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Patent Searching and Data


Title:
CHIRAL METAL COMPLEXES, AND USE THEREOF AS A CATALYST FOR ORGANIC COMPOUND SYNTHESIS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/026809
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to chiral metal complexes of general formula I and to the use thereof as a catalyst for organic compound synthesis.

Inventors:
KUEHL OLAF (DE)
Application Number:
EP2010/062642
Publication Date:
March 10, 2011
Filing Date:
August 30, 2010
Export Citation:
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Assignee:
UNIV ERNST MORITZ ARNDT (DE)
KUEHL OLAF (DE)
International Classes:
C07F15/00; C07B31/00; C07B37/00; C07F15/04; C07F19/00
Foreign References:
US20090203860A12009-08-13
Other References:
IGLESIAS-SIGÜENZA, J. ET AL.: "C2-symmetric S/C/S ligands based on N-heterocyclic carbenes: a new ligand architecture for asymmetric catalysis", DALTON TRANSACTIONS, 2009, pages 8485 - 8488, XP002613527
LIAO, C.-Y. ET AL.: "Nonchelate and chelate complexes of palladium(II) with N-heterocyclic carbene ligands of amido functionality", ORGANOMETALLICS, 2007, pages 1692 - 1702, XP002613528
R. R. SCHROCK, ANGEW. CHEM., vol. 118, 2006, pages 3832
R. H. GRUBBS, ANGEW. CHEM., vol. 118, 2006, pages 3845
T. M. TRNKA; R. H. GRUBBS, ACC. CHEM. RES., vol. 34, 2001, pages 18
A. J. ARDUENGO III; R. L. HARLOW; M. KLINE, J. AM. CHEM. SOC., vol. 113, 1991, pages 361
Y. CHAUVIN, ANGEW. CHEM., vol. 118, 2006, pages 3824
A. H. HOVEYDA; A. R. ZHUGRALIN, NATURE, vol. 450, 2007, pages 243
F. GRISI; C. COSTABILE; E. GALLO; A. MARICONDA; C. TEDESCO; P. LONGO, ORGANOMETALLICS, vol. 27, 2008, pages 4649
T. J. SEIDERS; D. W. WARD; R. H. GRUBBS, ORG. LETT., vol. 3, 2001, pages 3225
J. G. HAMILTON; U. FRENZEL; F. J. KOHL; T. WESKAMP; J. J. ROONEY; W. A. HERRMANN; 0. NUYKEN, J. ORGANOMET. CHEM., vol. 606, 2000, pages 8
R. NOYORI, ANGEW. CHEM. INT. ED., vol. 41, 2002, pages 2008
J. J. VAN VELDHUIZEN; D. G. GILLINGHAM; S. B. GARBER; 0. KATAOKA; A. H. HOVEYDA, J. AM. CHEM. SOC., vol. 125, 2003, pages 12502
A. R. CHIANESE; R. H. CRABTREE, ORGANOMETALLICS, vol. 24, 2005, pages 4432
0. KÜHL, CHEM. SOC. REV., vol. 36, 2007, pages 592
B. KRATOCHVIL; J. ONDRACEK; J. VELISEK; J. HASEK, ACTA CRYST., vol. C44, 1988, pages 15791
A. MEYER; M. A. TAIGE; T. STRASSNER, J. ORGANOMET. CHEM., vol. 694, 2009
D. S. MCGUINNESS; K. J. CAVELL, ORGANOMETALLICS, vol. 19, 2000, pages 741
0. KÜHL: "Functionalised N-Heterocyclic Carbene Complexes", 2009, WILEY
T. WESKAMP; V. P. W. BÖHM; W. A. HERRMANN, J. ORGANOMET. CHEM., vol. 600, 2000, pages 12
Attorney, Agent or Firm:
WABLAT LANGE KARTHAUS (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Chirale Metallkomplexe der allgemeinen Formel I,

I

wobei

die Reste

R gleich oder verschieden sind und offenkettig, verzweigt oder unverzweigt oder als Bestandteil eines Ringes oder Ringsystems vorliegen und ausgewählt sind aus der Gruppe von gesättigtem oder ungesättigtem Alkylrest,

Alkenylrest, Cycloalkylrest , Cycloalkylalkylrest ,

Arylrest, Arylalkylrest , Heteroalkylrest ,

Heteroalkenylrest , Heterocycloalkylrest ,

Heterocycloalkylalkylrest , Cycloalkylheteroalkylrest , Heterocycloalkylheteroalkylrest , Heteroarylrest ,

Heteroarylalkylrest , Arylheteroalkylrest und

Heteroarylheteroalkylrest , wobei die Heteroatome aus der Gruppe von B, AI, Ga, In, N, P, As, Sb, Bi, Si, Ge, Sn, Pb, 0, S, Se und Te ausgewählt sind und wobei die Reste unsubstituiert oder ganz oder teilweise mit einem oder mehreren, gleichen oder unterschiedlichen Heteroatomen in Form funktioneller Gruppe (n) substituiert sind, wobei die cyclischen und aromatischen Systeme eingliedrige Ringe oder mehrgliedrige annelierte oder isolierte Ringe sind oder mit dem Imidazolring der Struktur gemäß Formel I ein Ringsystem bilden;

E, E und E' , E' jeweils gemeinsam für zweifach gebundenen

Sauerstoff, Schwefel oder NR λ oder für zwei einfach gebundene Wasserstoffatome stehen, wobei die Reste E, E' gleich oder verschieden sind und wobei Rx gleich zum oder verschieden vom Rest R ist und Wasserstoff

darstellt oder aus derselben Gruppe wie R ausgewählt ist ;

X Sauerstoff, Schwefel, Selen oder Tellur oder eine NR"-, PR"-, AsR"- oder SbR"-Gruppe bedeutet, wobei R" gleich zum oder verschieden vom Rest R ist und Wasserstoff darstellt oder aus der selben Gruppe wie R ausgewählt ist, oder eine Peptid- und/oder Peptoidkette mit 1 bis 1000 Aminosäuren, bevorzugt 1-50 Aminosäuren ist, wobei eine Peptoideinheit am Stickstoffatom der Peptidbindung einen Rest R' trägt; und

M ein Nebengruppenelement (Gruppe 3-12 des Periodensystems) , einschließlich jeweils Lanthaniden und Actiniden, L ein Ligand und n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, wobei bei n = 2 oder 3 die Liganden gleich oder verschieden sind.

2. Chirale Metallkomplexe nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass der Rest R weitere Substituenten aufweist, welche ausgewählt sind aus der Gruppe von gesättigtem oder ungesättigtem Alkylrest, Alkenylrest, Cycloalkylrest , Cycloalkylalkylrest , Arylrest,

Arylalkylrest , Heteroalkylrest , Heteroalkenylrest ,

Heterocycloalkylrest , Heterocycloalkylalkylrest , Cycloalkylheteroalkylrest ,

Heterocycloalkylheteroalkylrest , Heteroarylrest ,

Heteroarylalkylrest , Arylheteroalkylrest ,

Heteroarylheteroalkylrest , wobei die Heteroatome aus der Gruppe von B, AI, Ga, In, N, P, As, Sb, Bi, Si, Ge, Sn, Pb, 0, S, Se und Te ausgewählt sind, wobei die Reste unsubstituiert oder ganz oder teilweise mit einem oder mehreren, gleichen oder unterschiedlichen Heteroatomen aus der selben Gruppe in Form funktioneller Gruppe (n) substituiert sind, wobei die cyclischen und aromatischen Systeme eingliedrige Ringe oder mehrgliedrige annelierte oder isolierte Ringe sind oder mit dem Imidazolring der Struktur gemäß Formel I ein Ringsystem bilden.

3. Chirale Metallkomplexe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rest R den Rest einer natürlich vorkommenden oder einer synthetischen Aminosäure, bevorzugt einer natürlich vorkommenden Aminosäure ab dem ß-Kohlenstoffatom bedeutet, wobei es sich um das D und/oder L Enantiomere handelt.

4. Chirale Metallkomplexe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rest R den Rest einer proteinogenen Aminosäure ab dem ß-Kohlenstoffatom

bedeutet, wobei es sich um das D und/oder L Enantiomere handelt .

5. Chirale Metallkomplexe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rest Rx ausgewählt ist aus der Gruppe von Wasserstoff, Ci-Ci2-n-Alkylrest, C3-C12- verzweigter Alkylrest, C3-Ci2-Cycloalkylrest , C1-C12- Alkoxyrest, C2-Ci2-Alkenylrest , C7-C2o-Arylalkylrest , C5- Ci4-Arylrest , Ci-Ci2-n-Heteroalkylrest , C3-Ci2-verzweigter Heteroalkylrest , C3-Ci2-Heterocycloalkylrest , Ci-Ci2_

Heteroalkoxyrest , C2-Ci2-Heteroalkenylrest , C7-C2o_

Heteroarylalkylrest , C7-C2o-Arylheteroalkylrest , C7-C20- Heteroarylheteroalkylrest , C5-Ci4-Heteroarylrest,

welche gleich oder unterschiedlich substituiert ist durch einen oder mehrere Ci-Ci2-Alkylreste, C1-C12- Heteroalkylreste, Ci-Ci2-Heteroalkoxyreste oder

Halogenatome, wobei die Heteroatome aus der Gruppe von B, AI, Ga, In, N, P, As, Sb, Bi, Si, Ge, Sn, Pb, 0, S, Se und Te ausgewählt sind und wobei die Reste unsubstituiert oder ganz oder teilweise mit einem oder mehreren, gleichen oder unterschiedlichen Heteroatomen aus der selben Gruppe in Form funktioneller Gruppe (n)

substituiert sind, wobei die cyclischen und aromatischen Systeme eingliedrige Ringe oder mehrgliedrige annelierte oder isolierte Ringe sind oder mit dem Imidazolring der Struktur gemäß Formel I ein Ringsystem bilden.

6. Chirale Metallkomplexe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rest R" ausgewählt ist aus der Gruppe von Wasserstoff, Ci-Ci2-n-Alkylrest, C3-C12- verzweigter Alkylrest, C3-Ci2-Cycloalkylrest , C1-C12- Alkoxyrest, C2-Ci2-Alkenylrest , C7-C2o-Arylalkylrest , C5- Ci4-Arylrest , Ci-Ci2-n-Heteroalkylrest , C3-Ci2-verzweigter Heteroalkylrest, C3-Ci2-Heterocycloalkylrest , C1-C12- Heteroalkoxyrest , C2-Ci2-Heteroalkenylrest , C7-C20- Heteroarylalkylrest , C7-C2o-Arylheteroalkylrest , C7-C20- Heteroarylheteroalkylrest und Cs-Ci4-Heteroarylrest , welcher unsubstituiert ist oder gleich oder

unterschiedlich substituiert ist durch einen oder mehrere Ci-Ci2-Alkylreste, Ci-Ci2-Heteroalkylreste, C1-C12- Alkoxyreste, Ci-Ci2-Heteroalkoxyreste oder Halogenatome, wobei die Heteroatome aus der Gruppe von B, AI, Ga, In, , P, As, Sb, Bi, Si, Ge, Sn, Pb, 0, S, Se und Te

ausgewählt sind und wobei die Reste unsubstituiert oder ganz oder teilweise mit einem oder mehreren, gleichen oder unterschiedlichen Heteroatomen aus der selben Gruppe in Form funktioneller Gruppe (n) substituiert sind, wobei die cyclischen und aromatischen Systeme eingliedrige Ringe oder mehrgliedrige annelierte oder isolierte Ringe sind oder mit dem Imidazolring der Struktur gemäß Formel I ein Ringsystem bilden.

7. Chirale Metallkomplexe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rest R" ausgewählt ist aus der Gruppe von C3-Ci2-Cycloalkylrest , C5-Ci4-Arylrest , C3-Ci2-Heterocycloalkylrest und C5-Ci4-Heteroarylrest welche unsubstituiert ist oder gleich oder

unterschiedlich substituiert ist durch einen oder mehrere Ci-Ci2-Alkylreste, Ci-Ci2-Alkoxyreste, C1-C12- Heteroalkylreste, Ci-Ci2-Heteroalkoxyreste oder

Halogenatome, wobei die Heteroatome aus der Gruppe von B, AI, Ga, In, N, P, As, Sb, Bi, Si, Ge, Sn, Pb, 0, S, Se und Te ausgewählt sind und wobei die Reste unsubstituiert oder ganz oder teilweise mit einem oder mehreren,

gleichen oder unterschiedlichen Heteroatomen aus der selben Gruppe in Form funktioneller Gruppe (n)

substituiert sind, wobei die cyclischen und aromatischen Systeme eingliedrige Ringe oder mehrgliedrige annelierte oder isolierte Ringe sind oder mit dem Imidazolring der Struktur gemäß Formel I ein Ringsystem bilden.

8. Chirale Metallkomplexe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall M aus der Gruppe der Metalle der 8.-12. Gruppe des Periodensystems

ausgewählt ist.

9. Chirale Metallkomplexe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall M aus der Gruppe der Metalle Eisen, Ruthenium, Kobalt, Rhodium, Iridium, Nickel, Platin und Palladium ausgewählt ist.

10. Chirale Metallkomplexe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass L ausgewählt ist aus der Gruppe von

CO;

Nitril;

Isonitril ;

Nitrosyl ;

Halogenidion; r

Wasserstoffatom;

Ci-Ci2-Alkylanion, Allylanion, Methallylanion,

Benzylanion, C6-Ci4-Arylanion, Ci-Ci2-Alkoxyanion, C6-C14- Aryloxyanion, Ci-Ci2-Heteroalkylanion, C6-C14- Heteroarylanion, Ci-Ci2-Heteroalkoxyanion, C6-C14- Heteroaryloxyanion oder C6-Ci4-Heteroaryloxyanion, welches unsubstituiert ist oder gleich oder

unterschiedlich substituiert ist durch ein oder mehrere Ci-Ci2-Alkylreste oder Ci-Ci2-Heteroalkylreste, wobei die Heteroatome aus der Gruppe von B, AI, Ga, In, N, P, As, Sb, Bi, Si, Ge, Sn, Pb, 0, S, Se und Te ausgewählt sind und wobei die Anionen unsubstituiert oder ganz oder teilweise mit einem oder mehreren, gleichen oder unterschiedlichen Heteroatomen aus der selben Gruppe in Form funktioneller Gruppe (n) substituiert sind, wobei die cyclischen und aromatischen Systeme eingliedrige Ringe oder mehrgliedrige annelierte oder isolierte Ringe sind;

primäres, sekundäres, tertiäres Amin; primäres, sekundäres, tertiäres Phosphan;

primäres, sekundäres, tertiäres Phosphit oder Carben.

11. Chirale Metallkomplexe nach einem der Ansprüche 1 bis

10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Liganden L ausgewählt ist aus der Gruppe von CO, primärem, sekundärem, tertiärem Phosphan, primärem, sekundärem, tertiärem Phosphit oder Carben.

12. Chirale Metallkomplexe nach einem der Ansprüche 1 bis

11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Liganden L ausgewählt ist aus der Gruppe von primärem, sekundärem, tertiärem Phosphan, primärem, sekundärem, tertiärem Phosphit oder Carben.

13. Chirale Metallkomplexe nach einem der Ansprüche 1 bis

12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Liganden L ein Tricycloalkylphosphan, bevorzugt

Tricyclohexylphosphan ist.

14. Chirale Metallkomplexe nach einem der Ansprüche 1 bis

13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Liganden L ein Carbenligand aus der Gruppe von N- heterozyklischem Carben NHC (inklusive CAAC, P- und S- substituierte NHC) , Fischer-Carben oder Schrock-Carben ist .

15. Chirale Metallkomplexe nach einem der Ansprüche 1 bis

14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Liganden L Phenyliden oder ein substituiertes

Phenyliden ist.

16. Verwendung von chiralen Metallkomplexen der allgemeinen Formel I nach einem der Ansprüche 1 bis 15 als

Katalysator in der Synthese organischer Verbindungen,

I

wobei

die Reste

R gleich oder verschieden sind und offenkettig, verzweigt oder unverzweigt oder als Bestandteil eines Ringes oder Ringsystems vorliegen und ausgewählt sind aus der Gruppe von gesättigtem oder ungesättigtem Alkylrest,

Alkenylrest, Cycloalkylrest , Cycloalkylalkylrest ,

Arylrest, Arylalkylrest , Heteroalkylrest ,

Heteroalkenylrest , Heterocycloalkylrest ,

Heterocycloalkylalkylrest , Cycloalkylheteroalkylrest , Heterocycloalkylheteroalkylrest , Heteroarylrest ,

Heteroarylalkylrest , Arylheteroalkylrest und

Heteroarylheteroalkylrest , wobei die Heteroatome aus der Gruppe von B, AI, Ga, In, N, P, As, Sb, Bi, Si, Ge, Sn, Pb, 0, S, Se und Te ausgewählt sind und wobei die Reste unsubstituiert oder ganz oder teilweise mit einem oder mehreren, gleichen oder unterschiedlichen Heteroatomen in Form funktioneller Gruppe (n) substituiert sind, wobei die cyclischen und aromatischen Systeme eingliedrige Ringe oder mehrgliedrige annelierte oder isolierte Ringe sind oder mit dem Imidazolring der Struktur gemäß Formel I ein Ringsystem bilden;

E, E und E' , E' jeweils gemeinsamfür zweifach gebundenen

Sauerstoff, Schwefel oder NR λ oder zwei einfach

gebundene Wasserstoffatome stehen, wobei die Reste E, E' gleich oder verschieden sind und wobei Rx gleich zum oder verschieden vom Rest R ist und Wasserstoff

darstellt oder aus derselben Gruppe wie R ausgewählt ist ;

X Sauerstoff, Schwefel, Selen oder Tellur oder eine NR"-, PR"-, AsR"- oder SbR"-Gruppe bedeutet, wobei R" gleich zum oder verschieden vom Rest R ist und Wasserstoff darstellt oder aus der selben Gruppe wie R ausgewählt ist, oder eine Peptid- und/oder Peptoidkette mit 1 bis 1000 Aminosäuren, bevorzugt 1-50 Aminosäuren ist, wobei eine Peptoideinheit am Stickstoffatom der Peptidbindung einen Rest R' trägt; und

M ein Nebengruppenelement (Gruppe 3-12 des Periodensystems) , einschließlich jeweils Lanthaniden und Actiniden, L ein Ligand und n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, wobei bei n = 2 oder 3 die Liganden gleich oder verschieden sind.

17. Verwendung von chiralen Metallkomplexen nach Anspruch 16 als Katalysator in der Olefinmetathese .

18. Verwendung von chiralen Metallkomplexen nach einem der Ansprüche 16 oder 17 als Katalysator in der

asymmetrischen Olefinmetathese .

19. Verwendung von chiralen Metallkomplexen nach Anspruch 16 als Katalysator in der allylischen Alkylierung.

20. Verwendung von chiralen Metallkomplexen nach Anspruch 16 oder 19 als Katalysator in der asymmetrischen allylischen Alkylierung.

21. Verwendung von chiralen Metallkomplexen nach Anspruch 16 als Katalysator in der Transfer-Hydrierung.

22. Verwendung von chiralen Metallkomplexen nach Anspruch 16 oder 21 als Katalysator in der asymmetrischen Transfer-Hydrierung .

Description:
Chirale Metallkomplexe und deren Verwendung als Katalysator in der Synthese organischer Verbindungen

Die homogen katalysierte Olefinmetathese hat sich in den vergangenen Jahrzehnten zu einem bedeutenden Wirtschaftszweig entwickelt mit einer Jahresproduktion von mehreren Millionen Tonnen. Die Entwicklung verlief von den Molybdänkatalysatoren [R. R. Schröck, Angew. Chem. 118 (2006) 3832] zu den Rutheniumkatalysatoren der ersten Generation (1. Grubbs) [R. H. Grubbs, Angew. Chem. 118 (2006) 3845] mit zwei Phosphanliganden zu denen der zweiten Generation (2. Grubbs) [T. M. Trnka, R. H. Grubbs, Acc. Chem. Res. 34 (2001) 18], bei denen ein Phosphanligand durch ein

Wanzlick-Arduengo Carben [A. J. Arduengo III, R. L. Harlow, M. Kline, J. Am. Chem. Soc. 113 (1991) 361] ersetzt wurde.

Von mechanistischer Seite [Y. Chauvin, Angew. Chem. 118 (2006) 3824] sowie in der Anwendung für achirale Produkte kann die homogen katalysierte Olefinmetathese als

weitestgehend ausgereift betrachtet werden.

Allerdings eignet sie sich derzeit noch nicht für die asymmetrische Katalyse, d.h. für Synthesen bei denen chi ¬ rale Produkte in hoher Enantiomerenreinheit erhalten werden sollen [A. H. Hoveyda, A. R. Zhugralin, Nature 450 (2007) 243]. Hier fehlen weiterhin geeignete Katalysatorsysteme [F. Grisi, C. Costabile, E. Gallo, A. Mariconda, C. Tedes- co, P. Longo, Organometallics 27 (2008) 4649; T. J.

Seiders, D. W. Ward, R. H. Grubbs, Org. Lett. 3 (2001) 3225; J. G. Hamilton, U. Frenzel, F. J. Kohl, T. Weskamp, J. J. Rooney, W. A. Herrmann, 0. Nuyken, J. Organomet.

Chem. 606 (2000) 8] . Bisher wurden überwiegend zwei Ansätze verfolgt: Der

Einsatz monodentaler nicht-funktionalisierter N-hetero- cyclischer Carbenliganden (NHC) mit chiralen Zentren im Imidazolring (endozyklisch) oder in der Seitenkette

(exozyklisch) [F. Grisi, C. Costabile, E. Gallo, A.

Mariconda, C. Tedesco, P. Longo, Organometallics 27 (2008) 4649] sowie der Einsatz funktionalisierter NHC auf Basis des 1 , 1 ' -Binaphthyls [R. Noyori, Angew. Chem. Int. Ed. 41

(2002) 2008], vorzugsweise mit einer zusätzlichen funktionellen Gruppe (Alkohol) zur Bildung eines Chelatliganden am Ruthenium [J. J. Van Veldhuizen, D. G. Gillingham, S. B. Garber, 0. Kataoka, A. H. Hoveyda, J. Am. Chem. Soc. 125

(2003) 12502; A. R. Chianese, R. H. Crabtree,

Organometallics 24 (2005) 4432] .

Trotz großer Anstrengungen bei der Entwicklung chiraler Carbene haben die NHC bisher nicht die Leistungen in der asymmetrischen Katalyse erbracht, die man beispielsweise bei Verwendung von Phosphanliganden erhält. Das Zurückbleiben der NHC hinter den Erwartungen betrifft vorrangig nicht Parameter wie „turnover numbers" oder „turnover frequencies" . Im Hinblick auf diese Parameter sind die NHC den Phosphanliganden überlegen. Weiterhin sind die Katalysatoren auf Carbenbasis zumeist deutlich stabiler und unter den drastischen Reaktionsbedingungen vieler Katalysereaktionen länger aktiv als Katalysatoren auf Phosphorbasis .

Der essentielle Nachteil der NHC zeigte sich bisher bei der Enantiomerenverteilung der Produkte, welche die Erwartungen bei Verwendung chiraler Carbenliganden nicht erfüllte. Die bevorzugte Bildung eines Enantiomers, d.h. eine Verschie- bung der Verteilung bis hin zur Enantioselektivität konnte nicht erreicht werden.

Das der Erfindung zu Grunde liegende Problem war die

Bereitstellung N-heterocyclischer Carbenliganden, welche eine bessere Enantiomerenverteilung ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch chirale Metallkomplexe gemäß

Anspruch 1 und deren Verwendung als Katalysatoren gemäß Anspruch 16 gelöst. In anderen Worten wird die Aufgabe durch chirale Metallkomplexe der allgemeinen Formel I gelöst,

wobei

die Reste

R gleich oder verschieden sind und offenkettig, verzweigt oder unverzweigt oder als Bestandteil eines Ringes oder Ringsystems vorliegen und ausgewählt sind aus der Gruppe von gesättigtem oder ungesättigtem Alkylrest, Alkenylrest, Cycloalkylrest , Cycloalkylalkylrest , Arylrest, Arylalkylrest , Heteroalkylrest , Hetero- alkenylrest, Heterocycloalkylrest , Heterocyclo- alkylalkylrest , Cycloalkylheteroalkylrest , Hetero- cycloalkylheteroalkylrest , Heteroarylrest , Hetero- arylalkylrest , Arylheteroalkylrest und Heteroaryl- heteroalkylrest , wobei die Heteroatome aus der Gruppe von B, AI, Ga, In, N, P, As, Sb, Bi, Si, Ge, Sn, Pb, 0, S, Se und Te ausgewählt sind und wobei die Reste unsubstituiert oder ganz oder teilweise mit einem oder mehreren, gleichen oder unterschiedlichen Heteroatomen in Form funktioneller Gruppe (n) substituiert sind, wobei die cyclischen und aromatischen Systeme

eingliedrige Ringe oder mehrgliedrige annelierte oder isolierte Ringe sind oder mit dem Imidazolring der Struktur gemäß Formel I ein Ringsystem bilden;

E , E und E' , E' jeweils gemeinsam für zweifach gebundenen Sauerstoff (E+E und/oder E'+E' -> =0), Schwefel (E+E und/oder E'+E' -> =S)oder NR λ (E+E und/oder E'+E' - >=NR' ) oder für zwei einfach gebundene

Wasserstoffatome stehen, wobei die Reste E gleich oder verschieden sind und wobei R x gleich zum oder

verschieden vom Rest R ist und Wasserstoff darstellt oder aus derselben Gruppe wie R ausgewählt ist;

X Sauerstoff, Schwefel, Selen oder Tellur oder eine NR"-,

PR"-, AsR"- oder SbR"-Gruppe bedeutet, wobei R" gleich zum oder verschieden vom Rest R ist und Wasserstoff darstellt oder aus der selben Gruppe wie R ausgewählt ist, oder eine Peptid- und/oder Peptoidkette mit 1 bis 1000 Aminosäuren, bevorzugt 1-50 Aminosäuren ist, wobei eine Peptoideinheit am Stickstoffatom der

Peptidbindung einen Rest R' trägt; und

M ein Nebengruppenelement (Gruppe 3-12 des Perioden ¬ systems) , einschließlich jeweils Lanthaniden und Actiniden, L ein Ligand und n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, wobei bei n = 2 oder 3 die Liganden gleich oder verschieden sind.

Durch Wahl der Substituenten an den Stickstoffatomen des Imidazolringes wird Einfluss auf die stereoselektiven

Eigenschaften der NHC genommen. Im Falle der chiralen

Differenzierung bedeutet dies die Einführung asymmetrischer Kohlenstoffatome in der Seitenkette, bevorzugt des am

Ringstickstoff gebundenen Kohlenstoffatoms .

Die Einführung asymmetrischer Zentren in C-4- und C-5- Position ist möglich und wurde vielfach verwirklicht. Sie ist aber mit einer Destabilisierung des Carbens verbunden, die häufig für Anwendungszwecke nicht tolerabel ist. Zudem ist die Einführung chiraler Zentren an den Ringpositionen synthetisch schwierig und vom gewünschten Effekt her geringer als für die Seitenketten.

Im Gegensatz zu vielen synthetischen Ansätzen wird in biologischen Systemen oft eine nahezu vollkommene Enantio- selektivität erreicht. Dies beruht auf der Einbettung des reaktiven Zentrums in eine durch eine chirale Peptidkette gebildete Tasche. Dabei werden teilweise sogar Carbene erzeugt. Ein Transfer dieses Konzeptes auf die homogene Katalyse führt zur biomimetischen Katalyse.

Eine Kopplung von Peptiden mit organometallischen Carbenen wurde möglich, da eine Weiterentwicklung der Syntheseoptionen bei der Funktionalisierung von Carbenen die notwendigen Pre-Liganden und Metallierungsreaktionen zugänglich macht ( 0. Kühl, Chem. Soc. Rev. 36 (2007) 592) .

Die erfindungsgemäßen chiralen Metallkomplexe gemäß Formel I zeichnen sich bevorzugt dadurch aus, dass der Rest R weitere Substituenten aufweist, welche ausgewählt sind aus der Gruppe von gesättigtem oder ungesättigtem Alkylrest, Alkenylrest, Cycloalkylrest , Cycloalkylalkylrest , Arylrest, Arylalkylrest , Heteroalkylrest , Heteroalkenylrest ,

Heterocycloalkylrest , Heterocycloalkylalkylrest ,

Cycloalkylheteroalkylrest , Heterocycloalkylheteroalkylrest , Heteroarylrest , Heteroarylalkylrest , Arylheteroalkylrest , Heteroarylheteroalkylrest , wobei die Heteroatome aus der Gruppe von B, AI, Ga, In, N, P, As, Sb, Bi, Si, Ge, Sn, Pb, 0, S, Se und Te ausgewählt sind, wobei die Reste

unsubstituiert oder ganz oder teilweise mit einem oder mehreren, gleichen oder unterschiedlichen Heteroatomen aus der selben Gruppe in Form funktioneller Gruppe (n)

substituiert sind, wobei die cyclischen und aromatischen Systeme eingliedrige Ringe oder mehrgliedrige annelierte oder isolierte Ringe sind oder mit dem Imidazolring der Struktur gemäß Formel I ein Ringsystem bilden.

Vorzugsweise bedeutet der Rest R den Rest einer natürlich vorkommenden oder einer synthetischen Aminosäure, bevorzugt einer natürlich vorkommenden Aminosäure ab dem ß-Kohlen- stoffatom, wobei es sich um das D und/oder L Enantiomere handelt. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass der Rest R den Rest einer proteinogenen Aminosäure ab dem ß-Kohlen- stoffatom bedeutet, wobei es sich um das D und/oder L

Enantiomere handelt.

Der Rest R x ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe von Wasserstoff, Ci-Ci2-n-Alkylrest, C3-Ci2-verzweigter

Alkylrest, C3-Ci2-Cycloalkylrest , Ci-Ci2-Alkoxyrest , C2-C 1 2- Alkenylrest, C 7 -C2o-Arylalkylrest , C 5 -Ci 4 -Arylrest , Ci-Ci2 _ n- Heteroalkylrest , C3-Ci2-verzweigter Heteroalkylrest, C3-C 1 2- Heterocycloalkylrest , Ci-Ci2-Heteroalkoxyrest , C2-Ci2-Hetero- alkenylrest, C 7 -C2o _ Heteroarylalkylrest , C 7 -C2o _ Arylhetero- alkylrest, C 7 -C2o _ Heteroarylheteroalkylrest , C 5 -Ci 4 -Hetero- arylrest ,

welche gleich oder unterschiedlich substituiert ist durch einen oder mehrere Ci-Ci2-Alkylreste, Ci-Ci2-Heteroalkyl- reste, Ci-Ci2-Heteroalkoxyreste oder Halogenatome, wobei die Heteroatome aus der Gruppe von B, AI, Ga, In, N, P, As, Sb, Bi, Si, Ge, Sn, Pb, 0, S, Se und Te ausgewählt sind und wobei die Reste unsubstituiert oder ganz oder teilweise mit einem oder mehreren, gleichen oder unterschiedlichen

Heteroatomen aus der selben Gruppe in Form funktioneller Gruppe (n) substituiert sind, wobei die cyclischen und aromatischen Systeme eingliedrige Ringe oder mehrgliedrige annelierte oder isolierte Ringe sind oder mit dem

Imidazolring der Struktur gemäß Formel I ein Ringsystem bilden .

Der Rest R" ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe von Wasserstoff, Ci-Ci2-n-Alkylrest, C3-Ci2-verzweigter

Alkylrest, C3-Ci2-Cycloalkylrest , Ci-Ci2-Alkoxyrest , C2-C12- Alkenylrest, C 7 -C2o _ Arylalkylrest , C 5 -Ci 4 -Arylrest , Ci-Ci2 _ n- Heteroalkylrest , C3-Ci2-verzweigter Heteroalkylrest , C3-C12- Heterocycloalkylrest , Ci-Ci2-Heteroalkoxyrest , C2-Ci2-Hetero- alkenylrest, C 7 -C2o _ Heteroarylalkylrest , C 7 -C2o _ Arylhetero- alkylrest, C 7 -C2o _ Heteroarylheteroalkylrest und C5-C14- Heteroarylrest ,

welcher unsubstituiert ist oder gleich oder unterschiedlich substituiert ist durch einen oder mehrere Ci-Ci2-Alkylreste, Ci-Ci2-Heteroalkylreste, Ci-Ci2-Alkoxyreste, Ci-Ci2-Hetero- alkoxyreste oder Halogenatome, wobei die Heteroatome aus der Gruppe von B, AI, Ga, In, N, P, As, Sb, Bi, Si, Ge, Sn, Pb, 0, S, Se und Te ausgewählt sind und wobei die Reste unsubstituiert oder ganz oder teilweise mit einem oder mehreren, gleichen oder unterschiedlichen Heteroatomen aus der selben Gruppe in Form funktioneller Gruppe (n)

substituiert sind, wobei die cyclischen und aromatischen Systeme eingliedrige Ringe oder mehrgliedrige annelierte oder isolierte Ringe sind oder mit dem Imidazolring der Struktur gemäß Formel I ein Ringsystem bilden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Rest R" ausgewählt aus der Gruppe von C3-Ci2-Cycloalkylrest , C 5 - Ci 4 -Arylrest , C3-Ci2-Heterocycloalkylrest und C 5 -Ci 4 -Hetero- arylrest welcher unsubstituiert ist oder gleich oder unterschiedlich substituiert ist durch einen oder mehrere Ci-Ci2-Alkylreste, Ci-Ci2-Alkoxyreste, Ci-Ci2-Heteroalkyl- reste, Ci-Ci2-Heteroalkoxyreste oder Halogenatome, wobei die Heteroatome aus der Gruppe von B, AI, Ga, In, N, P, As, Sb, Bi, Si, Ge, Sn, Pb, 0, S, Se und Te ausgewählt sind und wobei die Reste unsubstituiert oder ganz oder teilweise mit einem oder mehreren, gleichen oder unterschiedlichen

Heteroatomen aus der selben Gruppe in Form funktioneller Gruppe (n) substituiert sind, wobei die cyclischen und aromatischen Systeme eingliedrige Ringe oder mehrgliedrige annelierte oder isolierte Ringe sind oder mit dem

Imidazolring der Struktur gemäß Formel I ein Ringsystem bilden .

Das Metall M ist vorzugsweise aus der Gruppe der Metalle der 8.-12. Gruppe des Periodensystems ausgewählt. Besonders bevorzugt ist das Metall M aus der Gruppe der Metalle

Eisen, Ruthenium, Kobalt, Rhodium, Iridium, Nickel, Platin und Palladium ausgewählt.

Der Ligand L/die Liganden L ist/sind vorzugsweise

ausgewählt aus der Gruppe von CO;

Nitril;

Isonitril ;

Nitrosyl ;

Halogenidion ;

Wasserstoffatom;

Ci-Ci2-Alkylanion, Allylanion, Methallylanion, Benzylanion, C6-Ci 4 -Arylanion, Ci-Ci2-Alkoxyanion, C6-Ci 4 -Aryloxyanion, Ci-Ci2-Heteroalkylanion, C6-Ci 4 -Heteroarylanion, C 1 -C 12 - Heteroalkoxyanion, C6-Ci 4 -Heteroaryloxyanion oder C6-C 14 - Heteroaryloxyanion, welches unsubstituiert ist oder gleich oder unterschiedlich substituiert ist durch ein oder mehrere Ci-Ci2-Alkylreste oder Ci-Ci2-Heteroalkylreste, wobei die Heteroatome aus der Gruppe von B, AI, Ga, In, N, P, As, Sb, Bi, Si, Ge, Sn, Pb, 0, S, Se und Te ausgewählt sind und wobei die Anionen unsubstituiert oder ganz oder teilweise mit einem oder mehreren, gleichen oder unterschiedlichen Heteroatomen aus der selben Gruppe in Form funktioneller Gruppe (n) substituiert sind, wobei die cyclischen und aromatischen Systeme eingliedrige Ringe oder mehrgliedrige annelierte oder isolierte Ringe sind;

primäres, sekundäres, tertiäres Amin;

primäres, sekundäres, tertiäres Phosphan;

primäres, sekundäres, tertiäres Phosphit oder Carben.

Besonders bevorzugt ist mindestens einer der Liganden L ausgewählt aus der Gruppe von CO, primärem, sekundärem, tertiärem Phosphan, primärem, sekundärem, tertiärem

Phosphit oder Carben. Mehr bevorzugt ist es, wenn

mindestens einer der Liganden L ausgewählt ist aus der Gruppe von primärem, sekundärem, tertiärem Phosphan, primärem, sekundärem, tertiärem Phosphit oder Carben. In einer höchst bevorzugten Ausführungsform ist mindestens einer der Liganden L ein Tricycloalkylphosphan, bevorzugt Tricyclohexylphosphan .

Ebenso ist es bevorzugt, dass mindestens einer der Liganden L ein Carbenligand aus der Gruppe von N-heterozyklischem Carben NHC (inklusive CAAC, P- und S-substituierte NHC) , Fischer-Carben oder Schrock-Carben ist.

Es ist weiterhin bevorzugt, dass mindestens einer der

Liganden L Phenyliden oder ein substituiertes Phenyliden ist .

Die Synthese der Liganden ist abgeleitet von einer

Vorschrift von Anthony J. Arduengo III (A. J. Arduengo III, R. L. Harlow, M. Kline, J. Am. Chem. Soc. 113 (1991) 361) . Die Synthese solcher Liganden ausgehend von Glycin

(achiral) ist seit 1988 bekannt [B. Kratochvil, J.

Ondracek, J. Velisek, J. Hasek, Acta Cryst. C44 (1988) 1579] .

Die Besonderheit der vorliegenden Synthese gemäß Schema 1 besteht darin, dass über die Umsetzung von chiralen Aminosäuren mit einer alpha-Dicarbonylverbindung und Formaldehyd chirale, funktionalisierte Seitenketten einfach zugänglich werden. Beispielsweise beträgt die Ausbeute für R = CH 2 Ph

Schema 1

Mit nur einer Carbonsäuregruppe in den Seitenketten wurde bereits eine Arbeitsvorschrift veröffentlicht [A. Meyer, M. A. Taige, . Strassner, J. Organomet. Chem. 694 (2009)]. Allerdings gelangte man auf diesem Weg nur zum Ester.

Durch die Einbringung der chiralen Zentren und der

funktionellen Gruppe in das für die Synthese des Imidazol- rings verwendete Amin, gelingt es, das chirale Zentrum in hoher Ausbeute und stereoselektiv nahe an das Carbenzentrum heranzuführen. Eine alternative Synthese Carbonsäure- funktionalisierter Imidazoliumsalze ist bekannt [D. S.

McGuinness, K. J. Cavell, Organometallics 19 (2000) 741; 0. Kühl, Chem. Soc. Rev. 36 (2007) 592; 0. Kühl, Functio- nalised N-Heterocyclic Carbene Complexes, Wiley, Chichester 2009] . Diese beschränkt sich aber auf achirale Liganden, da die nachträgliche Einführung eines exozyklischen, chiralen Zentrums direkt am Stickstoffatom sehr schwierig ist [T. Weskamp, V. P. W. Böhm, W. A. Herrmann, J. Organomet. Chem. 600 (2000) 12] .

Für die Modifizierung der Liganden werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung zwei Ansätze verfolgt, welche exemplarisch in Schema 2 gezeigt sind: 1) die Modifizierung des Liganden, der direkt aus den Aminosäuren erhältlich ist (Modifizierung des

Imidazoliumzwitterions ) und

2) die Modifizierung der Aminosäure vor der Umsetzung zum Imidazolium.

Während die Synthese der Ester-funktionalisierten Imida- zoliumsalze aus dem Aminosäureester mit höherer Ausbeute und höherer Reinheit möglich ist als bei der Veresterung der Carbonsäure-funktionalisierten Imidazoliumzwitterionen, ist dies bei den anderen Liganden anders.

Die Alkoholate sind zwar auch leicht aus den korrespon ¬ dierenden Aminoalkoholen zugänglich, diese sind aber deutlich teurer als die zugehörigen Aminosäuren. Bei den Amiden und Aminen wird eine aufwendige Schutzgruppenstrategie vermieden.

Schema 2

Durch die Modifizierung der Carbonsäuregruppe als koordi ¬ nationsfähige funktionelle Gruppe gelingt es, die elektro ¬ nischen und sterischen Eigenschaften des Liganden den Erfordernissen der jeweiligen katalytischen Reaktion anzupassen. Auf diesem Weg wird eine Feinabstimmung

(Feintuning) des katalytischen Systems ermöglicht.

Ein solches Tuning der elektronischen Eigenschaften des Liganden kann auf verschiedenen Wegen erfolgen. Beispielsweise wird durch Reduktion der Carbonsäure der Seitenkette zum Alkohol die Elektronen-ziehende Wirkung der funktio ¬ nellen Gruppe deutlich abgeschwächt und somit die Elektro ¬ nendichte am Metall entsprechend erhöht. Das Gleiche erfolgt entsprechend bei der Reduktion des Carbonsäureamids zum gewöhnlichen Amin.

Demgegenüber ist die Synthese des Carbonsäureamids aus der Carbonsäure von untergeordneter elektronischer Bedeutung, kann aber durchaus einen deutlichen Beitrag zur Katalysatoroptimierung leisten.

Eine Abstimmung (Tuning) der sterischen Eigenschaften des Liganden kann ebenfalls auf verschiedenen Wegen erfolgen. Beispielsweise werden durch die Reduktion der Carbonyl- funktion in der Seitenkette des NHC nicht nur die elek ¬ tronischen Eigenschaften, sondern auch die Winkel am

Carbonyl-Kohlenstoffatom aufgrund der Umhybridisierung von sp 2 nach sp 3 (ca. 120° zu ca. 109,5°) geändert. Damit wird die Stellung aller Substituenten des Chelatringes in Bezug auf das Metallatom ( katalytisches Zentrum) verändert.

Durch isoelektronische Substitution des σ-gebundenen Sauerstoffs in der Carbonsäure durch eine NR-Gruppe (Synthese des Carbonsäureamids) wird beispielsweise ein zusätzlicher Substituent in die Koordinationssphäre des katalytischen Zentrums eingeführt. Dieser Substituent hat einen großen Einfluss auf die Definition dieser Koordinationssphäre und somit auf die Funktionsweise des Katalysators. Er ist weitestgehend frei wählbar.

Eine Modifikation der Seitenkette der Aminosäure kann ebenfalls auf verschiedenen Wegen erfolgen. So wird der stereodirigierende Einfluß des Chelatliganden in weiten Teilen durch den sterischen Anspruch der Seitenkette der ursprünglischen Aminosäure bestimmt. Das Wasserstoffatom des Glycins beispielsweise hat keinen Einfluss, da Glycin achiral ist. Im Alanin wirkt dagegen die Methylgruppe und im Phenylalanin eine Benzylgruppe (CH 2 C 6 H 5 ) . Durch Koordination der zusätzlichen funktionellen Gruppe des NHC wird die Position der Substituenten in der Koordinationssphäre des aktiven Zentrums fixiert und dadurch der stereodirigierende Einfluß des Liganden für das gesamte Zeitfenster des katalytischen Zykluses festgelegt. Hierbei bieten

Aminosäuren (natürliche und künstliche) zusammen mit den Variationsmöglichkeiten an der funktionellen Gruppe eine nahezu lückenlose Bandbreite.

Die Synthese der chiralen Metallkomplexe erfolgt durch Umsetzung der Imidazoliumverbindung mit einem geeigneten Metallkomplex in Anwesenheit einer Base, wie es

beispielhaft für zwei Varianten in Schema 3 dargestellt ist :

Schema 3 Durch Einführung von zwei funktionellen Gruppen, eine in jeder Seitenkette des NHC, wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein tridentales Chelatcarben (vorzugsweise mit Pincergeometrie) dargestellt, das an das Rutheniumatom meridional koordiniert und so die Struktur des katalyti ¬ schen Zentrums nicht wesentlich verändert. Durch die Er ¬ zeugung zweier Chelatringe werden die asymmetrischen Zentren in den Seitenketten des NHC in der Koordinationssphäre des Katalysatormetalls nachhaltig fixiert und definieren so die Koordinationssphäre des katalytischen Zentrums während einer Katalyse. Dies ist ein wesentliches Kriterium für den Erhalt eines Enantiomerenüberschusses .

Die chiralen Metallkomplexe der allgemeinen Formel I werden als Katalysator in der Synthese organischer Verbindungen eingesetzt,

wobei

die Reste

R gleich oder verschieden sind und offenkettig, verzweigt oder unverzweigt oder als Bestandteil eines Ringes oder Ringsystems vorliegen und ausgewählt sind aus der Gruppe von gesättigtem oder ungesättigtem Alkylrest, Alkenylrest, Cycloalkylrest , Cycloalkylalkylrest , Arylrest, Arylalkylrest , Heteroalkylrest , Hetero- alkenylrest, Heterocycloalkylrest , Heterocyclo- alkylalkylrest , Cycloalkylheteroalkylrest , Hetero- cycloalkylheteroalkylrest , Heteroarylrest , Hetero- arylalkylrest , Arylheteroalkylrest und Heteroaryl- heteroalkylrest , wobei die Heteroatome aus der Gruppe von B, AI, Ga, In, N, P, As, Sb, Bi, Si, Ge, Sn, Pb, 0, S, Se und Te ausgewählt sind und wobei die Reste unsubstituiert oder ganz oder teilweise mit einem oder mehreren, gleichen oder unterschiedlichen Heteroatomen in Form funktioneller Gruppe (n) substituiert sind, wo ¬ bei die cyclischen und aromatischen Systeme einglied ¬ rige Ringe oder mehrgliedrige annelierte oder isolier ¬ te Ringe sind oder mit dem Imidazolring der Struktur gemäß Formel I ein Ringsystem bilden;

E , E und E' , E' jeweils gemeinsam für zweifach gebundenen Sauerstoff (E+E und/oder E'+E' -> =0), Schwefel (E+E und/oder E'+E' -> =S)oder NR λ (E+E und/oder E'+E' -> =NR' ) oder zwei einfach gebundene Wasserstoffatome stehen, wobei die Reste E, E' gleich oder verschieden sind und wobei R x gleich zum oder verschieden vom Rest R ist und Wasserstoff darstellt oder aus derselben Gruppe wie R ausgewählt ist;

X Sauerstoff, Schwefel, Selen oder Tellur oder eine NR"-,

PR"-, AsR"- oder SbR"-Gruppe bedeutet, wobei R" gleich zum oder verschieden vom Rest R ist und Wasserstoff darstellt oder aus der selben Gruppe wie R ausgewählt ist, oder eine Peptid- und/oder Peptoidkette mit 1 bis 1000 Aminosäuren, bevorzugt 1-50 Aminosäuren ist, wobei eine Peptoideinheit am Stickstoffatom der Peptidbindung einen Rest R' trägt; und

M ein Nebengruppenelement (Gruppe 3-12 des Periodensy ¬ stems) , einschließlich jeweils Lanthaniden und Actiniden, L ein Ligand und n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, wobei bei n = 2 oder 3 die Liganden gleich oder verschieden sind.

Vorzugsweise finden die chiralen Metallkomplexe als

Katalysator in der Olefinmetathese Verwendung, wobei die asymmetrische Olefinmetathese bevorzugt ist.

In einer anderen Ausführungsform werden die chiralen

Metallkomplexe als Katalysator in der allylischen

Alkylierung eingesetzt, wobei die Verwendung in der

asymmetrischen allylischen Alkylierung bevorzugt ist.

Ebenso werden die chiralen Metallkomplexen als Katalysator in der Transfer-Hydrierung eingesetzt, wobei die Verwendung in der asymmetrischen Transfer-Hydrierung bevorzugt ist.

Beispielhaft ist in Schema 4 der Einsatz in einer Kreuzmetathese (cross metathesis, CM) von Allylbenzol und 1,4- Diacethoxy-2-buten, sowie bei der asymmetrischen Ringschlussmetathese (asymmetric ring-closing metathesis, ARCM) eines prochiralen Triens dargestellt:

prochirales Trien

Schema 4

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen weiter erläutert, ohne sie darauf einzuschränken.

Beispiele

Beispiel 1: Phe-Im

11,07 g (67 mmol) Phenylalanin, 5,3 ml (28%) wässrige

Glyoxallösung und 1.0 g (33 mmol) para-Formaldehyd werden in Wasser für 2 Stunden auf 95°C erwärmt. Das Wasser wird im Vakuum entfernt. Der Rückstand wird einer geringen Menge Wasser gewaschen. Anschließend wird der Rückstand mit

Methanol in einen Rundkolben überführt. Im Vakuum wird das Lösungsmittel entfernt, wodurch 9,37 g (73 %) eines weißen Pulvers erhalten werden.

NMR (DMSO, δ ppm) : X H 9.30 (t, 4 J HH = 1.3 Hz, 1H, H 2 ) , 7.45 (d, 4 J HH = 1.3 Hz, 2H, H 4 /H 5 ), 7.16 (m, 6H, o/p-Ph) , 6.96 (m, 4H, m-Ph) , 5.20 (dd, 3 J HH = 3.9 Hz, 2 J HH = 11.3 Hz, 2H, CH) , 3.45 (d, 3 J HH = 3.8 Hz, 1H, CH 2 ) , 3.20 (d, 2 J HH = 10.4 Hz, 1H, CH 2 ), 3.15 (d, 2 J HH = 10.4 Hz, 1H, CH 2 ) ; ^C-^H} 168.57 (C=0) , 136.41 (CT), 128.69 (o-Ph), 128.53 (m-Ph) , 126.81 (p-Ph) , 121.57 (C 4 /C 5 ) , 110.53 (), 64.68 (CH) , 38.20 (CH 2 ) .

Elementaranalyse für C2 1 H2 0 N2O 4 (364.53): kalkuliert C 69.19 H 5.53 N 7.72; gefunden C 69.13 H 5.83 N 7.01

Beispiel 2: Ala-Im

4,5 g (50 mmol) Alanin, 3,85 ml (28%) wässrige

Glyoxallösung und 750 mg (25 mmol) para-Formaldehyd werden in Wasser für 2 Stunden auf 95°C erwärmt. Das Wasser wird im Vakuum entfernt und der Rückstand wird mit einer geringen Menge Wasser gewaschen. Anschließend wird der Rückstand mit Methanol in einen Rundkolben überführt und im Vakuum das Lösungsmittel entfernt, wobei 3 g ( % ) eines kremfarbenen Pulvers erhalten werden.

Smp : 207°C (Erweichen), 225°C (Zersetzung)

NMR (dmso-de, 5ppm): X H; 8.92 (t, 4 J HH = 1.5 Hz, 1H, H 2 ) , 7.53 (d, 4 J HH = 1.6 Hz, 2H, H 4 /H 5 ) , 5.10 (q, 3 J HH = 7.4 Hz, 2H, CH) , 1.74 (d, 3 J HH = 7.4 Hz, 6H, CH 3 ) ; ^C-^H}; 175.34 (C=0) , 136.92 (C 2 ), 123.24 (C 4 /C 5 ) , 60.77 (CH) , 18.84 (CH 3 ) .

Beispiel 3: Phe-Im-Methylester

5,028 g (23,32 mmol) Phenylalaninmethylester-Hydrochlorid werden mit 350 mg (11,66 mmol) Paraformaldehyd und 2.535 g (28%, 11,66 mmol) wässriger Glyoxallösung in 100 ml Wasser bei 90°C für 60 Minuten zur Reaktion gebracht. Es wird vom Ungelösten abfiltriert und das Filtrat zur Trockenen eingeengt. Umkristallisation aus THF ergibt 3,30 g (61 %) Produkt in Form des Dihydrats. NMR (CDCI3, δ ppm) : 1 ; 8.736 (br, 6H, H 2 0 & H4/H5), 7.36- 7.22 (m, 11 H, Ph & H2), 4.24 (dd, J = 7.2, 5.9 Hz, 2 H, CH) , 3.65 (s, 6 H, Me) , 3.20 (dd, J = 14.0, 5.8 Hz, 2 H, CH 2 ), 3.09 (dd, J = 14.0, 7.4 Hz, 2 H, CH 2 ) ; ^C-^H};

169.36 (C=0) , 134.69 (C2), 129.40 (p-Ph) , 128.61 (m-Ph) , 127.28 (m-Ph) , 110.46 (C4/C5) , 53.23 (CH) , 52.56 (CH 2 ) .

Beispiel 4: Phe-Im-QH

1,9 g (5 mmol) Phe-Im werden mit 500 mg LiAlH 4 in 50 ml THF für 4 h gerührt und anschließend mit 2 ml Ethanol versetzt (klare Lösung) . Es wird filtriert und das Filtrat bis zur Trockenen eingeengt. Anschließend wird in 10 ml Toluol aufgenommen und mit 10 ml Hexan gefällt. Die flüssige Phase wird abdekantiert und der Rückstand trocken gezogen.

Ausbeute: 1,3 g (82 %) .

NMR (CDCI3, δ ppm) : X H; 7.32-7.12 (m, 13 H, ArH) , 3.60 (dd, J = 10.6, 3.7 Hz, 2 H, CH 2 OH) , 3.38 (dd, J = 10.6, 7.2 Hz, 2 H, CH 2 OH) ) , 3.10 (m, 2 H, CH) , 2.77 (dd, J = 13.4, 5.1 Hz, 2 H, CH 2 ), 2.50 (dd, J = 13.4, 8.7 Hz, 2 H, CH 2 ) , 2.40 (br, 4 H, H 2 0) ; ^C-^H}; 40.65 (CH 2 ) , 54.21 (CH 2 OH) , 66.06 (CH) , 110.89 (C4/C5), 126.41 (o-Ph) , 128.57 (m-Ph), 129.21 (p-Ph) , 138.69 (C2) .

Beispiel 5: [Ni (Phe-Im) THF]

Phe-Im (589 mg, 1,54 mmol) werden in 25 ml THF suspendiert und mit Nickel ( I I ) acetat (273 mg, 1,54 mmol) versetzt und 12 h zum Rückfluß erhitzt. Es fallen 634 mg (84%) des Produktes als weißes Pulver aus, das abfiltriert, gewaschen und getrocknet wird.

Beispiel 6: Rutheniumkatalysatoren

Ein 50 ml Schlenkkolben wurde mit dem Imidazolium Zwitterion (1,5 Äquivalente), Pyrimidin Pyrimidon (1,5 Äquivalente) und [Ru (PCy 3 ) 2 (=CHPh) Cl 2 ] (1 Äquivalent) und Toluol befüllt. Das Reaktionsgemisch wurde dann unter

Rühren für 3 h auf 60 °C erhitzt. Nach dem Abkühlen wird das Lösungsmittel eingeengt und der Rückstand über Silikagel gereinigt .

Beispiel 7: CM von Allylbenzol mit cis-1 , 4-Diacetoxy-2- buten

55 μΐ (0,5 mmol) Allylbenzol und 160 μΐ (1,0 mmol) cis-1, 4- Diacetoxy-2-buten werden gleichzeitig mithilfe einer

Spritze zu einer gerührten Lösung des Katalysators (13 μιηοΐ) in 2,5 ml Dichlormethan gegeben. Die Reaktions ¬ mischung wurde für 12 h zum Rückfluss erhitzt, anschließend eingeengt und über Silikagel gereinigt (Hexan/Ethylacetat 9:1) . Das Produkt wurde als helles Öl erhalten. Das

Isomerenverhältnis wurde durch Integration der Signale bei δ = 4.73 und 4.55 bestimmt.

Beispiel 8: ARCM von CH 3 -C=C (CH 3 ) -C (Q-CH 2 -CH=CH 2 ) -C (CH 3 ) =CH-

CH 3

20 mg (0,11 mmol) des prochiralen Triens werden zu einer Lösung des Katalysators (0,27 mmol) in 2 ml Dichlormethan d2 gegeben und 2 Stunden bei 40 °C gerührt. Das Produkt ¬ gemisch wird durch Integration des Eduktprotons ( δ 3.94) und des Produktprotons ( δ 4.88) und die Enantiomeren- reinheit nach Aufreinigung des Produktgemisches bestimmt.