NN)n(RCOO)2](1’)其中n为0或1；PP代表C5-C50双齿配体，其中配位基团是两个膦基；P代表C3-C50单齿配体；NN代表C2-C20双齿配体，其中配位原子是两个氮原子；并且每个R同时或独立地代表氢原子、C1-C12直链烃基或支链或环状C3-C12烃基，并且所述烃基可选地包含1～5个从卤素、氧和氮原子中选出的杂原子。具体实施方式本专利技术涉及一种通过分子H2将含有亚胺官能团的C5-C20底物通过氢化还原为相应的胺的方法，其特征在于，所述方法在至少一种催化剂或预催化剂(pre-catalyst)的存在下进行，其形式为具有双齿二膦配体或两个单齿膦配体和两个羧酸根配体的钌络合物。所述方法允许使用均相钌催化剂甚至还原最具挑战性的噻吩取代的亚胺。另外，所述方法是在不存在任何酸性或碱性添加剂的情况下进行的，这使得对于敏感底物特别令人感兴趣。如本领域技术人员充分理解的那样，通过“双齿”应理解，所述配体将Ru金属与两个原子(例如两个P)配位。因此，本专利技术的第一个目的是使用分子H2通过氢化将式(I)的C5-C20底物还原为相应的胺的方法，其中Ra和Rc彼此独立地代表氢原子或可选地包含1～3个氧原子和/或1～2个氮原子和/或一个硫或卤素原子的C1-C15烃基；Rb代表可选地包含1～3个氧原子和/或1～2个氮原子和/或一个硫或卤素原子的C1-C15烃基、氢原子、SO2Rb’、ORb”或PORb’2基团，其中Rb’代表C1-C6烷基或苯基或甲苯基，而Rb”代表氢原子、C1-C6烷基或苯基或甲苯基；或者当Ra和Rc结合在一起时，代表C1-C10烷二基或烯二基；条件是至少一个Ra、Rb或Rc不是氢原子；其特征在于所述方法在至少一种下式的催化剂或预催化剂的存在下进行，[Ru(PP)(NN)n(RCOO)2](1)或[Ru(P)2(NN)n(RCOO)2](1’)其中n为0或1；PP代表C5-C50双齿配体，其中配位基团是两个膦基；P代表C3-C50单齿配体；NN代表C2-C20双齿配体，其中配位原子是两个氮原子；并且每个R同时或独立地代表氢原子、C1-C12直链烃基或支链或环状C3-C12烃基，并且所述烃基可选地包含1～5个从卤素、氧和氮原子中选出的杂原子。应理解，通过“…烃基…”是指所述基团由氢和碳原子组成，并且可以是脂族烃的形式，即直链或支链饱和烃(例如烷基)、直链或支链不饱和烃(例如链烯基或炔基)、饱和环烃(例如环烷基)或不饱和环烃(例如环烯基或环炔基)，或可以是芳烃的形式，即芳基，或者也可以是所述类型基团的混合物的形式，例如，除非具体限制为仅为所提及的一种类型，否则特定基团可包含直链烷基、支链烯基(例如具有一个或多个碳-碳双键)、(多)环烷基和芳基部分。类似地，在本专利技术的所有实施方案中，当提及基团以多于一种类型的拓扑(例如直链、环状或支链)和/或饱和或不饱和(例如烷基、芳族或烯基)形式时，它还意指可包含如上所述具有任何一种所述拓扑或饱和或不饱和的部分的基团。类似地，在本专利技术的所有实施方案中，当提及基团以饱和或不饱和的一种形式(例如烷基)时，意指所述基团可以是任何类型的拓扑(例如直链、环状或支链)或具有几种带有各种拓扑结构的部分。在本专利技术的所有实施方案中，当提及烃基可以可选地包含杂原子如氧原子、氮原子或硫原子时，意指烃基的至少一个氢原子可被杂原子取代，并且/或者烃链的碳原子也可以被杂原子取代/置换；即，烃可包含作为取代基或作为链的一部分的官能团，例如醚、硫醇、胺、酯、酰胺。本专利技术方法即式(I)的亚胺的氢化所提供的相应胺(I-a)为下式：其中Ra、Rb和Rc具有与式(I)相同的含义。根据本专利技术的上述实施方案中的任何一个，式(I)化合物可以是其任何一种立体异构体或它们的混合物的形式。为了清楚起见，通过表述“其任何一种立体异构体或它们的混合物”或类似术语，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用分子H

