[发明专利]合成光学活性羰基化合物的方法

说明书

本发明涉及一种通过在可溶于反应混合物中且具有至少一个一氧化碳 配体的光学活性过渡金属催化剂存在下不对称氢化α，β-不饱和羰基化合物 而制备光学活性羰基化合物的方法。本发明尤其涉及一种通过在一氧化碳 存在下不对称氢化对应的光学活性α，β-不饱和醛或酮而制备光学活性醛或 酮，尤其是香茅醛的方法。

许多光学活性醛和酮构成合成高度改良的有价值手性物质和活性成分 的有价值中间体并且本身通常为所追求的香精和香料。

EP-A 0000315涉及一种通过在由铑和手性膦组成并且溶于反应体系中 的催化剂配合物存在下氢化香叶醛或橙花醛而制备光学活性香茅醛的方法。

T.-P.Dang等人在J.Mol.Cat.1982，16，51-59中描述了α，β-不饱和 醛类的均相催化氢化和该方法在制备光学活性香茅醛中的应用。所用催化 剂为由羰基铑和手性二膦组成的配合物。

Chapuis等人在Helv.Chim.Acta 2001，84，230-242，脚注4中还提 到了在由Rh₄(CO)₁₂和(R，R)-chiraphos((2R，3R)-2，3-双(二苯基膦)丁烷)组 成的催化剂存在下将香叶醛或橙花醛不对称氢化成光学活性香茅醛。

在进行借助可溶性催化剂催化(均相)的反应的情况下，问题在于所用 催化剂配合物或催化活性金属或由其形成的过渡金属配合物的稳定性通常 不足。针对该类催化剂或催化剂前体通常具有高价格这一背景，仅在特定 情形下才可以经济可行的方式以工业规模使用配位过渡金属催化剂均相催 化的反应。

JP-A 52078812描述了一种在三芳基膦、化学计算量的叔胺和一氧化 碳的存在下在均相Rh催化剂上在加氢甲酰化条件下氢化α，β-不饱和醛类 如巴豆醛、肉桂醛或α-甲基肉桂醛的方法。

WO 2006/040096公开了一种通过在可溶于反应混合物中且具有至少 一个一氧化碳配体的光学活性过渡金属催化剂存在下不对称氢化α，β-不饱 和羰基化合物而制备光学活性羰基化合物的方法，包括用包含一氧化碳和 氢气的气体混合物预处理该催化剂和/或在额外供入反应混合物中的一氧 化碳存在下进行不对称氢化。

当该反应以用包含一氧化碳和氢气的气体混合物预处理催化剂并且随 后的氢化在额外供入反应混合物中的一氧化碳存在下进行的方式进行时， 氢化过程中反应混合物的一氧化碳浓度通常难以控制。此外，预处理通常 使用显著高于不对称氢化的一氧化碳浓度进行，因而由催化剂预处理产生 的大量一氧化碳可能夹带到氢化中并在那里具有不利影响。

因此，本发明的目的是改进上述WO 2006/040096所公开的方法，以 使催化剂预处理和不对称氢化从工艺技术角度来看可以在每种情况下对各 步骤最优化的一氧化碳浓度下以简单方式进行。此外，该改进的方法应能 使不对称氢化在基本恒定的一氧化碳浓度下进行。

该目的通过提供一种通过在可溶于反应混合物中且具有至少一个一氧 化碳配体的光学活性过渡金属催化剂存在下不对称氢化α，β-不饱和羰基化 合物制备光学活性羰基化合物的方法而实现，其中具有至少一个一氧化碳 配体且在每种情况下要使用的光学活性催化剂通过用包含一氧化碳和氢气 的气体混合物预处理催化剂前体而制备并且在额外供入反应混合物中的一 氧化碳存在下进行不对称氢化，该方法包括：

a)在5-100巴的压力下用包含20-90体积％一氧化碳、10-80体积％氢气和 0-5体积％其它气体的气体混合物预处理催化剂前体，所述体积比例加 起来为100体积％，

b)在用于不对称氢化中之前从如此得到的催化剂中除去过量一氧化碳，和

c)在一氧化碳含量为100-1200ppm的氢气存在下进行不对称氢化。

本发明方法适合通过不对称，即对映选择性氢化在羰基的α，β-位具有 烯属双键的对应羰基化合物而制备光学活性羰基化合物如醛、酮、酯、内 酯或内酰胺。根据本发明，在羰基的α，β-位的烯属双键在可溶于反应混合 物中且具有至少一个一氧化碳(即CO)配体的光学活性过渡金属催化剂存 在下氢化成碳-碳单键，而在β-位新产生的四面体碳原子被不对称取代且以 非外消旋形式得到。在本发明上下文中，术语“不对称氢化”因此应理解 为指其中氢化产物的两种对映形式不是以等量得到的氢化。