Содержание к диссертации
Введение
I. Хиральные Р-монодентатные и РД-бидентатные фосфиты в комплексообразовании и катализе (литературный обзор) 9
1.1. Фосфитные производные BINOLa. 9
1.2. Амидофосфитные производные BINOLa . 13
1.3. Фосфиты и амидофосфиты на основе бис-фенолов. 24
1.4. Фосфиты и амидофосфиты на основе TADDOL. 28
1.5. Фосфиты и амидофосфиты на основе углеводов и их производных . 30
1.6. Прочие Р-монодентатные хиральные фосфиты. 33
1.7. Фосфиты и амидофосфиты с оксазолиновой периферией 35
1.8. Фосфиты с иминной периферией 40
II. Синтез комплексов палладия (II) и родия (I) и асимметрические каталитические реакции с участием новых хиральных моно - и бидентатных фосфитов (обсуждение результатов). 45
II.1. Р-монодентатные хиральные лиганды. 45
II.1.1. Р-монодентатные лиганды с асимметрическим атомом фосфора . 45
II.1.2. Р-монодентатные лиганды на основе BINOL . 52
II.2.2. Бидентатные хиральные лиганды. ,„
II.2.1. Р - бидентатные арилфосфиты. 60
II.2.1.1. P-бидентатные арилфосфиты с альдиминной переферией . 60
II.2.1.2. Р-бидентатные арилфосфиты с кетиминной переферией. 66
II.2.1.3. Р У- арилфосфиты с оксазолиновой периферией. 73
II.2.2. РД-бидентатные диамид о фосфиты. 80
III. Экспериментальная часть 84
IV. Выводы 109
V. Список литературы 1Ц
- Амидофосфитные производные BINOLa
- Фосфиты и амидофосфиты на основе углеводов и их производных
- Р-монодентатные лиганды с асимметрическим атомом фосфора
- P-бидентатные арилфосфиты с альдиминной переферией
Введение к работе
Металлокомплексный катализ относится к числу важнейших инструментов современной синтетической химии. При этом особую значимость имеет его асимметрический вариант, позволяющий сочетать многократное увеличение скорости органической реакции с процессом умножения хиралы-юсти. Совершенствование этого направления является принципиально важным для дальнейшего развития таких фундаментальных дисциплин, как координационная химия, стереохимия и тонкий органический синтез. Оно также определяет прогресс прикладных отраслей, связанных с получением гомохираяьных соединений - фармацевтической химии, производства гербицидов, пищевых добавок и парфюмерных препаратов. Современный тотальный синтез биологически - значимых соединений едва ли возмолсен без ключевых стадий с участием асимметрических металлокомплексных катализаторов. Нельзя не отметить и тот факт, что Нобелевская премия по химии 2001 года была присуждена трем выдающимся исследователям в области асимметрического катализа. Ключевым звеном в создании высокоэффективного металлокомплексного катализатора является правильный выбор лигандного окружения, в первую очередь среди оптически активных фосфорсодержащих соединений. Хотя доминирующее положение пока занимают хиральные фосфины, все больше исследователей обращаются к использованию соединений фосфитного типа. Принципиально иное строение первой координационной сферы атома фосфора (благодаря наличию в ней атомов кислорода и (или) азота) обуславливает их синтетическую доступность, возможность тонкой регулировки стерических и электронных требований, устойчивость к окислительной деструкции и выраженную тг-кислотность. Увеличение по сравнению с традиционными фосфинами л-кислотности хиральных фосфорсодержащих лигандов благоприятно сказывается на конверсии и энантиоселективности в целом ряде каталитических процессов, например в аллильном замещении, гидрировании, гидроборировании, реакции Паусона - Ханда. К этому добавим указание на низкую стоимость соединений фосфитного типа. Соотвественно, хиральные фосфиты успешно применяются в гидрировании ОС связей, гидроформилировании, гидросилилировании С=С и 00 связей, гидроборировании, сопряженном присоединении. Тем не менее, доля фосфитов не превышает 15% от общего количества известных хиральных фосфорсодержащих лигандов и, следовательно, нуждается в увеличении. Кроме того:
- фосфорные центры подавляющего большинства оптически активных фосфитов построены на основе ограниченного набора синтонов, главным образом диолов, бис-нафтолов и бис-феиолов, а преобладающими элементами хиральности являются оси и С -стереоцентры. На сегодняшний день а литературе описаны лишь единичные и разрозненные примеры монодентатных лигандов фосфитного типа, располагающих Р -стереоцентрами.
- несмотря на широкое использование в синтезе фосфитов доступного аксиально-хирального реагента BINOL (бинафтилдиола-2,2/-) и его производных, не было известно их прямое одностадийное фосфорилирование с выходом на лиганды с двумя соответствующими фрагментами при атоме фосфора.
- относительно немногочисленной группой остаются такие перспективные стереоселекторы, как иминофосфиты, при этом нет примеров соединений с кетиминной периферией.
- далеко не полностью раскрыт каталитический потенциал хиральных фосфитов. Основное внимание уделяется асимметрическому гидрированию и сопряженному присоединению, в то время как реакции аллильного замещения исследованы в существенно меньшей степени. В частности, ведущая лигандная группа - фосфиты и амидофосфиты на основе BINOL до настоящего исследования не использовалась в Pd-катализируемом аллилировании.
- слабо изучена фундаментальная корреляция «структура лиганда - характер комплексообразования - строение металлокомплекса - каталитическая результативность», в т.ч. вклад целенаправленного варьирования строения фосфорного и (или) азотного центра лиганда.
К этому добавим, что основное внимание исследователей уделяется каталитическому тестированию фосфитных лигандов, в то время как изучение их координационных свойств и поведения по отношению к комплексам-предкатализаторам асимметрических реакций пока остается фрагментарным и не систематическим, и, следовательно, является актуальной проблемой.
Цель работы: Исследование комплексообазования и асимметрических каталитических превращений с участием новых хиральных Р-мояо и P,N бидентатных фосфитов.
Задачи работы:
1. Разработка методов получения неизвестных ранее Р-моно- и P,N-бидентатиых хиральных лигандов, относящихся к следующим группам: монодентатным диамидофосфитам и амидам фосфористой кислоты с асимметрическим атомом фосфора, аксиально-хиральным монодентатным фосфитам и амидофосфитам, бидентатным арилфосфитам и диамидофосфитам.
2. Комплексообразование новых хиральных лигандов с Rri(I) и Pd(II) и установление его закономерностей.
3. Определение стерических, электронных и спектральных параметров лигандов и их металлокомплексов.
4. Использование и оценка эффективности новых групп стерео селекторов в асимметрических реакциях Pd-катализируемого аллилирования и Rh-катализируемого гидрирования.
Научная новизна.
• Создана принципиально новая группа монодентатных соединений фосфитного типа, располагающих Р -стереоцентрами.
б
• Одностадийным синтезом получены уникальные монодентатные лиганды, имеющие два фрагмента BINOL, Hg-BINOL и Br2- H8-BINOL при атоме фосфора.
• Впервые в Pd-катализируемом аллильном замещении успешно использованы классические аксиально-хиральные монодентатные фосфиты и амидофосфиты с одним фрагментом BINOL .
• Разработан оригинальный метод синтеза неизвестных ранее имиыофосфитов, располагающих кетиминной периферией. Показано, что они являются гораздо лучшими стереоселекторами, чем аналогичные лиганды с традиционным фосфиновым центром.
• Получены обладающие широким диапазоном стерических и электронных
параметров новые группы Р, /V-бидентатных лигандов фосфитной природы, содержащих разнообразные фосфорные (арил- и диамидофосфитные) и азотные (альдиминные, оксазолиновые, оксазолидиновые) донорные центры.
• Новые хиральные соединения успешно протестированы в ряде реакций Pd катализируемого асимметрического аллильного замещения 1,3-дифенилпроп-2 енил ацетата и Rh-катализируемого гидрирования диметилитаконата. При этом
в аллильном алкилировании диметилмалонатом получено до 98% ее, в
аллильном сульфонилировании NaSO Tol - до 97% ее, аллильном
» сульфонилировании диформамидом натрия до 86% ее, в аллильном
аминировании пирролидином - до 61% ее, в аллильном аминировании бензиламином - до 95% ее, в реакции гидрирования диметилитаконата - до 76% ее.
• На примере ряда лигандов фосфитного типа проиллюстрирована корреляция «стерические и электронные параметры лиганда - характер комплексообразования - строение металлокомплекса - каталитическая результативность». Выявлена прямая зависимость между уровнем асимметрической индукции и пространственными требованиями фосфорного центра, з-характером НЭП донорного атома азота и региоселективностью процесса комплексообразования. Практическая значимость
Разработанные доступные и высокоэффективные металлокомплексные катализаторы реакций асимметрического аллилирования могут использоваться на ключевых стадиях получения ценных оптически чистых соединений для нужд фармацевтической химии (в частности, а- и р1-аминокислот, простагландинов группы Е и нестероидных противовоспалительных препаратов), а также производства средств защиты растений и действующих веществ парфюмерных композиций.
На защиту выносятся:
v - методы получения неизвестных ранее хиралъных Р-моно- и Р -бидентатных
фосфитных лигандов.
- характер их комплексообразования с Rh(I) и Pcl(II), в том числе с соответствующими предкатализаторами асимметрических реакций.
- результаты использования новых стереоселекторов в Pd-катализируемом аллильном замещении и Шжатализируемом гидрировании.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на второй региональной научной конференции по органической
ц, химии «Органическая химия на пороге третьего тысячелетия - итоги и
перспективы» (Липецк - 2000г.); XX, ХХГ Международной Чугаевской конференции по координационной химии (Ростов на-Дону - 2001г., г. Киев -2003г.); 13-й Международной конференции по химии соединений фосфора (Санкт-Петербург - 2002г.); 14-м, 16-м, 17-м Международном симпозиуме по хиральности (Германия, Гамбург - 2002г., США, Нью-Йорк - 2004г., Италия, Парма - 2005г.); VI Российской конференции «Механизмы каталитических реакций» (Москва - 2002г.); Международной конференции посвященной 50-летию ИНЭОС РАН им. Несмеянова (г. Москва - 2004г.); Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-2005» (г. Москва - 2005г.).
Амидофосфитные производные BINOLa
Как следует из данных Таблицы 1, лиганд (S i -Vn наиболее энантиоселективен.14"16 Для субстрата Vile и системы (SC]X, Rc)-Vn достигнуто 99% ее.1 Его гомолог {Sax)-Vo с более объемными нафтильными заместителями чуть менее эффективен, стереомер (S SC)-Vn - заметно менее (75% ее). Системы без дополнительных С -стереоцентров Va-j оказались худшими стереоселекторами: для субстрата Vila максимальный оптический выход составил 60%о (Таблица 1). В случае других реагентов R2Zn (R=Me, Рг1, Вп, C7H5, (СН2)5ОАс, Ме2СЩОС2Н5)2 в процессах с участием Vila и ( ,i?c)-Vn также наблюдался высокий уровень энантиоселективнсти (94-98% ее). Поэтому вполне закономерно, что оптимальный лиганд (S fi -Vn прекрасно проявил себя и в иных родственных реакциях присоединения R2Zn: к циклоалифатическим винилоксиранам (до 96% ее);19 а,3 ненасыщенным нитроацеталям (до 92% ее);20- 4,4-дизамещенным циклогексадиенонам (до 99% ее);2] к циклическим ненасыщенным кетонам (с последующей альдолъной конденсацией с образованием бициклических енонов с оптическими выходами до 98%);" 4,4,5-тризамешениым циклогексанонам (до 97% ее). При помощи систем R2Zn/Cu(OTf)2/2L (1 (5 )-Vc, (Sax)-Y\ o) осуществлено энантиоселективное кинетическое разделение рацемических 2-циклогекс-2-енонов.24 (ЗахДсУУп вновь оказался лучшим стереоселектором, обеспечив оптическую чистоту продукта более 99% (для сравнения ( SOT)-Vc - только 22% ее). В сходном кинетическом расщеплении рацемических винилоксиранов с использованием (Sax,Rc)-Yn также достигнуто до 99% ее.25 Отличная энантиоселективность, достигающаяся в ходе ключевой стадии присоединения R2Zn к циклическим енонам под действием Cu(OTf)2/2L =( , ) 11), позволила разработать эффективные схемы получения оптически чистых бициклических спиртов26 и метиловго эфира (-)-простагландина Еь27
Амидофосфит (SOT,i?c)-Vn нашел применение и в перспективной реакции синтеза хиральных алкенов (Реакция VI): оптически активный продукт получен с региоселективностью 85/15 (разветвленный/линейный продукты) и ее 11% (лиганды (Sax)-Yc, ( )-Vm, (Sm) Vo дают не более 31% ее).28
Необходимо отметить, что в ряде случаев лучшим стереоселектором оказался энантиомер (Дж,5с)-Уп, который проявил себя в реакциях присоединения Et2Zn к циклическим енонам (до 92% ее) и широкому спектру нитроолефинов (до 94% ее).29,30
Как очень перспективный может рассматриваться и недавно полученный31 лиганд (Rax)-Yq. Так, присоединение Et2Zn к Vila под действием катализатора Cu(OTf)2/2L (Реакция V) осуществлено с оптическим выходом 93%, а с использованием лиганда (R S. -Yx 97% ее. Кроме того, упомянутый ранее каталитический синтез #-(-)-мускона (Реакция I) с участием (Rax)-Yq характеризуется существенно большим уровнем энантиоселективности (95% ее).31 чем в случае фосфита ( .)-11
Ещё один недавно полученный лиганд (Sax)-Yv продемонстрировал отличные результаты в реакции взаимодействия фенилаллилхлорида и реактива Гриньяра (Me-MgBr): достигнуто 96% ее с региоселективностью 89/11. В 1т- катализируемой реакции алкилирования фенилаллилацетата получено 97% ее с региоселективностью 99/1.
В целом, амидофосфиты с дополнительными С -стереоцентрами в реакциях Си-катализируемого присоединения цинкорганических реагентов являются существенно лучшими стереоиндукторами. Однако есть и некоторые исключения, В частности, в реакции VII для (Scoc)-Vc достигнуто 90% ее, в то время как для (да/?с)-Уп- только 75%. : Что касается сртзд-замещенных амидофосфитов Vla-e, то дополнительные усилия по их получению фактически себя не оправдали, так как они не продемонстрировали сколько-нибудь большей энантиоселективности, чем их незамещенные аналоги типа V.14Л5 В то же время амидофосфиты Vlf-k показали отличные результаты в реакции гидрирования олефинов 94-99% ее (Реакция IV). Наибольший результат 99% ее получено при использовании лиганда (S )-VIi.
Амидофосфитные производные BINOL нашли применение и в других реакциях образования С-С связей - в частности, в 1г - катализируемом аллильном замещении (Реакция VIII).
Так, лиганд (i?,,.v)-Va как правило обеспечивает близкую к количественной региоселективность и оптический выход до 86% (при R-CH2CH2PI1 и ХЮДс),3637 а лиганд (S )-Vw 99% ее (при R-Ph, Х=Н)38. Отличные химические выходы и региоселективность наблюдаются в присутствии (Rax Rc)-Vn и в родственной реакции аллильного аминирования широкого спектра субстратов R-CH=CH-CH20CC 2Me различными аминами (с энантиоселективностью 76-97% ее).Лиганд (ЗахЛсУУи показал довольно высокий результат (до 89% ее) в реакции родий катализируемого асимметрического гидрирования прохирального олефина Illf40 (реакция III), а при использовании смеси этого лигаида с Via (1:1) до 91% ее, а лигаыды Vh, Vy, Vz на субстратах Hlh и ІШ до 99% ее.41
Недавно была получена серия бинольно-сульфоксиминных лигаидов 1Ха-f2, показавшая отличные результаты в реакции Rh-катализируемого гидрирования олефинов на различных субстратах. 99% ее достигнуто при использовании соединений 1Ха и 1Хе на субстрате X. В то же время в реакции аллильного алкилирования диметилмалонатом с использованием этих систем достигнуто всего 66%О ее.
Фосфиты и амидофосфиты на основе углеводов и их производных
Замечено, что асимметрическая индукция зависит от конфигурации оксазолинового фрагмента: для (0. )- XXXVIIc наблюдается 79% ее, (Sax)-XXXVIIc - 90% ее.100 Характеризующийся большими стерическими требованиями субстрат XLITb позволяет достичь до 96% ее при высокой региоселективности и химическом выходе (L=( -XXXViIc).101 Строение каталитически активного комплекса [Pd(ally])((JS (W)-XXXVIIc)]+PF6" было подтверждено РСА,
Фосфитооксазолины XXXVTIc-h и XXXVIII-XLI были исследованы в Си-катализируемом присоединении Et2Zn к циклическим енонам VIIa-c (Реакция V). Были получены такие результаты: при использовании Vila получено до 90% ее (L tf -XXXVIId), Vllb - до 94% ее (L=(RJ-XXXVllf), VIIc - до 94% ее (L=(.S )-XXXVIII). Прямая корреляция между оптическими выходами и стерическими требованиями заместителей в орто-положениях нафтольных ядер не была выявлена. Однако наличие таких заместителей есть необходимое условие высокой стереоиндукции. Фосфитооксазолины XXI, содержащие 2 фрагмента BINOL, а также комплексы на их основе состава [Rh(nbd)(40a)]" "BF4" показали низкие результаты в ряде Rh-катализируемых реакций, однако в Pd- катализируемой реакции аллильного алкилирования 1,3-дифенилаллилацетата достигнуто до 43% ее, что демонстрируй отрицательное влияние на стереоселективность введения оксазолииового фрагмента в одно из нафтольных ядер. G
Описаны оба эпимера лиганда Х1ЛІІ: С привлечением данных ЯМР 3,Р, ИКС и масс-спектрометрии методом электроспрея показано, что XLIII неожиданно формирует не хелатные, а димерные комплексы Rh(T) с мостиковым связыванием Р,М-бидентатного лиганда по типу "голова к хвосту", причем их строение зависит от абсолютной конфигурации BINOL.
Столь примечательный факт заслуживает учета при анализе каталитического использования Р,г4-бидентатных лигандов, тем более что стереоиндукция с участием эпимеров XLIIT также существенно различается. В Rh-катализируемом гидросилилировании ацетофенона XXI (Реакция XIV) (ЯахУХЬШ обеспечивает до 58% ее, (5OT)-XLIII - не более 4%.
Поскольку, энантиоселективность фосфитооксазолинов XXXVIIa-d в Pd-катализируемом аллильяом алкилировании во многом определяется оксазолиновым фрагментом, это позволяет отказаться в дизайне лигандов от аксиально-хиральной основы BINOL. Так, соединение XLIV на субстрате XLIIa (Реакция XVIII) демонстрирует 83% ее В Pd-катализируемом аллильном замещении субстрата XLVII диметилмалонатом (Реакция XIX) получено 85% ее (для [Pd(al 1у 1)С1]2/2.5L), где L=XLVIa),109 идра-толуолсульфинитом натрия - 92% ее (для [Pd(allyl)( XLVIb)]+BF4").H0 Высокая энантиоселективность была достигнута в Pd-катализируемом алкилировании диметилмалонатом субстратов XLIIa (до 95% ее), XLIIb (более 99% ее) (Реакция XVIII) и XLVII (Реакция XIX, до 88% ее). Кроме того, более 99% ее достигнуто в 1г-катализируемом гидрировании различных нефункционализированных виниларенов. Каталитическая система 2(гіЬа)3хСНС1з]/2Ь, где L=XLIX обеспечивает в реакции XLVII с NaSO pTol (Реакция XIX) оптический выход 92%. , Отметим, что помимо трех С -стереоцентров, XLIX располагает также Р стереоцентром (Л)-конфигурации. В отличие от фосфитооксазолина 46Ь катионный комплекс [Pd(allyl)(XLIX)]+BF4" обуславливает меньшую стереоиндукцию - 77% ее. На основе лигандов La-e были синтезрованы ы катионные комплексы родия(І) состава [Rh(COD){L)]"BF4" (комплекс с Lb исследован РСА) и исследованы в гидросилилировании ряда алифатических и ароматических кетонов (предшественник [RhCl(COD)]2). Наилучшие результаты показал лиганд Ld: при восстановлении ацетофенона оптический выход составил 88% , трет-бутилметилкетона - 95%. Фосфит Lf - обуславливает высокие оптические выходы в Pd-катализируемом алкилировании XLIIb (Реакция XVIII, 94%), а Lf,g - и в /г-катализируемом гидрировании 4-МеО-СбН4С(Ме):=СН-СНз (95%).П ш Соединение LI в Pd-катализируемом алкилировании XLIIb (Реакция XVIII) показал 97 % ее при региоселективности 21:97, а в 1г-катализируемом гидрировании до 84 % ее.115 Описаны примеры использования Lc в Си-катализируемом присоединении Et2Zn к Vila (Реакция V) и алкилиденмалонатам, однако энантиоселективность не превысила 22% ее.78 79
Р-монодентатные лиганды с асимметрическим атомом фосфора
Как следует из данных Таблицы 1, лиганд (S i -Vn наиболее энантиоселективен.14"16 Для субстрата Vile и системы (SC]X, Rc)-Vn достигнуто 99% ее.1 Его гомолог {Sax)-Vo с более объемными нафтильными заместителями чуть менее эффективен, стереомер (S SC)-Vn - заметно менее (75% ее). Системы без дополнительных С -стереоцентров Va-j оказались худшими стереоселекторами: для субстрата Vila максимальный оптический выход составил 60%о (Таблица 1). В случае других реагентов R2Zn (R=Me, Рг1, Вп, C7H5, (СН2)5ОАс, Ме2СЩОС2Н5)2 в процессах с участием Vila и ( ,i?c)-Vn также наблюдался высокий уровень энантиоселективнсти (94-98% ее). Поэтому вполне закономерно, что оптимальный лиганд (S fi -Vn прекрасно проявил себя и в иных родственных реакциях присоединения R2Zn: к циклоалифатическим винилоксиранам (до 96% ее);19 а,3 ненасыщенным нитроацеталям (до 92% ее);20- 4,4-дизамещенным циклогексадиенонам (до 99% ее);2] к циклическим ненасыщенным кетонам (с последующей альдолъной конденсацией с образованием бициклических енонов с оптическими выходами до 98%);" 4,4,5-тризамешениым циклогексанонам (до 97% ее). При помощи систем R2Zn/Cu(OTf)2/2L (1 (5 )-Vc, (Sax)-Y\ o) осуществлено энантиоселективное кинетическое разделение рацемических 2-циклогекс-2-енонов.24 (ЗахДсУУп вновь оказался лучшим стереоселектором, обеспечив оптическую чистоту продукта более 99% (для сравнения ( SOT)-Vc - только 22% ее). В сходном кинетическом расщеплении рацемических винилоксиранов с использованием (Sax,Rc)-Yn также достигнуто до 99% ее.25 Отличная энантиоселективность, достигающаяся в ходе ключевой стадии присоединения R2Zn к циклическим енонам под действием Cu(OTf)2/2L =( , ) 11), позволила разработать эффективные схемы получения оптически чистых бициклических спиртов26 и метиловго эфира (-)-простагландина Еь27
Амидофосфит (SOT,i?c)-Vn нашел применение и в перспективной реакции синтеза хиральных алкенов (Реакция VI): оптически активный продукт получен с региоселективностью 85/15 (разветвленный/линейный продукты) и ее 11% (лиганды (Sax)-Yc, ( )-Vm, (Sm) Vo дают не более 31% ее). Необходимо отметить, что в ряде случаев лучшим стереоселектором оказался энантиомер (Дж,5с)-Уп, который проявил себя в реакциях присоединения Et2Zn к циклическим енонам (до 92% ее) и широкому спектру нитроолефинов (до 94% ее).29,30 Как очень перспективный может рассматриваться и недавно полученный31 лиганд (Rax)-Yq. Так, присоединение Et2Zn к Vila под действием катализатора Cu(OTf)2/2L (Реакция V) осуществлено с оптическим выходом 93%, а с использованием лиганда (R S. -Yx 97% ее. Кроме того, упомянутый ранее каталитический синтез #-(-)-мускона (Реакция I) с участием (Rax)-Yq характеризуется существенно большим уровнем энантиоселективности (95% ее).31 чем в случае фосфита ( .)-11 Ещё один недавно полученный лиганд (Sax)-Yv продемонстрировал отличные результаты в реакции взаимодействия фенилаллилхлорида и реактива Гриньяра (Me-MgBr): достигнуто 96% ее с региоселективностью 89/11. В 1т 18 катализируемой реакции алкилирования фенилаллилацетата получено 97% ее с региоселективностью 99/1. В целом, амидофосфиты с дополнительными С -стереоцентрами в реакциях Си-катализируемого присоединения цинкорганических реагентов являются существенно лучшими стереоиндукторами. Однако есть и некоторые исключения, В частности, в реакции VII для (Scoc)-Vc достигнуто 90% ее, в то время как для (да/?с)-Уп- только 75%. : Что касается сртзд-замещенных амидофосфитов Vla-e, то дополнительные усилия по их получению фактически себя не оправдали, так как они не продемонстрировали сколько-нибудь большей энантиоселективности, чем их незамещенные аналоги типа V.14Л5 В то же время амидофосфиты Vlf-k показали отличные результаты в реакции гидрирования олефинов 94-99% ее (Реакция IV). Наибольший результат 99% ее получено при использовании лиганда (S )-VIi. Амидофосфитные производные BINOL нашли применение и в других реакциях образования С-С связей - в частности, в 1г - катализируемом аллильном замещении (Реакция VIII). Так, лиганд (i?,,.v)-Va как правило обеспечивает близкую к количественной региоселективность и оптический выход до 86% (при R-CH2CH2PI1 и ХЮДс),3637 а лиганд (S )-Vw 99% ее (при R-Ph, Х=Н)38. Отличные химические выходы и региоселективность наблюдаются в присутствии (Rax Rc)-Vn и в родственной реакции аллильного аминирования широкого спектра субстратов R-CH=CH-CH20CC 2Me различными аминами (с энантиоселективностью 76-97% ее).39 Лиганд (ЗахЛсУУи показал довольно высокий результат (до 89% ее) в реакции родий катализируемого асимметрического гидрирования прохирального олефина Illf40 (реакция III), а при использовании смеси этого лигаида с Via (1:1) до 91% ее, а лигаыды Vh, Vy, Vz на субстратах Hlh и ІШ до 99% ее.41 Недавно была получена серия бинольно-сульфоксиминных лигаидов 1Ха-f2, показавшая отличные результаты в реакции Rh-катализируемого гидрирования олефинов на различных субстратах. 99% ее достигнуто при использовании соединений 1Ха и 1Хе на субстрате X. В то же время в реакции аллильного алкилирования диметилмалонатом с использованием этих систем достигнуто всего 66%О ее.
P-бидентатные арилфосфиты с альдиминной переферией
Наличие в спектре ЯМР Р раствора комплекса 38а в CDCI3 двух синглетных сигналов бр 133.9 м.д. (74%) и 133.1 м.д, (26%) обусловлено наличием как экзо-, так и эн do-изомеров. В то же время, комплекс 38b представлен единственным синглетом 5р 135.1 м.д., что обусловлено существованием его либо в виде одного из изомеров, либо их быстрой интерконверсией. В масс-спектрах (метод ББА) обнаружены пики характеристичных ионов с m/z (J0Tli, %) 846 [M-BF4]4 (100), 805 [M-Allyl]+ (64) для 38а и 846 [M-BF4]+ (100), 805 [М-АИу1]+ (75) для
Также можно отметить, что в ЯМР IJC спектре комплекса 38а наблюдается значительные сдвиг сигнала азометинового атома углерода в слабое поле за счет координации атомом Pd: Д5С = бс (комплекса) - 5С (лиганда) = 13.4 м.д (Табл. 12).
Напротив, лиганд 35 взаимодействует с [Pd(Allyl)CI]2 (в присутствии AgBF4) неожиданно неселективно. Так, в спектре ЯМР Р его реакционного раствора в CDCb/ТГФ наряду с синглетом д\ 137.9 м.д. (23%) аналогичным 38 катионного металлохелата присутствуют дублетные сигналы АХ системы 8Р 98.6 м.д. и 5Р 65.3 м.д., VP,P = 99.2 Гц (35%) соединения [Pd(AUyl)(r -P,N)(ri2" PSN)]+BF4", а также серия уширенных синглетных сигналов 5Р 105.7, 93.0, 81.7, 75.6 и 67.8 м.д, неидентифицированных комплексов. Возможно, что такая особенность координации в соединении 35 связана с малыми стерическими требованиями его фосфорного центра (рассчитанные по методу AMI величины конических углов Толмана составляют для 34а, 34Ь и 35 182е, 158 и 120 соответственно).
Лиганды 34 и 35 и готовые катионные комплексы 38 использованы в асимметрических каталитических реакциях аллильного замещения. В Pd-катализируемом сульфонилировании 7 «ора-толуолсульфинитом натрия (Схема 1, продукт 10) с участием 34-35 наблюдались умеренные оптические выходы (до 67%) ее). Комплекс 38а оказался лучшим стереоселектором, чем 38Ь, в то время как катализатор на основе 35 образует фактически рацемический продукт. Использование другого нуклеофила - диметилмалоната приводит к значительному увеличению асимметрической индукции (до 87% ее). Вновь наибольшую энантиоселективность демонстрируют палладиевые комплексы лиганда 34а, при этом природа внешнесферного аниона, растворителя и мольное отношение L/Pd не оказывают существенного влияния на величину оптического выхода.
Меньшая стереодифференцирующая способность 34Ь по сравнению с 34а представляется несколько необычной, поскольку Д/У-бидентатные фосфиновые лиганды с трет -бутил ьным заместителем при углеродном стереоцентре широко распространены в асимметрическом катализе. Тем не менее, наши результаты убедительно свидетельствуют о большей энамтиоселективностн лиганда 34а, располагающего етор-бутильным радикалом. Возможно, это связано с наличием в составе такого радикала дополнительного углеродного стереоцентра, а также с большим коническим углом соединения 34а. При этом весьма существенно, что исходный для шо-лейцинол гораздо дешевле mpem-лейцинола, поскольку легко получается восстановлением природной аминокислоты Х-изолейцина.
Применение лиганда 35, располагающего небольшим по объему фосфорным центром, обеспечивает не более 65% ее. Укажем, что по данным ЯМР 31Р спектроскопии, в каталитической системе присутствует набор металлокомплексов. Соответственно, неселективное комплексообразование с палладием (П) препятствует раскрытию потенциала 35 как стереоселектора.
В целом, достигнутый Pd-катализируемом алкилировании 1,3-дифенилпроп-2-енил ацетата с участием ферроценилиминофосфита 34а уровень энантиоселективности в 87% вполне сопоставим с таковым для лучших / ,Лг-бидентатных лигандов фосфитного типа. Этот факт, а также синтетическая доступность и стабильность, делают данный лиганд привлекательным для использования в широком спектре каталитических превращений.