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180302 EP 18159677.61.一种使用分子H2通过氢化将式(I)的C5-C20底物还原为相应的胺的方法，



其中Ra和Rc彼此独立地代表氢原子或可选地包含1～3个氧原子和/或1～2个氮原子和/或一个硫或卤素原子的C1-C15烃基；Rb代表可选地包含1～3个氧原子和/或1～2个氮原子和/或一个硫或卤素原子的C1-C15烃基、氢原子、SO2Rb’、ORb”或PORb’2基团，其中Rb’代表C1-C6烷基或苯基或甲苯基，而Rb”代表氢原子、C1-C6烷基或苯基或甲苯基；或者当Ra和Rc结合在一起时，代表C1-C10烷二基或烯二基；条件是至少一个Ra、Rb或Rc不是氢原子；
其特征在于所述方法在至少一种下式的催化剂或预催化剂的存在下进行，
[Ru(PP)(NN)n(RCOO)2](1)或[Ru(P)2(NN)n(RCOO)2](1’)
其中n为0或1；PP代表C5-C50双齿配体，其中配位基团是两个膦基；P代表C3-C50单齿配体；
NN代表C2-C20双齿配体，其中配位原子是两个氮原子；并且
每个R同时或独立地代表氢原子、C1-C12直链烃基或支链或环状C3-C12烃基，并且所述烃基可选地包含1～5个从卤素、氧和氮原子中选出的杂原子。


2.根据权利要求1的方法，其特征在于，Ra、Rb和Rc彼此独立地代表氢原子，C1-C10直链烷基，C2-C10直链烯基，C3-C10直链、支链或环状的烷基或烯基，C4-C10直链、支链或环状的链二烯基，C3-8芳基、C2-8杂环或C6-12芳基烷基基团，其上可选地取代有羟基、C1-6烷基或C1-6烷氧基；或者当Ra和Rc结合在一起时，代表C1-C10烷二基或烯二基；条件是至少一个Ra、Rb或Rc不是氢原子。


3.根据权利要求1至2中任一项的方法，其特征在于，Rc是氢原子。


4.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于，Ra或Rb代表C2-6杂环基团，其上可选地取代有羟基、C1-3烷基或C1-3烷氧基，而另一个代表C1-C8直链烷基，C2-C8直链烯基，C3-C8直链、支链或环状的烷基或烯基，C4-C8直链、支链或环状的链二烯基，或C3-6芳基、C2-6杂环或C6-8芳基烷基基团，其上可选地取代有羟基、C1-3烷基或C1-3烷氧基。


5.根据权利要求1至4中任一项的方法，其特征在于，Ra和Rb彼此独立地代表包含1～3个从氮、氧和硫中选出的杂原子的C3-6杂环基团。


6.根据权利要求1至5中任一项的方法，其特征在于，该催化剂或预催化剂为下式：
[Ru(PP)(NN)n(RCOO)2](1)
其中PP、NN、R和n具有与权利要求1中定义相同的含义。


7.根据权利要求6的方法，其特征在于，(I)的RCOO基团从由如下构成的群组中选出：异丁酸酯，新戊酸酯，tBu-乙酸酯，三氟乙酸酯，2-Et-己酸酯，环己烷甲酸酯，吡啶甲酸酯，肉桂酸酯，苯甲酸酯，4-Me-苯甲酸酯，4-OMe-苯甲酸酯，3,5-二氯-苯甲酸酯，2,4-二氯-苯甲酸酯，异戊酸酯，金刚烷酸酯和仲丁酸酯。


8.根据权利要求1至7中任一项的方法，其特征在于，该双齿NN配体是下式的化合物：



其中a和a’同时或独立地代表0或1，当a’为0时，氮原子是芳族杂环的一部分；
R1分开表示时，同时或独立地代表氢原子或可选地被取代的C1-6直链、支链或环状烷基，或可选地被取代的苯基或苄基；两个R1结合在一起时，可以形成饱和杂环，其包含3至7个原子并且包括所述R1所键合的原子，所述杂环可选地被取代；
R2和R3分开表示时，同时或独立地代表氢原子，可选地被取代的C1-6直链、支链烷基或可选地被取代的C...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·绍丹，
申请(专利权)人：弗门尼舍有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH