IRRGANG TORSTEN (DE)
FRIEDRICH DENISE (DE)
KEMPE RHETT (DE)
IRRGANG TORSTEN (DE)
FRIEDRICH DENISE (DE)
| FR2801886A1 | 2001-06-08 |
Patentansprüche
1. lmidazo[1 ,5-/3]pyridazin-substituierte Amino-Liganden der Formel 1 ,
(D worin n für eine ganze Zahl von 1 bis 30 steht,
Y für ein Sauerstoff- oder Schwefelatom oder eine NH-Gruppe steht und
R 1 -R 9 unabhängig voneinander einen Rest ausgewählt aus der Gruppe Cr C 24 Alkyl, C 2 -C 24 Alkenyl, C 3 -C 8 Cycloalkyl, C 3 -C 8 Cycloalkenyl, C 6 - Ci 4 Aryl, Phenyl, Naphthyl, Fluorenyl, C 3 -C 8 Heteroalkyl, C 3 -C 8 Heterocycloalkyl, C 2 -Ci 3 Heteroaryl, Hydroxy, Acyl, SiIyI, Boryl, darstellen können und wobei die Reste R 1 , R 4 , R 5 , R 6 und R 7 unabhängig voneinander auch einen Wasserstoffrest darstellen können und wobei R 2 und R 8 Wasserstoffreste sein können, wenn mindestens einer der Reste R 3 und R 9 kein Wasserstoffsubstituent ist oder R 3 und R 9 verschiedene Reste darstellen und wobei R 3 und R 9 Wasserstoffreste sein können, wenn mindestens einer der Reste R 2 und R 8 kein Wasserstoffsubstituent ist oder R 2 und R 8 verschiedene Reste darstellen und bei denen die genannten Substituenten R 1 bis R 9 jeweils ein oder mehrere weitere Substituenten besitzen können, und wobei zwei benachbarte Substituenten R 1 , R 4 , R 5 oder R 6 oder die Substituenten R 2 , R 3 , R 7 , R 8 und R 9 auch verbrückt sein können.
2. Verbindungen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
R 1 einen Rest ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phenyl, Alkyl, terf.-Butyl oder Heteroaryl, die auch weitere Substituenten tragen können, darstellt, und/oder R 4 und R 6 unabhängig voneinander Reste ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phenyl, Alkyl und Trifluormethyl, darstellen, und/oder R 5 ein Wasserstoffsubstituent ist, und/oder R 2 und R 8 Reste darstellen, die ausgewählt sind aus der Gruppe der aromatischen Reste, Phenyl, der aliphatisch verzweigten oder unverzweigten Alkylreste, Alkylphenylreste oder
Wasserstoffsubstituenten und/oder R 3 und R 9 Wasserstoffsubstituenten oder aliphatisch verzweigte oder unverzweigte Alkyl- oder Hydroxyalkylreste, Hydroxyreste, Ketoreste und/oder R 7 ein Wasserstoffsubstituent oder Acetylrest ist.
3. Verbindungen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe
-(CR 3 R 9 ) n - eine Methylen-, Ethylen-, Propylen- oder Butylengruppe darstellt und
R 1 , R 2 , R 4 , R 5 R 6 unabhängig voneinander einen Rest ausgewählt aus der Gruppe CrC 24 Alkyl, C 2 -C 24 Alkenyl, C 3 -C 8 Cycloalkyl, C 3 -C 8 Cycloalkenyl, Cβ-C™ Aryl, Phenyl, Naphthyl, Fluorenyl, C 3 -C 8 Heterocycloalkyl, C 2 -Ci 3 Heteroaryl, darstellen können und wobei die Reste R 1 , R 4 , R 5 und R 6 unabhängig voneinander auch einen
Wasserstoffrest darstellen können und R 7 und R 8 einen Wasserstoffrest darstellen.
4. Verbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen der Formel 1 optisch aktiv sind.
5. Verbindungen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen der Formel 1 enantiomerenangereichert sind.
6. Verbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie in neutraler, ionischer oder ein- oder mehrfach deprotonierter Form vorliegen.
7. Komplexverbindung enthalten mindestens einen Liganden nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und mindestens ein Metallatom oder -ion.
8. Komplexverbindungen gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Komplexverbindungen mindestens ein übergangsmetallatom oder -ion ausgewählt aus der Gruppe Palladium, Platin, Rhodium, Ruthenium, Osmium, Iridium, Kobalt, Eisen, Nickel, Kupfer, Silber und/oder Gold enthalten.
9. Komplexverbindungen gemäß Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Komplexverbindungen mindestens ein Alkali- bzw.
Erdalkalimetallatom oder -ion ausgewählt aus der Gruppe Lithium, Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, und/oder mindestens ein übergangsmetallatom oder -ion ausgewählt aus der Gruppe Scandium, Yttrium, Lanthan, Titan, Zirkonium, Hafnium, oder mindestens ein Lanthanoidatom oder -ion enthalten.
10. Komplexverbindungen gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Komplexverbindung eine Verbindung der Formeln 2-6 ist,
wobei
n, Y und die Substituenten R 1 bis R 9 die in Anspruch 1 genannte Bedeutung haben und
m und o unabhängig voneinander O oder 1 sein können und
X für ein Halogenid-Liganden steht und M und M' jeweils ein Metall darstellt und
L, L' und L" unabhängig voneinander für einzähnige Liganden oder L und L' zusammengenommen für einen zweizähnigen Liganden stehen.
11. Komplexverbindung nach einem der Ansprüche 7-10, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator in Verbindung mit einem Additiv, ausgewählt aus der Gruppe der Metalloxidverbindungen, Alkali- oder Erdalkalimetall- alkylate, allylate, -arylate, -phosphate, -hydride, -halogenide, der Silyloxyverbindungen, Aminverbindungen oder der Alkalimetalle vorliegt.
12. Verwendung einer Komplexverbindung nach den Ansprüchen 7 bis 11 als Katalysator zur asymmetrischen Hydrierung.
13. Verfahren zur asymmetrischen Synthese von Alkoholen, umfassend die enantioselektive Hydrierung von Ketonen mit einer Komplexverbindung als Katalysator entsprechend den Ansprüchen 7-12. |
lmidazo[1,5-b]pyridazin-amido-Liganden und deren Komplexverbindungen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft neue NN(R)-Liganden (lmidazo[1 ,5-b]pyridazin-substituierte
Amino-Liganden) und damit herstellbare Katalysatoren, insbesondere zur asymmetrischen Katalyse sowie ein Verfahren zur Herstellung solcher Liganden und Katalysatoren.
Selektive Hydrierkatalysatoren,, beispielsweise für die (enantioselektive) Reduktion von Ketonen spielen in der Technik eine immer bedeutendere Rolle, insbesondere bei der enantioselektiven Hydrierung von Ketonen zu Alkoholen. Enantiomerenreine Alkohole, Amine und Aminosäuren haben als chirale Synthesebausteine eine herausragende technische Bedeutung z.B. bei der Erzeugung pharmazeutischer Wirkstoffe und Agrochemikalien. Beispiele für industriell bedeutende Zielstrukturen mit pharmakologischer Wirkung, die von derartigen chiralen Verbindungen abgeleitet sind, sind z.B. Antibiotika (Cytoxazone), Antidepressiva (1555U88), Hemmer der Famesyltransferase (Kurasoin A), verschiedene antifungale Wirkstoffe (Ro 09-3355, Sch42426, SCH 42427) und antivirale Wirkstoffe (Saquinavir). Zur Herstellung der gewünschten enantiomerenreinen Verbindungen werden bis heute vor allem Chiral-Pool- Verfahren oder klassische Racematspaltungen verwendet. Während eine limitierte Anzahl von Chiral-Pool-Bausteinen zur Verfügung steht, ergeben Racematspaltungsverfahren prinzipiell nur 50% Ausbeute der gewünschten Produkte. Es besteht daher ein Bedarf an Ligandensystemen, die sich für asymmetrische Synthesen, z.B. zur enantioselektiven Hydrierung von Ketonen eignen.
Zur direkten enantioselektiven Herstellung werden bisher vor allem phosphorhaltige Katalysatorsysteme eingesetzt, deren Herstellung meist technisch aufwendig ist und die in der Regel oxidationsempfindlich sind. Solche
klassischen, in der asymmetrischen Katalyse erfolgreich genutzten Liganden werden häufig durch komplizierte, mehrstufige Syntheseschritte erzeugt. Sehr häufig ist es hierzu notwendig, unter rigorosem Ausschluss von Luft (Feuchtigkeit und Sauerstoff) zu arbeiten. Diese Synthesevarianten sind technisch aufwendig, zeitintensiv und führen zu hohen Herstellungskosten für die resultierenden
Liganden bzw. Katalysatorsysteme.
Leichter herzustellende deprotonierte Amine (Amidoverbindungen) sind hingegen als Liganden in der enantioselektiven homogenen Katalyse, insbesondere bei der enantioselektiven Hydrierung, bisher nicht in Erscheinung getreten. In T. Irrgang,
R. Kempe, Eur. J. Inorg. Chem. 2005, 4382-4392 und T. Irrgang, Dissertation 2000, Greifswald werden weiterhin bestimmte neue Imidazopyridazin-bisamido- Liganden und optisch nicht aktive Imidazopyridazin-amino-hydroxy-Verbindungen beschrieben, die bisher allerdings nicht in der Katalyse zum Einsatz gekommen sind und im besonderen für eine enantioselektive Reaktionsführung aufgrund der mangelnden optischen Aktivität nicht geeignet sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun neue, einfach herzustellende Liganden sowie die entsprechenden katalytisch aktiven Komplexverbindungen bereitzustellen, die sich für eine möglichst gute enantioselektive
Reaktionsführung, insbesondere zur asymmetrischen Hydrierung, mit guten Ausbeuten eignen.
Die Aufgabe wird durch NN(R)-Liganden der Formel 1 (lmidazo[1 ,5-/)]pyridazin substituierte Amino-Liganden) gelöst,
(1)
wobei n für eine ganze Zahl von 1 bis 30, bevorzugt für eine Zahl von 1 bis
10, besonders bevorzugt von 1 bis 5, steht, Y für ein Sauerstoff oder Schwefelatom oder eine NH-Gruppe steht,
R 1 -R 9 unabhängig voneinander einen Rest ausgewählt aus der Gruppe d- C 24 AIkYl 1 C 2 -C 24 Alkenyl, C 3 -C 8 Cycloalkyl, C 3 -C 8 Cycloalkenyl, C 6 - Ci 4 Aryl, Phenyl, Naphthyl, Fluorenyl, C 3 -C 8 HeteroalkylAcycloalkyl, C 2 -Ci 3 Heteroaryl, Hydroxy, Acyl, SiIyI, Boryl, darstellen können und wobei die Reste R 1 , R 4 , R 5 , R 6 und R 7 unabhängig voneinander auch einen Wasserstoffrest darstellen können und wobei R 2 und R 8 Wasserstoffreste sein können, wenn mindestens einer der Reste R 3 und R 9 kein Wasserstoffsubstituent ist bzw. R 3 und R 9 verschiedene Nichtwasserstoff-Reste darstellen und wobei R 3 und R 9 Wasserstoffreste sein können, wenn mindestens einer der Reste R 2 und R 8 kein Wasserstoffsubstituent ist bzw. R 2 und R 8 verschiedene Nichtwasserstoff-Reste darstellen und bei denen die. genannten Substituenten R 1 bis R 9 jeweils ein oder mehrere weitere Substituenten besitzen können, und wobei zwei benachbarte Substituenten R 1 , R 4 , R 5 oder R 6 oder die Substituenten R 2 , R 3 , R 7 ,
R 8 und R 9 auch verbrückt sein können und wobei die Liganden der Formel 1 bevorzugt neutral bzw. ionisch, insbesondere anionisch, also z.B. einfach oder mehrfach deprotoniert, vorliegen können.
Durch selektive Deprotonierung der sekundären Aminogruppe von Verbindungen der Formel 1 entstehen die entsprechenden Amide.
Y steht bevorzugt für ein Sauerstoffatom.
Bevorzugte (CrC 24 ) Alkyl-Substituenten R 1 bis R 9 im Sinne der vorliegenden
Erfindung sind verzweigte oder unverzweigte Alkylreste mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt mit 1 , 2 oder 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Methyl, Ethyl, n-
Propyl, iso-Propyl, 1-Methylethyl, n-Butyl, iso-Butyl, 1-Methylpropyl, 1 ,1- Dimethylethyl, n-Pentyl, 1-Methylbutyl, 2-Methylbutyl, 3-Methylbutyl, 2,2- Dimethylpropyl, 1-Ethylpropyl, n-Hexyl, 1 ,1-Dimethylpropyl, 1 ,2-Dimethylpropyl, 1- Methylpentyl, 2-Methylpentyl, 3-Methylpentyl, 4-Methylpentyl, 1 ,1-Dimethylbutyl, 1 ,2-Dimethylbutyl, 1 ,3-Dimethylbutyl, 2,2-Dimethylbutyl, 2,3-Dimethylbutyl, 3,3-
Dimethylbutyl, 1-Ethylbutyl, 2-Ethylbutyl, 1 ,1 ,2-Trimethylpropyl, 1 ,2,2- Trimethylpropyl, 1-Ethyl-1-methylpropyl, n-Heptyl, n-Octyl, n-Nonyl, n-Decyl.
Bevorzugte (C 2 -C 24 ) Alkenyl-Substituenten R 1 bis R 9 im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Alkenylreste mit 2 bis 24 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt mit 2 oder 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Vinyl, Propenyl, Isopropenyl, 1-Butenyl, 2-Butenyl, 1- Pentenyl, 2-Pentenyl, 2-Methyl-1-butenyl, 2-Methyl-2-butenyl, 3-Methyl-1-butenyl, 1-Hexenyl, 1-Heptenyl, 2-Heptenyl, 1-Octenyl oder 2-Octenyl.
Bevorzugte (C ß -Cβ) Cycloalkylsubstituenten R 1 bis R 9 sind substituierte und unsubstituierte Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptylreste, Norboroyl und Adamantyl. Bevorzugte entsprechende Heterocycloalkylreste sind Cycloalkylreste, bei denen 1 bis 3 Kohlenstoffatome durch Heteroatome ausgewählt aus der Gruppe Stickstoff, Schwefel und Sauerstoff, ersetzt sind. Insbesondere enthalten solche Reste nur einen oder zwei gleiche oder zwei verschiedene Heteroatome. Bevorzugte Heterocyclen sind Tetrahydrofuranyl, Tetrahydrothiophenyl, Pyrrolidyl, 1.ß^Dipxolanyl, 1 ,3-Dithiolanyl, Imidazolidyl, Tetrahydropyranyl, Tetrahydrothiopyranyl, Piperidyl, 1 ,4-Dioxanyl, 1 ,4-Dithianyl, Piperazyl, Oxepanyl, Thiepanyl und Azepanyl.
Bevorzugte Arylsubstituenten R 1 bis R 9 sind solche mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt sind Phenyl, 2-Alkylphenyl, 3- Alkylphenyl, 4-Alkylphenyl, 2,6-Dialkylphenyl, 3,5-Dialkylphenyl, 3,4,5- Trialkylphenyl, 2-Alkoxyphenyl, 3-Alkoxyphenyl, 4-Alkoxyphenyl, 2,6-
Dialkoxyphenyl, 3,5-Dialkoxyphenyl, 3,4,5-Trialkoxylphenyl oder 3,5-Dialkyl-4- alkoxyphenyl.
Bevorzugte C 2 -C 13 Heteroarylsubstituenten R 1 bis R 9 enthalten 1 bis 3 Heteroatome, bevorzugt aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel. Besonders bevorzugt sind Furanyl, Thiophenyl, Pyrryl, Pyridyl und Pyrazyl.
Besonders bevorzugte Silylsubstituenten R 1 bis R 9 sind Trimethylsilyl, tert.-
Butyldiphenylsilyl, tert.-Butyldimethylsilyl und Triisopropylsilyl.
Besonders bevorzugt stellt R 1 einen Rest ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phenyl, Alkyl, tert.-Butyl oder Heteroaryl dar, die gegebenenfalls weitere Substituenten tragen können.
Besonders bevorzugte Reste R 4 und R 6 sind unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phenyl, Alkyl (bevorzugt Methyl) und Trifluormethyl.
R 5 ist in der bevorzugten Ausführungsform ein Wasserstoffsubstituent.
Bei R 2 und R 8 handelt es sich bevorzugt um Reste ausgewählt aus der Gruppe der aromatischen Reste, wie z.B. Phenyl, der aliphatisch verzweigten oder unverzweigten Alkylreste, um Alkylarylreste (z.B. Benzyl) oder um
Wasserstoffsubstituenten.
R 3 und R 9 sind bevorzugt Wasserstoffsubstituenten, Hydroxyreste, Ketoreste, Hydroxyalkylreste, aromatischen Reste, wie z.B. Phenyl, aliphatisch verzweigte oder unverzweigte Alkylreste oder Alkylarylreste, wie z.B. Alkylphenylreste.
R 7 ist bevorzugt ein Wasserstoffsubstituent oder ein Acetylrest.
Weiterhin können die genannten Substituenten R 1 bis R 9 von Verbindungen der Formel 1 jeweils ein oder mehrere weitere Substituenten besitzen, wobei bevorzugte Substituenten unabhängig voneinander aus der Gruppe C 1 -C 12 Alkyl, C 2 -Ci 2 Alkenyl, C 1 -Ci 0 Halogenalkyl, C 3 -C 8 Cycloalkyl, C 3 -C 8 Cycloalkenyl, C 2 -C 9 Heteroalkyl, CrC 9 Heteroalkenyl, C 6 -Ci 4 Aryl, Phenyl, Naphthyl, Fluorenyl, C 2 -C 7
Heteroaryl, C 1 -C1 0 Alkoxy, C 1 -Cg Trihalomethylalkyl, Trifluormethyl, Trichlormethyl, Fluoro, Chloro, Hydroxy, CrCe substituierte Amino der Formen mono-, di-, tri- d- Cβ-Alkylamino oder C2-C 8 Alkenylamino oder mono-, di-, tri- C O -C 8 Arylamino oder Carboxyl, Carboxylato der Form COOR', wobei R' ein einwertiges Kation oder ein CrC 8 Alkyl darstellt, oder d-Ca-Acyloxy, ausgewählt werden können. Die Zahl der Heteroatome in HeteroVerbindungen ausgewählt aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel, beträgt bevorzugt 1 bis 3. Unter einer Halogenverbindung wird bevorzugt eine entsprechende Fluoro-, Chloro- oder Bromoverbindung verstanden.
Insbesondere sind optisch aktive Liganden der Formel 1 bevorzugt, bei denen ein Enantiomer angereichert ist. Besonders bevorzugt sind Ligandsysteme, bei denen die Enantiomerenanreicherung 90 %, insbesondere 95 %, besonders bevorzugt 99 % übersteigt.
Die erfindungsgemäßen Liganden können ausgehend von preiswerten und in der Literatur beschriebenen (z.B. a) H. Beyer, A. Hetzheim, Chem. Ber. 1964, 97, 1031-1036; b) K. Peters, E.-M. Peters, A. Hetzheim, T. Irrgang, Z Kristallogr. NCS 2000, 215, 381-381 ; c) T. Irrgang, Dissertation 2000, Greifswald) oder kommerziell erhältlichen Ausgangsmaterialien, bevorzugt in einem Einstufenprozess hergestellt werden. Dabei kann in Gegenwart von Luft gearbeitet werden, so dass ein ökonomisch und ökologisch sehr effizienter Zugang zu den protonierten NN[R)-Liganden der Formel 1, ausgehenden von den beispielhaft gezeigten Edukten, möglich ist (siehe dazu auch Fig. 1 , ,,Kipp-Schütt"-Chemie).
Im allgemeinen können die erfindungsgemäßen Liganden durch Umsetzung einer 2-Amino-3-acyl-oxadiazolium-verbindung I und einer Aminohydroxyverbindung II, z.B. durch einfaches Verreiben und Erhitzen, Aufnahme des entstandenen Zwischenproduktes in einem organischen Lösungsmittel, wie z.B. Ethanol, und Zugabe eines 1 ,3-Diketons III unter Ansäuern der Lösung, z.B. mit HCl, erhalten werden.
1. Erwärmen
2. Aufnehmen in Ethanol
Ansäuern mit HCl
(D
n, R 1 bis R 9 haben dabei die oben genannte Bedeutung, der Rest R kann z.B. ein Wasserstoffsubstituent oder ein Alkylrest, bevorzugt ein Methylrest sein.
Im Falle das R 2 und R 8 Wasserstoffsubstituenten und R 3 oder R 9 keine Wasserstoffsubstituenten sind liegt das Chiralitätszentrum an dem Kohlenstoffatom, an dem die Reste R 3 und R 9 gebunden sind.
Die erhaltenen Hydoxyliganden können im Anschluss einfach, mit dem Fachmann bekannten Verfahren, in die entsprechenden Thiol- oder Aminoverbindungen überführt werden.
So können z.B. die erfindungsgemäßen NN(R)-Liganden 1, in protonierter bzw. deprotonierter Form, eine Vielzahl von Metallen und Elementen des
Periodensystems der Elemente (PSE), insbesondere die der Gruppen 8, 9, 10 und 11 , koordinieren und mit ihnen Komplexverbindungen bzw. Katalysatorsysteme ergeben. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher bevorzugte Komplexverbindungen, der allgemeinen Formeln 2-6,
(5)
(6)
wobei
n, Y und die Substituenten R 1 bis R 9 die oben genannte Bedeutung haben und
m und o unabhängig voneinander 0 oder 1 sein können, wobei bevorzugt m und o 1 sind, und
X für einen Halogenid-Liganden, insbesondere für einen Cl-, Br- und I-
Liganden, steht und
M für ein Metall, bevorzugt ein übergangsmetall aus der GruppeTi, Cr,
Fe, Co, Ni, Cu, Zr, Ru, Rh, Pd, Os, Ir und Pt steht, besonders bevorzugte Metalle sind Iridium und Rhodium, und
M' für ein Metall, bevorzugt ein Alkali- bzw. Erdalkalimetall steht, besonders bevorzugte Metalle sind Lithium, Natrium, Kalium und Magnesium, oder ein frühes übergangsmetall ausgewählt aus der Gruppe Scandium, Yttrium, Lanthan, Titan, Zirkonium, Hafnium, oder ein Lanthanoid und
L, L' und L" unabhängig voneinander für einen einzähnigen Liganden oder L und L' zusammen für einen zweizähnigen Liganden stehen.
Sofern in den Komplexen mehr als ein Metall M bzw. ein Metall M' enthalten ist, können die enthaltenen Metalle M genauso wie die Metalle M' unabhängig voneinander gleich oder verschieden sein.
Beispiele für L und L' sind u.a. Halogenid-Liganden, besonders Cl-, Br- und I- Liganden; Dien-Liganden, besonders Cyclopentadien, Cyclooctadien, Norbornadien; Olefin-Liganden, besonders Ethylen- und Cycloocten-Liganden,
Acetato-; Trifluoracetato-; Acetylacetonato-; AIIyI-; Methallyl-; Alkyl-Liganden; besonders Methyl- und Ethyl-Liganden; Nitril-Liganden, besonders Acetonitril- und Benzonitril-Liganden; Carbonyl- und Hydrido-Liganden; Phosphan-Liganden,
beispielhaft Benzyldiphenylphosphan, t-Butyldicyclohexylphosphan, Tris(dimethylamido)phosphan, Cyclohexyldiphenylphosphan, Methyldiethoxyphosphan; sowie Phosphit-Liganden, beispielhaft Tri- isopropylphosphit, Trimethylphosphit, Tri-neo-pentylphosphit. L und L' stellen zusammengenommen besonders bevorzugt einen zweizähnigen Chelatliganden dar, insbesondere einen Cyclooctadien- oder Norbornadien-Liganden sowie Diphosphan-Liganden. Ausgewählte Beispiele für Diphosphan-Liganden sind 2,2'- Bis(di-f-butylphosphino)-1 , 1 '-biphenyl, 1 ,3-Bis(di-f-butylphosphinomethyl)benzol, α,α'-Bis(di-f-butylphosphino)-o-xylol, 2,2'-Bis(dicyclohexylphosphino)-1 , 1 '-biphenyl, 1 ,3-Bis(dicyclopentylphosphinomethyl)benzol, 1 ,2-Bis(diethylphosphino)ethan.
Beispiele für L" sind u.a. Heterocycloalkyl-Liganden, besonders Tetrahydrofuran, Pyridin, 4-Methylpyridin, 4-terf.-Butylpyridin, Pyrimidin, Pyrazin, sowie Heteroalkyl- Liganden, besonders Diethylether.
Solche Komplexe 2-6 lassen sich z.B. in Gegenwart einer starken Base, bevorzugt in Gegenwart von Butyllithium, aus dem entsprechenden erfindungsgemäßen Liganden 1 und einem Metall, Metallvorkomplex oder Metallsalz in einem organischen Lösemittel herstellen.
Beispiele für die Metallsalze sind z.B. Metallchloride, -bromide, -iodide, -cyanide, - nitrate, -acetate, -acetylacetonate, -hexafluoracetylacetonate, tetrafluoroborate, - perfluoracetate oder -triflate, insbesondere des Palladiums, Platins, Rhodiums, Rutheniums, Osmiums, Iridiums, Kobalts, des Nickels, des Eisens, des Kupfers, des Silbers und/oder des Golds.
Beispiele für die Metallvorkomplexe sind:
1 ,5-Hexadieniridiumchlorid oder -iodid, Cyclooctadieniridium(l)chlorid-Dimer, Bis(cycloocten)iridium(l)chlorid-Dimer, Cyclooctadieniridiumchlorid oder -iodid, Bis(ethylen)iridium(l)chlorid-Dimer, (Cyclooctadien)methoxyiridium(l) -Dimer, (Cyclooctadien)hydroxyiridium(l) -Dimer, Cyclooctadienrhodium(l)chlorid-Dimer,
Norbomadienrhodium(l)chlorid-Dimer, 1 ,5-Hexadienrhodium(l)chlorid-Dimer, Tris(thphenylphosphan)rhodium(l)chlorid, Bis(ethylen)rhodium(l)chlorid-Dimer, (Cyclooctadien)methoxyrhodium(l) -Dimer, (Cyclooctadien)hydroxyrhodium(l) -
Dimer, Hydridocarbonyltris(triphenylphosphan)rhodium(l)chlorid,
Bis(cyclooctadien)rhodium(l)perchlorat,
Bis(cyclooctadien)rhodium(l)tetrafluorborat, Bis(cyclooctadien)rhodium(l)triflat,
Bis(acetonitril)(cyclooctadien)rhodium(l)perchlorat, -tetrafluorborat, oder -triflat, Cyclopentadienrhodium(lll)chlorid-Dimer, Cyclooctadienpalladiumiodid oder - chlorid, 1 ,5-Hexadienpalladiumchlorid oder -iodid,
Bis(dibenzylidenaceton)palladium, Bis(acetonitril)palladium(ll)chlorid oder -bromid,
Bis(benzonitril)palladium(ll)chlorid, -bromid oder -iodid,
Cyclooctadienplatinchlorid oder -iodid, 1 ,5-Hexadienplatinchlorid oder -iodid, Bis(cyclooctadien)platin,
(Cyclooctadien)Ru(η 3 -allyl) 2 , ((Cyclooctadien)Ru) 2 (acetat) 4 ,
((Cyclooctadien)Ru) 2 (trifluoracetat) 4 , RuCl 2 (Aren)-Dimer,
Tris(triphenylphosphan)ruthenium(ll)chlorid, Cyclooctadienruthenium(ll)chlorid,
OsCI 2 (Aren)-Dimer, Bis(cyclooctadien)nickel, (Cyclododecatrien)nickel, Tris(norbornen)nickel,
Nickeltetracarbonyl, Nickel(ll)acetylacetonat,
(Aren)kupfertriflat, (Aren)kupferperchlorat, (Aren)kupfertrifluoracetat,
Kobaltcarbonyl.
Im Folgenden ist beispielhaft die Herstellung der erfindungsgemäßen NN(R)-
Ligand-stabilisierten Komplexkatalysatoren 2'-6 ' aus einem Iridium- bzw. Rhodiumvorkomplex via Salzeliminierung (A) bzw. Alkoholeliminierung (B) gezeigt:
(5O
Der Syntheseweg B erlaubt die Generierung des Katalysators zur Hydrierung in einem Schritt (Isolierung und Aufreinigung des Katalysators entfällt). Dadurch wird das Verfahren zur Katalyse weiter vereinfacht und führt ebenfalls zu sehr guten Umsätzen und Enantioselektivitäten (siehe Beispiel 7a, Tabelle 1 , Nr. 13-14 und Tabelle 3, Nr. 01-02; Beispiel 7d, Tabelle 9, Nr. 7 und Tabelle 10, Nr. 01-02). Katalysatoren, die die erfindungsgemäßen Liganden enthalten, werden bevorzugt zusammen mit ausgewählten Additiven eingesetzt. Bevorzugte Additive sind Metallalkoxidverbindungen, wie z.B. Alkali- oder Erdalkalialkoxide, bevorzugt KO 1 Bu, NaO 1 Bu oder Mg(OC 2 Hs) 2 , Alkali- oder Erdalkalimetall- alkyl-, allyl- und
aryl-Verbindungen, wie z.B. BuLi, MeLi oder 'BuLi 1 Alkali- oder Erdalkali- Phosphate, wie z.B. K 3 PO 4 , Alkali- oder Erdalkalihydride oder -halogenide, insbesondere deren Fluoride, wie z.B. KH, NaH, KF oder NaF, Alkali- oder Erdalkali-Silyloxyverbindungen oder entsprechende Amidoverbindungen, wie z.B. KOSiMβ 3 oder KN(SiMβ 3 ) 2 , oder die Alkalimetalle selbst. Besonders bevorzugte
Metallverbindungen sind in diesem Zusammenhang die entsprechenden Lithium-, Kalium- und Natriumverbindungen. Bevorzugt sind insbesondere deren Aryl-, Alkyl- und Allylverbindungen, deren Amidoverbindungen und deren Alkoholatverbindungen.
Komplexverbindungen der allgemeinen Formeln 2-6 sind insbesondere in Kombination mit Metallalkoxidverbindungen hochaktive und selektive Katalysatoren, insbesondere für Hydrierungen, wie beispielsweise für die (enantioselektive) Reduktion von Ketonen. Dabei entstehen chirale Alkohole, die auch einfach in die entsprechenden Amine überführt werden können. Durch die ungewöhnlich hohe Aktivität der Katalysatoren, die die beschriebenen Liganden enthalten, kann die Menge an eingesetztem Katalysator entsprechend verringert werden. Weiterhin sind mit den genannten Katalysatoren hohe Ausbeuten bei guter bis sehr guter Enantioselektivität zu beobachten.
Die erfindungsgemäßen Ligandensysteme besitzen eine Reihe technischer Vorteile, so sind sie einfach und preiswert zu synthetisieren. Die als Katalysator fungierenden Metallkomplexe können mit den beschriebenen chiralen Liganden ebenfalls einfach erzeugt werden. Die Liganden weisen eine große Substitutionsbreite auf, so dass die Katalysatoren auf bestimmte Eigenschaften,
Funktionalitäten und Aktivitäten einfach, durch die Wahl entsprechender Substitutionsmuster eingestellt werden können. Weiterhin können so ebenfalls exzellent lösliche Katalysatorsysteme (z.B. in THF, Toluol, Benzol, CHCI 3 , CH 2 CI 2 , Alkoholen, Ketone, etc.) konstruiert werden, wodurch z.B. eine Diskriminierung von möglichen Substraten umgangen wird bzw. die Steuerung der Aktivitäten und
Enantioselektivitäten über Lösungsmittel und Lösungsmittelgemische möglich ist. Die Liganden sind relativ unempfindlich gegenüber Luft (H 2 O bzw. O 2 ) und die entsprechenden Katalysatoren besitzen eine exzellente Langzeitstabilität.
Unterschiedliche Edukte für eine enantioselektive Umsetzung, wie z.B. Ketone für die asymmetrische Hydrierung, können auch selbst als Lösungsmittel für den Katalysator dienen, so dass auf zusätzliche Lösungsmittel verzichtet werden kann.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der beschriebenen Katalysatoren zur enantioselektiven Hydrierung von Ketonen zur Herstellung entsprechender optisch aktiver Alkohole. Dabei werden bevorzugt Katalysatoren der allgemeinen Formeln 2-6 in Verbindung mit einem der beschriebenen Katalysator-Additive eingesetzt. Weiterhin ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein enantioselektives Hydrierverfahren zur Herstellung von
Alkoholen aus Ketonen.
Kurze Beschreibung der Figuren:
Figur 1 : Schematische Darstellung der Herstellung von chiralen NN(R)-Liganden 1
(R 1 -R 9 = Substituenten) aus bevorzugten Edukten.
In Figur 2 ist beispielhaft die Molekülstruktur eines erfindungsgemäßen NN(R)- Liganden (1a) abgebildet. Die Struktur wurde mittels Röntgeneinkristallstrukturanalyse ermittelt.
Ausgewählte Bindungslängen [A] und -Winkel [°]: N(1)-C(12) 1.305, N(1)-N(2) 1.373, N(2)-C(14) 1.365, N(2)-C(8) 1.414, N(3)-C(14) 1.327, N(4)-C(14) 1.361 , C(9).-C(11) 1.355; C(14)-N(2)-N(1) 123.5, C(12)-N(1)-N(2) 114.0, C(14)-N(2)-C(8) 107.0, N(1)-N(2)-C(8) 128.5, C(14)-N(3)-C(7) 106.5, N(3)-C(14)-N(4) 127.9, N(4)- C(14)-N(2) 121.0.
In Figur 3 ist beispielhaft die Molekülstruktur eines erfindungsgemäßen Iridium- Komplexes (2b) abgebildet. Die Struktur wurde mittels
Röntgeneinkristallstrukturanalyse ermittelt. Ausgewählte Bindungslängen [A] und - Winkel [°]: Ir-NI 2.071 , Ir-N4 2.150, N3-N4 1.389, N3-C9 1.348, N1-C9 1.350, N2-
C9 1.313, N2-0 2.771 ; N1-Ir-N4 80.4, C9-N1-Ir 112.3, N3-N4-Ir 106.5, N1-C9-N3 118.3, N2-C9-N1 131.4.
In Figur 4 ist beispielhaft die Molekülstruktur eines erfindungsgemäßen Rhodium- Komplexes (3a) abgebildet. Die Struktur wurde mittels
Röntgeneinkristallstrukturanalyse ermittelt. Ausgewählte Bindungslängen [A] und - Winkel [ 0 J: Rh1-N3 2.067, Rh1-N1 2.140, Rh2-N4 2.123, Rh2-CI1 2.384, N1-N2 1.384; N3-RM-N1 81.2, N4-Rh2-CI1 91.9, N2-N1-RM 106.2, C6-N2-N1 121.5,
C6-N3-Rh1 111.8.
In Figur 5 ist beispielhaft die Molekülstruktur eines erfindungsgemäßen Iridium- Kalium-Komplexes (4a) abgebildet. Die Struktur wurde mittels Röntgeneinkristallstrukturanalyse ermittelt. Ausgewählte Bindungslängen [A] und -
Winkel [°]: N1-K1 2.770(9), N2-N3 1.369(9), N4-IM 2.031(8), N4-K1 2.939(7), IM- 01 1.990(6), O1-K1 2.664(7), O2-K1 2.628(9), O3-K1 2.667(8); IM-N4-K1 87.6(3), IM-O1-K1 133.4(3), O1-K1-N1 164.6(2), O1-K1-N4 115.6(2), N1-K1-N4 49.3(2), N4-IM-K1 57.0(2), O1-IM-K1 95.10(17).
In Figur 6 ist beispielhaft die Molekülstruktur eines erfindungsgemäßen Iridium- Lithium-Komplexes (5a) abgebildet. Die Struktur wurde mittels Röntgeneinkristallstrukturanalyse ermittelt. Ausgewählte Bindungslängen [A] und - Winkel [°]: I M-N2 2.048, IM-N4 2.138, Ir2-O1 2.073, LJ1-O1 2.013, U1-N1 2.051 , LJ1-CI1 2.345; O1-Ir2 -O1A 73.3, O1-U1-O1A 75.8, O1-U1-N1 103.9, N2-IM-N4
80.5, Li1-CI1-Li1A 62.2.
In Figur 7 ist beispielhaft die Molekülstruktur eines erfindungsgemäßen Rhodium- Lithium-Komplexes (6a) abgebildet. Die Struktur wurde mittels Röntgeneinkristallstrukturanalyse ermittelt. Ausgewählte Bindungslängen [A] und -
Winkel [ β ]: N2-U2 2.020(18), N3-N4 1.388(10), N6-LM 2.032(15), O1-U2 1.87(2), O1-U1 1.992(17), O1-RM 2.040(7), O2-U2 1.89(2), O2-LM 2.025(17), O2-RM 2.054(7), CI1-U2 2.363(19), CH Li1 2.395(17); O1-U2-O2 82.6(10), O1-U2-N2 105.0(9), O2-U2-N2 121.0(10), Li2-O1-Rh1 90.7(7), Li1-O1-Rh1 91.5(5), U2-O2- Li1 71.1(7), O1-Rh1-O2 74.6(3).
Ausführungsbeispiele:
Allgemeines:
Alle Reaktionen und Katalysen mit luftempfindlichen Verbindungen wurden unter Schutzgas (Stickstoff bzw. Argon) bei Verwendung der Schlenktechnik und
Handschuhboxen durchgeführt. Nichthalogenierte Lösungsmittel wurden über Natrium und Benzophenon und halogenierte Lösungsmittel über P 2 O 5 unter Argon getrocknet und destilliert. Alle zur Synthese verwendeten Chemikalien sind kommerziell erhältlich und wurden ohne weitere Aufreinigungen verwendet. Die zur Katalyse verwendeten Substrate (prochirale Ketone) wurden zuvor über
Molsieb und Argon getrocknet. Deuterierte NMR-Lösungsmittel wurden zuvor entgast, getrocknet, destilliert und in einer Handschuhbox gehandhabt.
Die NMR-Spektren wurden mit einem Bruker ARX 250 Spektrometer aufgenommen. Die chemische Verschiebung ist in ppm relativ zum deuterierten
Lösungsmittel angegeben. Die Röntgeneinkristallstrukturanalysen wurden mit einem STOE-IPDS II, ausgerüstet mit einer Oxford Cryostream Tieftemperatur- Einheit, bestimmt. Die Strukturauflösungen und -Verfeinerungen wurden mit SIR97 (A. Altomare, et al., J. Appl. Crystallogr. 1999, 32, 115-119), SHELXL-97 (G.M. Sheldrick, SHELX-97, Program for Crystal Structure Analysis (Release 97-2).,
Institut für Anorganische Chemie der Universität, Göttingen, Germany, 1998) und WinGX (LJ. Farrugia, J. Appl. Crystallogr. 1999, 32, 837-838.) durchgeführt. Die Elementaranalysen wurden mit einem Vario elementar EL /// Analysator bestimmt. Die Schmelzpunkte wurden in Glaskapillaren mit einem Stuart SMP3 Schmelzpunktapparat bestimmt. Die gaschromatographischen Untersuchungen wurden mit einem Agilent 6890N Gaschromatographen, ausgestattet mit einem 7683 Series Injector und Auto Sampler sowie einer Macherey-Nagel Lipodex-E Kapillarsäule (25 m x 0.25 mm) durchgeführt. Zur Bestimmung des Umsatzes wurde Dodecan als Standard verwendet. Die Katalysen/Druckexperimente wurden in Autoklaven N-MT5 (Multiple-Test-Reaktoren) von Parr Instrument durchgeführt.
Ausführungsbeispiele zu Ligandensynthesen:
Die von uns in den Katalysatorsystemen eingesetzten Steuerliganden sind sehr einfach, ausgehend von sehr preiswerten chiralen Bausteinen, darzustellen.
Beispiel 1a: 2-(2,4-Dimethyl-5-phenyl-imidazo[1,5-b]pyridazin-7-ylamino)- 4- methyl-pentan-1 -ol
4.00 g (13 mmol) 2-Amino-5-methyl-3-phenacyl-1 ,3,4-oxadiazoliumbromid werden mit 3.35 mL (26 mmol, 3.04 g) S-(+)-Leucinol verrieben und kurz auf einer Heizplatte erhitzt. Es tritt eine heftige Reaktion ein begleitet von einem
Farbwechsel von beige nach orange. Das auf RT abgekühlte, glasartige Produkt wird mit 15 mL Ethanol versetzt und kurz erwärmt. Das breiige Reaktionsgemisch wird mit 1.33 mL (13 mmol, 1.30 g) Acetylaceton versetzt, in Ethanol aufgeschlämmt und HCl hinzu gegeben. Das Reaktionsgemisch wird 4 h unter Rückfluss erhitzt. Die gelbe, fluoreszierende Lösung wird am Rotationsverdampfer eingeengt, der ölige Rückstand mit einigen ml Wasser aufgenommen. Anschließend erhitzt man die Lösung und filtriert den gebildeten Niederschlag ab. Das^Filtrat wird bis zur basischen Reaktion mit 1 N NaOH versetzt, wobei es zur Bildung eines orangen klebrigen Produkts kommt. Danach wird das Wasser abdekantiert und der Rückstand in Ether aufgenommen. Nach Abziehen des
Lösungsmittels und Trocknen am Vakuum erhält man ein oranges, kristallines Produkt. Ausbeute: 2.46 g (56 %), Schmp.: 57 0 C. EA [%]: C 20 H 26 N 4 O (338.43) gef.: C 70.97, H 7.74, N 16.55; ber.: C 70.80, H 7.72, N 16.46. 1 H-NMR (CDCI 3 , δ[ppm]): 7.42-7.37(m, 2H, H 0 , C 6 H 5 ), 7.27-7.16(m, 3H, H m , p C 6 H 5 ), 5.81-5.80 (d, J = 1.1 Hz, 1 H, H-3, Imidazopyridazin); 4.74-4.72(d, J = 5.4Hz, 1 H, NH); 3.87-
3.54(m, 3H, HN-CH-CH 2 -OH); 2.19(s, 3H, CH 3 -(C-2)); 2.07-2.06(d, J = 1.0Hz, 3H, CH 3 -(C-4)); 1.73-1.59(m, 1 H, CH-(CH 3 ) 2 ); 1.51-1.31 (m, 2H, CH 2 -CH(CH 3 ) 2 ); 0.87-0.82(t, J = 6.4Hz, 6H, (CH 3 ) 2 ). Gitterkonstanten: a = 11.222(2), b =
7.5421 (15), c = 11.502(2) A; ß = 102.82(3)°, V = 949.2(3) A 3 .
Beispiel 1 b: 2-<2,4-Dimethyl-5-phenyl-imidazo[1 ,5-ϋ]pyridazin-7-ylamino)-3- methyl-butan-1-ol
2.00 g (6.71 mmol) 2-Amino-5-methyl-3-phenacyl-1 l 3,4-oxadiazoliumbromid werden mit 1.38 g (13.42 mmol) L-Valinol bei RT verrieben und ca. 3 Minuten kräftig auf der Heizplatte erhitzt. Das auf RT abgekühlte glasartige Produkt wird in Ethanol gelöst, mit 0.59 mL (0.67 g, 6.71 mmol) Acetylaceton und 3 ml_ konz. HCl versetzt. Die neongelbe, fluoreszierende Reaktionslösung wird 3 h unter Rückfluss erhitzt und am Rotationsverdampfer eingeengt. Die zurückbleibende ölige
Substanz wird in etwas Wasser gelöst. Anschließend erhitzt man die Lösung und filtriert den gebildeten Niederschlag ab. Das Filtrat wird bis zur basischen Reaktion mit 1 N NaOH versetzt, wobei es zur Bildung eines orangen, klebrigen Produktes kommt. Nach dem Absetzen des Produktes wird das Wasser abdekantiert, der Rückstand in Ether aufgenommen und in ein Schlenkgefäß gefüllt. Nach Abziehen des Lösungsmittels und Trocknen unter Vakuum erhält man ein oranges, kristallines Produkt. Ausbeute: 1.19 g (55 %), Schmp.: 43 0 C. EA [%]: C 19 H 24 N 4 O (324.40), gef.: C 70.04, H 7.45, N 17.12; ber.: C 70.34, H 7.46, N 17.27; 1 H-NMR (CDCI 3 , δ[ppm]): 7.50-7.49(m, 2H, H 0 , C 6 H 5 ); 7.35-7.33(t, 2H 1 H m , C 6 H 5 ), 7.28- 7.25(t, 1 H, Hp 1 C 6 H 5 ); 5.91-9.90(d,1 H, H-3, J = 1 Hz, Imidazopyridazin); 4.98-4.97
(d, 1 H 1 NH 1 J = 6Hz); 3.88-3.78(m, 2H 1 CH 2 -OH); 3.61-3.59(m, 1 H, CH-NH); 2.29 (S 1 3H 1 CH 3 -(C-2)); 2.16-2.15(d, 3H 1 J = 1 Hz, CH 3 -(CM)); 2.11-2.10(m, 1 H, CH- (CH 3 ) 2 ); 1.04-1.03(d, 3H, CH 3 ); 1.02-1.01 (d, 3H 1 CH 3 ). .
Beispiel 1c: 2-{2,4-Dimethyl-5-phenyl-imidazo[1 ,5-ϋ]pyridazin-7-ylamino)- butan-1-ol
2.00 g (6.71 mmol) 2-Amino-5-methyl-3-phenacyl-1 ,3 ) 4-oxadiazoliumbromid werden mit 1.27 mL (1.20 g; 13.42 mmol) (S)-(+)-2-Amino-1-butanol bei RT verrieben. Anschließend wird das Reaktionsgemisch kurz aber kräftig (~ 1min) auf der Heizplatte erhitzt bis alles klar schmilzt. Nach dem Abkühlen auf RT wird das glasartige/spröde Produkt in 20 mL Ethanol unter leichter Erwärmung gelöst, mit 0.69 mL (0.67 g; 6.71 mmol) Acetylaceton und 2 mL konz. HCl versetzt. Die neongelbe Reaktionslösung wird 2 Stunden unter Rückfluss erhitzt, am Rotationsverdampfer eingeengt und dann in einigen mL Wasser gelöst. Zu dieser
Lösung tropft man 1 N NaOH bis zur basischen Reaktion. Nach dem Absetzen eines orange/roten Produktes wird abgesaugt, mehrmals mit Wasser gewaschen, das Produkt danach in Ether gelöst und filtriert. Nach dem Abziehen des Ethers wird im Vakuum getrocknet und man erhält ein oranges/rotes Produkt. Ausbeute: 1.29 g (62 %). EA [%]: C 18 H 22 N 4 O (310.39), gef.: C 68.75, H 7.09, N 17.60; ber.: C
69.65, H 7.14, N 18.05. 1 H-NMR (CDCI 3 , δ[ppm]): 7.45-7.41(dd, 2H, H 0 , C 6 H 5 ), .. 7.29-7.17(m, 3H, H m , p C 6 H 5 ), 5.84-5.83 (d, 1 H, H-3, J = 1 Hz, Imidazopyridazin); 5.32(sbs, 1H, OH); 4.85-4.83(d, 1 H, NH); 3.79-3.60(m, 3H, CH-CH 1 -OH); 2.22(s, 3H, C±k-(C-2)); 2.09-2.08(d, 3H 1 J = 1 Hz, CH 3 -(C-4)); 1.72-1.53(m, 2H, CH 2 - CH 3 ); 0.98-0.92(t, 3H, CH 2 -CH 3 ).
Beispiel 1d: 2-(2,4-Dimethyl-5-phenyl-imidazo[1,5-b]pyridazin-7-ylamino)- 2- phenyl-ethanol
2.00 g (6.70 mmol) 2-Amino-5-methyl-3-phenacyl-1 ,3,4-oxadiazoliumbromid werden bei RT mit 1.80 g (13 mmol) S-(+)-Phenylglycinol verrieben und ca. 1 Minute kräftig auf einer Heizplatte erhitzt. Das auf RT abgekühlte, glasartige Produkt wird in Ethanol gelöst, mit 0.69 mL (1.34 g, 6.70 mmol) Acetylaceton sowie 3 mL konz. HCl versetzt. Anschließend wird die neongelbe Reaktionslösung
4 h unter Rückfluss erhitzt und am Rotationsverdampfer eingeengt. Die zurückbleibende ölige Substanz wird mit Wasser aufgenommen und bis zur basischen Reaktion mit 1 N NaOH versetzt. Dabei kommt es zur Bildung eines roten klebrigen Produkts. Das Wasser wird abdekantiert, der Rückstand in Ether aufgenommen und filtriert. Nach Abziehen des Lösungsmittels und Trocknen am
HV wird mit Ethanol umkristallisiert. Man erhält ein gelbes, kristallines Pulver. Ausbeute: 1.20 g (50 %); Schmp.: 58 0 C. EA [%]: C 22 H 22 N 4 O x V 2 H 2 O (367.44) gef.: C 71.19, H 6.17, N 14.86, ber.: C 71.91 , H 6.31 , N 15.25. 1 H-NMR (CDCI 3 , δ[ppmj): 7.46-7.23(m, 10H 1 2 x C 6 H 5 ), 5.87-5.86(d, 1 H, H-3, Imidazopyridazin), 5.22-5.20(d, 1H, NH, J = 6Hz), 4.93-4.87(m, 1 H, CH-NH), 4.04-3.81 (m, 2H, CH 2 -
OH), 2.19(S, 3H, CH 3 -(C-2)), 2.11(s, 3H, CH 3 -(C-4)).
Beispiel 1e: 2-(5-fert-Butyl-2,4-dimethyl-imidazo[1 ,5-b]pyridazin-7-ylamino)- 4-methyl-pentan-1-ol ethanol-addukt
3.00 g (10.70 mmol) 2-Amino-5-methyl-3-(2-oxo-3,3-dimethylbutyl)-1 ,3,4- oxadiazoliumbromid werden mit 2.50 g (21.40 mmol) S-(+)-Leucinol verrieben und kurz erhitzt. Das auf RT abgekühlte glasartige Produkt wird mit Ethanol versetzt und kurz erwärmt bis eine klare Lösung entsteht. Dazu werden 1.09 mL (1.07 g, 10.70 mmol) Acetylaceton und 3 mL HCl gegeben. Anschließend wird die neongelbe, fluoreszierende Reaktionslösung 4 h unter Rückfluss erhitzt und am
Rotationsverdampfer eingeengt. Der Rückstand wird mit H 2 O aufgenommen und mit 1 N NaOH bis zur basischen Reaktion (pH = 9) versetzt, wobei es zur Bildung eines orangen, glasartigen Niederschlages kommt. Nach dem Absetzen des
Produktes wird das Wasser abdekantiert, der Rückstand in Ether aufgenommen und über Kieselgel (2x) filtriert. Nach Abziehen des Lösungsmittels und Trocknen unter Vakuum erhält man ein oranges, klebriges Produkt. Ausbeute: 1.83 g (54 %). EA [%]: C 18 H 29 N 4 O * 0.5 C 2 H 5 OH (344.44) gef.: C 67.68, H 10.08, N 16.82, ber.: C 67.03, H 9.47, N 16.46. 1 H-NMR (CDCI 3 , δ[ppm]): 5.83(s, 1H, H-3,
Imidazopyridazin); 4.82-4.80(d, 1 H, NH); 3.83-3.67(m, 3H, NH-CH-CH 2 -OH); 2.51(s, 3H, CH 3 -(C-4)); 2.23(s, 3H, CH 3 -(C-2)); 1.76-1.68(m, 1 H, CH-(CH 3 ) 2 ); 1.52-1.45(m, 2H, CH 2 -CH-(CHa) 2 ); 1.41(s, 9H 1 C(CH 3 ) 3 ); 0.96-0.90(t, 6H, (CH 3 ) 2 ).
Beispiel 1f: 4-Methyl-2-(2,4,5-triphenyl-imidazo[1,5-b]pyridazin-7-ylamin o)- pentan-1-ol ethanol-addukt
4.00 g (13.40 mmol) 2-Amino-5-methyl-3-phenylacyl-1 ,3,4-oxadiazolimbromid werden mit 3.48 ml_ (26.80 mmol, 3.04 g) S-(+)-Leucinol verrieben und kurz auf einer Heizplatte erhitzt. Das auf RT abgekühlte, glasartige Produkt wird in 15 mL
Ethanol gelöst, mit 2.90 g (13.40 mmol) Dibenzoylmethan und 3 mL HCl versetzt. Anschließend wird 2 h unter Rückfluss erhitzt und die rote Reaktionslösung am Rojatipnsverdampfer eingeengt. Die zurückbleibende schleimige Substanz wird mehrmals mit Wasser gewaschen bis das Produkt fest wird. Anschließend erhitzt man die Lösung für einige Minuten unter Rühren in Ethanol/ Wasser (2:1) und versetzt bis zur basischen Reaktion mit 1 N NaOH, wobei es zur Bildung eines dunkelroten Niederschlages kommt. Dieser wird mehrfach mit Wasser gewaschen. Der Rückstand wird aus Ethanol umkristallisiert. Man erhält ein rotes kristallines Produkt. Ausbeute: 2.40 g (38 %). Schmp.: 162 0 C. EA [%]: C 30 H 30 N 4 O x 2 C 2 H 5 OH (554.71). gef.: C 73.38, H 7.26, N 10.66, ber.: C 73.61 , H
7.63, N 10.10. 1 H-NMR (CDCI 3 , δ[ppm]): 7.88-6.90(m, 15H, 3 x C 6 H 5 ); 6.59(s,1H, H-3, Imidazopyridazin); 5.62(s, 1 H, CH 2 -OH); 5.02(d, 1H, CH-NH); 3.95-3.57(m, 5H, NH-CH-CH 2 -OH / CH 2 , Ethanol); 1.76-1.47(m, 3H, CH 2 -CH-(CHa) 2 ); 1.17-
1.11 (t, 3H, CH 3 , Ethanol); 0.94-0.89(t, 6H 1 CH-(CH 3 ) 2 ).
Beispiel 1g: 2-{2,4-Dimethyl-5-phenyl-imidazo[1,5-ö]pyridazin-7-ylamino) -3- phenyl-propan-1-ol semihydrat
2.73 g (9.16 mmol) 2-Amino-5-methyl-3-phenacyl-1 ,3,4-oxadiazoliumbromid werden mit 2.77 g (18.33 mmol) L-Phenylalaninol bei RT verrieben. Anschließend wird das Reaktionsgemisch kräftig (~ 5 min) auf der Heizplatte erhitzt. Nach dem Abkühlen auf RT wird das glasartige beige Produkt in 25 ml_ Ethanol gelöst und man gibt 0.94 ml_ (0.92 g; 9.16 mmol) Acetylaceton und 2 mL konz. HCl hinzu. Die orange/neongelbe Reaktionslösung wird 2 Stunden unter Rückfluss erhitzt, eingeengt und dann in einigen mL Wasser gelöst. Zu dieser Lösung tropft man 1 N NaOH bis zur basischen Reaktion. Nach dem Absetzen eines roten (schleimigen) Produktes wird mehrmals mit Wasser gewaschen und aus Ethanol umkristallisiert. Nach dem Trocknen im Vakuum erhält man einen orangen Feststoff. Ausbeute: 2.10 g (62 %). Schmp.: 56 0 C. EA [%]: C 23 H 25 N 4 O 1 5
(381.44), gef. C 72.31 , H 6.81 , N 14.82, ber. C 72.42, H 6.61 , N 14.69. 1 H-NMR (CDCI 3 , δ[ppm]): 7.44-7.08(m, 10H, C 6 H 5 ); 5.83-5.82 (d, 1 H, H-3, J = 1 Hz, Imidazopyridazin); 4.95-4.92(d, 1 H, NH); 3.98-3.95(m, 1 H, CH-NH); 3.84-3.65(m, 2H, CH 2 -OH); 2.96-2.88(q, 2H, CH 2 -C 6 H 5 ); 2.17(s, 3H, CH 3 -(C-2)); 2.09-2.08(d, 3H, J = 1 Hz, CH 3 -(C-4)).
Beispiel 1h: 3-(2,4-Dimethyl-5-phenyl-imidazo[1,5-b]pyridazin-7-ylamino)- propan-1,2-diol
2.00 g (6.71 mmol) 2-Amino-5-methyl-3-phenacyl-1 ,3,4-oxadiazoliumbromid werden mit 1.22 g (13.4 mmol) (R)-3-Amino-1 ,2-propandiol bei RT verrieben. Anschließend wird das Reaktionsgemisch kurz auf der Heizplatte erhitzt, wobei eine exotherme Reaktion zu beobachten ist. Nach dem Abkühlen auf RT wird das Produkt in ca. 20 ml_ Ethanol gelöst. Danach gibt man 0.69 ml_ (0.67 g, 6.71 mmol) Acetylaceton und 1.50 ml_ konz. HCl hinzu. Die gelbe Reaktionslösung wird 2 h unter Rückfluss erhitzt, am Rotationsverdampfer eingeengt und dann die rote, zähe Flüssigkeit in einigen ml_ Wasser gelöst. Zu dieser Lösung tropft man 1 N NaOH bis zur basischen Reaktion. Nach dem Absetzen eines roten Produkts wird die überstehende Lösung abdekantiert, das Produkt in Ether gelöst und filtriert.
Nach dem Abziehen des Ethers wird im Vakuum getrocknet und man erhält ein oranges Produkt. Ausbeute: 1.02 g (49 %), Schmp.: 65.8 0 C; 1 H-NMR (C 6 D 6 , δ[ppm]): 7.61-7.58(m, 2H, H 01 C 6 H 5 ); 7.23-7.07(m, 3H, H m , p , C 6 H 5 ), 5.22-5.22(d, J=0.9 Hz, 1H, H-3, Imidazopyridazin); 5.21-5.17(t, J=6.3 Hz, 2H, NH-CH 2 ); 3.87- 3.82(qui, J=5.1 Hz, 1 H, CH-CH 2 -OH); 3.76-3.68(m, 2H, CH-CH 2 -OH); 3.63-3.55(q,
J=5.4 Hz, 2H, NH-CH 2 -CH-OH); 1.92(s, 3H, CH 3 -(C-2)); 1.77-1.76(d, J=0.9 Hz, 3H, CH 3 -(C-4)).
Beispiel 1 i: Essigsäure-2-(2,4-dimethy!-5-phenyl-imidazo[1 ,5-6]pyridazin-7- ylamino)-4-methyl-pentyl-ester
1.46 g (4.31 mmol) 1a werden in 15 mL Eisessig 2.5 Stunden refluxiert. Anschließend wird die dunkelrote Reaktionslösung langsam eingeengt und das Produkt mit Wasser versetzt. Das schleimige Produkt wird mehrfach mit Wasser gewaschen in Ether gelöst und anschließend filtriert. Nach dem Abziehen des Ethers wird im Vakuum getrocknet und man erhält ein zähes rotes Produkt.
Ausbeute: 1.21 g (74 %), Schmp.: schleimig/zäh bei RT; 1 H-NMR (DMSO-d 6 , δ[ppm]): 7.52-7.50(m, 2H, H 0 C 6 H 5 ); 7.40-7.26(m, 3H, H m , p C 6 H 5 ); 6.06(s, 1 H, H-3, Imidazopyridazin); 5.93-5.90(d, J=9.3 Hz, 1 H, NH); 4.31-4.20(m, 1H, NH-CH-CH 2 -
O); 4.18-4.05(m, 2H 1 CH 2 -O); 2.29(s, 3H 1 CH 3 ); 2.14(s, 3H, CH 3 ); 1.91(s, 3H, CH 3 ); 1.78-1.61 (m, 2H, CH 2 -CH(CH 3 );,); 1.36-1.29(m, 1H, CH-(CH 3 ) 2 ); 0.91- 0.89(m, 6H, (CH 3 ) 2 ).
Ausführungsbeispiele zur Komplexsynthese:
Aus den effizient herzustellenden Liganden können die als Hauptkomponente des Katalysatorsystems wirkenden Metallkomplexe (hier das Beispiel Iridium und Rhodium, jedoch erweiterbar auf alle Metalle und eine Vielzahl von Elementen des Periodensystems der Elemente (PSE)) synthetisiert werden.
Beispiel 2a: 2-(2,4-Dimethyl-5-phenyl-imidazo[1 ,5-ύ]pyridazin-7-ylamido)-4- methyl-pentan-1-ol-iridium-cyclooctadien-komplex
0.50 g (1.47 mmol) 1a gelöst in 40 ml_ THF werden bei -78 0 C tropfenweise mit 0.875 ml_ (1.47 mmol) A7-BuLi (1.6 M in n-Hexan) versetzt. Die dunkelorange
Reaktionslösung wird eine halbe Stunde bei -78 0 C gerührt und anschließend lässt man auf RT erwärmen. Danach hebert man eine Lösung von 0.47 g (0.70 mmol) Chlor-1 ,5-cyclooctadien-iridium (I), dimer in 15 mL THF hinzu, wobei ein Farbumschlag nach dunkelgrün eintritt. Die Reaktionslösung wird kurz erhitzt, 16 h bei RT gerührt und anschließend das Lösungsmittel abgezogen. Das auf 5 mL eingeengte Reaktionsgemisch wird mit Ether versetzt und filtriert. Aus dem Filtrat erhält man bei -30 0 C ein grünes, kristallines Produkt. Ausbeute: 0.73 g (84 %); Schmp.: 98.4 0 C. EA [%]: C 28 H 37 IrN 4 O (637.81) gef.: C 52.45, H 6.15, N 8.21 ; ber.: C 52.68, H 5.8, N 8.7. 1 H-NMR (THF-d 8 , δ[ppm]): 7.56-7.25(m, 5H, C 6 H 5 ); 5.88 (s, 1 H, H-3, Imidazopyridazin); 4.36-3.55(m, 7H, CH 2 -OH /4 x CH, COD/CH-N);
2.36(s, 3H, CH 3 -(C-2)); 2.23(s, 3H, CH 3 -(C-4); 2.19-2.11(m, 6H, CH 2 -CH 2 Il x CH 2 , COD); 1.76-1.63(m, 5H, CH-(CH 3 ) 2 , 2 x CH 2 , COD); 0.91-0.87(q, 6H, CH-(CH 3 ) 2 ).
Beispiel 2b: 2-{2,4-Dimethyl-5-phenyl-imidazo[1 ,5-ϋ]pyridazin-7-ylamido)-3- methyl-butan-1-ol-iridium-cyclooctadien-komplex
0.95 g (2.93 mmol) 1b gelöst in 10 mL THF werden bei -78 0 C tropfenweise mit 1.83 mL (2.93 mmol) n-BuLi (1.6 M in n-Hexan) versetzt. Die dunkelorange
Reaktionslösung wird eine weiter halbe Stunde bei -78 0 C gerührt. Anschließend lässt man auf RT erwärmen und hebert dann eine Lösung von 0.98 g (1.46 mmol) Chlor-1 ,5-cyclooctadien-iridium (I), dimer in 15 mL THF hinzu, wobei ein Farbumschlag nach tiefblau/türkis eintritt. Die Reaktionslösung wird kurz erhitzt, 16 h bei RT gerührt und anschließend das Lösungsmittel abgezogen. Das auf 5 mL eingeengte Reaktionsgemisch wird mit Ether versetzt. Der darin lösliche Komplex wird mittels einer Schlauchfritte filtriert. Aus dem Filtrat erhält man bei - 30 0 C ein blau-schwarzes, kristallines Produkt. Ausbeute: 1.43 g (78 %); Schmp.: 188.4 0 C. 1 H-NMR (CDCI 3 , δ[ppm]): 7.48-7.26(m, 5H, C 6 H 5 ); 6.58-6.54(d, 1H, OH); 5.69-5.68(d, 1 H, J=λ Hz, H-3, Imidazopyridazin); 4.35-3.77(m, 5H, CH 2 -OH /2 x
CH, COD/CH-N); 2.95-2.91 (m, 1 H 1 CH, COD); 2.78-2.76(m, 1 H, CH, COD); 2.34(s, 3H, CH 3 -(C-2)); 2.19-2.18(d, 3H, J=I Hz, CH 3 -(C-4)); 2.25-2.13(m, 5H, 2 x CH^COD/CH-tCHsh); 1.80-1.58(m, 4H, 2 x CH 21 COD); 1.02-0.99(d, 3H, CH 3 ); 0.88-0.85(d, 3H, CH 3 ). Gitterkonstanten: a = 11.131(2), b = 10.160(2), c = 11.208(2) A; ß = 102.97(3)°, V = 1235.2(4) A 3 .
Beispiel 2c: 2-(2,4-Dimethyl-5-phenyl-imidazo[1 ,5-/>]pyridazin-7-ylamino)- butan-1-ol-iridium-cyclooctadien-komplex
0.55 g (1.77 mmol) 1c werden in 10 mL THF gelöst und bei -78 0 C tropfenweise mit 1.11 mL (1.77 mmol) π-BuLi (1.6 M in n-Hexan) versetzt. Die resultierende dunkelorange Reaktionslösung wird eine weitere halbe Stunde bei -78 0 C gerührt und anschließend lässt man langsam auf RT erwärmen. Dann hebert man eine
Lösung von 0.59 g (0.89 mmol) Chlor-1 ,5-cyclooctadien-iridium (I), dimer in 10 mL THF hinzu, wobei ein Farbumschlag nach türkis erfolgt. Die Reaktionslösung wird mehrmals kurz erhitzt und dann 16 h bei RT gerührt. Anschließend engt man bis auf 5 mL ein. Nach einer Zugabe von 20 mL Ether wird kurz erwärmt und dann filtriert. Aus dem Filtrat erhält man bereits nach kurzer Zeit bei -30 0 C ein blauschwarzes Produkt, welches im Vakuum getrocknet wird. Ausbeute: 0.66 g (61 %); Schmp.: 286 0 C. 1 H-NMR (CD 2 CI 2 , δ[ppm]): 7.55-7.30(m, 5H, C 6 H 5 ); 6.56- 6.54(d, 1 H, OH); 5.81 (s,1 H, H-3, Imidazopyridazin); 4.38-3.41 (m, 7H 1 CH 2 -OH /4 x CH, COD/CH-N); 2.40(s, 3H, CH 3 -(C-2)); 2.26(s, 3H, CHHC-4)); 2.31-2.15(m, 4H, 2 x CH 2 , COD); 1.80-1.66(m, 6H, CH 2 -CH 3 ^ x CH 2, COD); 0.99-0.94(t, 3H,
CH 2 -CH 3 ).
Beispiel 2d: 2-(2,4-Dimethyl-5-phenyl-imidazo[1,5-b]pyridazin-7-ylamido)- 3- phenyl-propan-i-ol-iridium-cyclooctadien-komplex
Eine Lösung von 0.40 g (1.08 mmol) 1g in 15 mL THF werden bei -78 0 C tropfenweise mit 0.675 mL (1.08 mmol) n-BuLi (1.6 M in Hexan) versetzt. Die dunkelbraune Lösung wird eine halbe Stunde bei -78 0 C gerührt und anschließend lässt man auf RT erwärmen. Dann hebert man 0.35 g (0.54 mmol)
Chlor-1 ,5-cyclooctadien-iridium(l) dimer in THF hinzu, wobei ein sofortiger Farbumschlag nach dunkelblau/türkis eintritt. Die Reaktionslösung wird einmal kurz erhitzt und dann 16 h bei RT gerührt. Anschließend engt man bis zur
Trockne ein, löst den Komplex in Toluol und filtriert die Lösung. Aus dem Filtrat erhält man bei -30 0 C ein dunkelgrünes kristallines Produkt. Ausbeute: 0.21 g (29 %); 1 H-NMR (CDCI 3 , δ [ppm]): 7.54-7.09(m, 10H, 2 x C 6 H 5 ); 5.78(s, 1 H, H-3, Imidazopyridazin); 4.28-4.21 (m, 2H 1 CH 2 -OH); 4.21-3.64(m, 1 H, CH-NH); 3.43- 3.06(m, 4H, 4 x CH 1 COD); 2.33(s, 3H, CH 3 -(C-2)); 2.21 (s, 3H, CHHC-4)); 2.09- 1.56(m, 1OH, CH 2 -C 6 H 5 , 4 x CH 2 , COD).
Beispiel 3a:
0.92 g (3.25 mmol) 2-(2,4-Dimethyl-5-phenyl-imidazo[1 ,5-b]pyridazin-7-ylamino)- ethanol werden in 30 ml_ THF gelöst und bei -70 0 C mit 2.03 ml_ (3.25 mmol) n- BuLi (1.6 M in n-Hexan) versetzt. Nach 30 Minuten rühren bei -70 0 C lässt man langsam auf RT erwärmen. Bei RT wird eine Suspension von 1.60 g (3.25 mmol) Chlor-1.δ-cyclooctadien-rhodium (I), dimer in 15 mL THF zugegeben. Die dunkelgrüne Reaktionslösung wird mehrfach kurz erwärmt und 16 Stunden gerührt. Nach dem Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum gibt man 40 mL Toluol hinzu und filtriert. Aus dem Filtrat erhält man -30 0 C dunkelrote Kristalle. Ausbeute: 0.73 g (30 %), Schmp.: 212 0 C; C 32 H 4I CIN 4 ORh 2 (738.96); Kristallographische Daten: KristallfarbeAhabitus: dunkelrote Nadeln; Kristallgröße:
0.40x0.02x0.01 mm 3 ; Kristallsystem: monoklin; Raumgruppe: P2(1)/c; Gitterkonstanten: a=12.0452(6), b=16.6832(14), c=15.5336(9) A; ß=107.402(6)°, V=2978.6(3) A 3 ; Formeleinheit: Z=4; p be r=1.648 Mg/cm 3 ; 5442 Reflexe gemessen, 2452 symmetrieunabhängige Reflexe, [l>2sigma(l)], R=O.0648, wR 2 (alle Daten)=0.1398, 357 Parameter.
Beispiel 3b:
0.60 g (1.77 mmol) 1a gelöst in 25 ml_ THF werden bei -70 0 C tropfenweise mit 1.10 mL (1.77 mmol) n-BuLi (1.6 M in n-Hexan) versetzt. Die Reaktionslösung wird eine weitere halbe Stunde bei -70° C gerührt und man lässt dann langsam auf RT erwärmen. Anschließend hebert man eine Lösung von 1.19 g (1.77 mmol) Chlor-1 ,5-cyclooctadien-iridium (I), dimer in 15 mL THF hinzu. Eine sofortige Farbänderung von orange nach blau tritt ein. Das Reaktionsgemisch wird kurz erhitzt, über Nacht gerührt und dann das Lösungsmittel abgezogen. Anschließend wird der Rückstand mit Toluol extrahiert. Das Filtrat wird bis zur Trockene eingeengt und 2-mal mit 15 mL Hexan gewaschen. Man erhält ein blau-schwarzes kristallines Produkt. Ausbeute: 1.13 g (66 %); EA [%]: C 36 H 49 CIIr 2 N 4 O * C 4 H 8 O (1046.20), ber. C 45.88, H 5.44, N 5.35, gef. C 45.51, H 5.64, N 5.80. 1 H-NMR (THF-d 8 , δ[ppm]): 7.46-7.17(m, 5H, C 6 H 5 ); 5.78-5.77(d, 1 H, H-3,lmidazopyridazin);
4.28-3.45(m, 11 H, CH 2 -OH /8 x CH, COD/ CH-N); 2.29(s, 3H, CH 3 -(C-2)); 2.15(s, 3H, CH 3 -(C-4); 1.99-1.16(m, 19H, CH 2 -CH 3 , CH-(CH 3 ) 2 , 8 x CH 2 (COD)); 0.79-0.78, 0.76-0.75(dd, 6H, CH-(CH 3 ) 2 ).
Beispiel 4a:
0.10 g (0.18 mmol) 2-(5-te/t-Butyl-2,4-dimethyl-imidazo[1 ,5-b]pyridazin-7-ylamido)-
ethanol-iridium-cyclooctadien gelöst in 5 ml_ THF werden bei RT mit 0.035 g (0.18 mmol) K[N(SiMβ3)2] versetzt und kurz gerührt. Dabei ist eine Farbänderung von blau nach rot- orange zu beobachten. Nach etwa 2 h tritt Kristallisation ein. Anschließend filtriert man von dem roten, kristallinen Produkt ab. Ausbeute: 0.055 g (20 %); C 60 H 96 Ir 2 K 2 N 8 O 6 (1488.04); Kristallographische Daten: Kristallfarbe/- habitus: rote Nadeln; Kristallgröße: 0.23x0.09x0.08 mm 3 ; Kristallsystem: monoklin; Raumgruppe: P2(1)/n; Gitterkonstanten: a=11.131(8), b=21.219(17), c=13.429(11) A; ß=93.105(6)°, V=3167.1(4) A 3 ; Formeleinheit: Z=2; p be r=1.560 Mg/cm 3 ; 6016 Reflexe gemessen, 2763 symmetrieunabhängige Reflexe, [l>2sigma(l)], R=0.0443, wR 2 (alle Daten)=0.0796, 389 Parameter.
Beispiel 5a:
Eine Lösung von 0.64 g (2.44 mmol) 2-(5-te/t-Butyl-2,4-dimethyl-imidazo[1 ,5- jfc>]pyridazin-7-ylamino)-ethanol in 25 mL THF werden bei -70 0 C tropfenweise mit
3.05 mL (4.88 mmol) n-BuLi (1.6 M in /7-Hexan) versetzt. Die violette Reaktionslösung wird eine weitere halbe Stunde bei -70 0 C gerührt und anschließend lässt man langsam auf RT erwärmen. Bei RT hebert man eine warme Lösung von 0.82 g (1.22 mmol) Chlor-1 ,5-cyclooctadien-ihdium (I), dimer in 15 mL THF hinzu und ein sofortiger Farbumschlag nach dunkelgrün tritt ein. Die
Reaktionslösung wird kurz gerührt und dann bei RT über Nacht ruhig stehengelassen (nach kurzer Zeit setzt Kristallisation ein). Anschließend filtriert man von dem blau-schwarzen kristallinen Produkt ab und wäscht einmal mit Ether. EA [%]: C 52 H 76 CIIr 3 Li 2 N 8 O 2 * 2 C 4 H 8 O (1615.34), ber.: C 44.61 , H 5.74, N 6.94, gef.: C 45.00, H 6.00, N 6.82; 1 H-NMR (CD 2 CI 2 , δ[ppm]): 5.73(s, 2H, 2 x H-3,
Imidazopyridazin); 4.47-4.42(t, 2H, CH 2 -OH); 4.39-4.37(t, 2H, CH 2 -OH); 4.08- 4.03(d, 4H 1 2 x CH 2 -N); 3.98-3.08(m, 12H, 12 x CH, COD); 2.58(s, 6H, 2 x CH 3 - (C-2)); 2.35(s, 6H, 2 x CH 3 -(C-4); 2.17-1.76(m, 24 H, 12 x CH 2 , COD);
1.55(s,18H,2 x C-(CH 3 J 3 ). Gitterkonstanten: a = 15.1505(12), b = 18.1612(6), c 26.4661(12) A; ß = 92.991 (8)°, V = 7272.3(7) A 3 .
Beispiel 5b:
0.70 g (2.06 mmol) 1a gelöst in 25 ml THF werden bei -70 0 C tropfenweise mit 2.58 ml_ (4.12 mmol) n-BuLi (1.6 M in π-Hexan) versetzt. Dabei ist ein Farbumschlag von orange nach violett zu beobachten. Die Reaktionslösung wird eine weitere halbe Stunde bei -70 0 C gerührt und man lässt dann langsam auf RT erwärmen. Anschließend hebert man eine warme Lösung von 1.04 g (1.55 mmol) Chlor-1 ,5-cyclooctadien-iridium (I), dimer in 15 mL THF hinzu. Ein- sofortige Farbänderung nach dunkelblau tritt ein. Die Reaktionslösung wird kurz gerührt, über Nacht ruhig stehengelassen und dann das Lösungsmittel abgezogen. Das blau-schwarze Produkt wird anschließend in 20 mL Toluol gelöst und filtriert. Nach einiger Zeit setzt Kristallisation ein. Ausbeute: 1.86 g (56 %), EA [%]: C 64 H 84 CIIr 3 Li 2 N 8 O 2 * C 4 H 8 O (1696.67) ber.: C 48.09, H 5.42, N 6.60, gef.: C 48.16, H 574, N 6.44; 1 H-NMR (CD 2 CI 2 , δ[ppm]): 7.65-7.18(m, 10H, 2 x C 6 H 5 ); 5.80- 5.78(d, 2H, 2 x H-3, Imidazopyridazin); 4.41-3.74(m, ,18H, 2 x CH 2 -OH /12 x CH, COD/2 x CH-N); 2.40(s, 6H, 2 x CH 3 -(C-2)); 2.31-2.25(d, 6H, 2 x CH 3 -(C-4); 2.09-
0.96(m, 3OH, 2 x CH 2 -CH 3 , 2 x CH-(CH 3 ) 2l 12 x CH 2 , COD); 0.96-0.94, 0.83- 0.80(dd,12H, 2 x CH-(CH 3 ) 2 ).
Beispiel 6a:
0.60 g (1.77 mmol) 1a gelöst in 25 ml_ THF werden bei -70 0 C tropfenweise mit 1.10 mL (1.77 mmol) n-BuLi (1.6 M in n-Hexan) versetzt. Die Reaktionslösung wird eine weitere halbe Stunde bei -70 0 C gerührt und dann langsam auf RT erwärmt. Anschließend hebert man bei -30 0 C eine Lösung von 0.34 g (0.88 mmol) Chlorbis(ethylen)rhodium(l), dimer in 15 mL THF hinzu. Eine sofortige Farbänderung von orange nach grün tritt ein. Das Reaktionsgemisch wird weitere zwei Stunden bei -30 0 C gerührt und über Nacht im Kühlschrank bei -30 0 C aufbewahrt. Anschließend wird bei -30 0 C das Lösungsmittel abgezogen und das Rohprodukt aus Toluol umkristallisiert. Eine Lösung in THF/Methylenchlorid ergibt bei -30 0 C nach 2 Tagen rote Kristalle. C 44 H 58 CILi 2 N 8 O 2 Rh * 2 CH 2 CI 2 (1053.08); Kristallographische Daten: Kristallfarbe/-habitus: orange Prismen; Kristallgröße: 0.31x0.09x0.07 mm 3 ; Kristallsystem: monoklin; Raumgruppe: P2(1); Gitterkonstanten: a = 11.757(8), b = 20.046(19), c = 11.939(8) A; ß = 114.098(5)°, V = 2568.6(3) A 3 ; Formeleinheit: Z = 2; p ber = 1.362 Mg/cm 3 ; 9711 Reflexe gemessen, 5546 symmetrieunabhängige Reflexe, [l>2sigma(l)], R=0.0779, wR 2 (alle Daten) = 0.1976, 589 Parameter.
Die durch die NN(R)-Liganden (beispielhaft 1a bis 1i) stabilisierten Metallkomplexe (beispielhaft 2a-d, 3a-b, 4a, 5a-b und 6a) sind hochaktive und - selektive Katalysatoren. Als Beispiel für katalytische Reaktionen wird die Hydrierung von Ketonen untersucht.
Hydrierungsbeispiele:
Allgemeine Angaben:
Die Ansatzgröße betrug in der Regel 1 mmol. Um ungenaue Einwaagen kleinster Substanzmengen zu vermeiden wurden Stammlösungen unter inerten Bedingungen (Handschuhbox / N 2 ) angefertigt. Zum Abmessen der benötigten Volumina dieser Stammlösungen wurden abgedichtete Fortuna-Pipetten mit dem kleinstmöglichen Volumen verwendet. Alle Operationen wurden unter striktem Ausschluss von Sauerstoff und Feuchtigkeit in einer Handschuhbox durchgeführt. Beim Ansetzten der Katalysatorreaktion wurde eine bestimmte Zugabereihenfolge
eingehalten. Die Katalysen wurden bis auf einige Voroptimierungen meist mehrfach (2-4-mal) durchgeführt.
Die jeweiligen Ansätze werden in der Handschuhbox in die Probenröhrchen pipettiert und in den Autoklaven gefüllt. Die Zugabe der Additive erfolgt hierbei im
überschuss. Der Autoklav wird an die Hydrierapparatur angeschlossen, 10-15-mal mit 5-10 bar H 2 gespült und dann wird der jeweilige Wasserstoffdruck aufgepresst. Alle Hydrierexperimente erfolgten bei konstantem Wasserstoffpartialdruck, konstanter Temperatur und unter Rühren. Durch Ablassen des Wasserstoffs wird die Hydrierung nach den entsprechenden Reaktionszeiten abgebrochen und die
Proben mit der jeweiligen Menge an Dodecan als interner Standard versetzt. Zur Aufarbeitung werden die Reaktionsansätze zunächst mit H 2 O versetzt und anschließend mit Ether ausgeschüttelt/extrahiert. Die Proben werden mittels GC analysiert.
Nach dieser Vorschrift erfolgte die Umsetzung von Propiophenon, 4 ' - Methylpropiophenon, 4 ' -Fluorpropiophenon, α-Methylpropiophenon, 2,2- Dimethylpropiophenon, 4 ' -Methoxypropiophenon und Butyrophenon.
Angaben zur katalytischen Aktivität und Selektivität:
Die Katalysatorsysteme zeigen sehr gute Enantioselektivitäten in asymmetrischen Katalysen wie beispielsweise der Hydrierung von Ketonen.
Die Katalysatorsysteme erreichen ihre Effizienz bevorzugt unter Zugabe von
Metallalkoxiden, wie beispielsweise KO f Bu (Bu = C 4 Hg). Neben dem angeführten Beispiel KO'Bu wirken auch andere Metallsalze Effizienz steigernd.
Beispiel 7a: Hydrierung von Propiophenon
Tabelle 1. Hydrierung von Propiophenon mit 2a
* 70 bar H 2 -Druck; * *20 bar H 2 -DmCk; RT=15-20 0 C; LM=l_ösungsmittel/-gemisch; a Katalysator wurde nach Syntheseweg B hergestellt
Tabelle 2. Hydrierung von Propiophenon mit 2b*
*20 bar H 2 -Druck; LM=Lösungsmittel/-gemisch;
Tabelle 3. Hydrierung von Propiophenon mit 2c *,a
*20 bar H 2 -Druck; LM=Lösungsmittel/-gemisch; Katalysator wurde nach Syntheseweg B hergestellt
Tabelle 4. Hydrierung von Propiophenon mit 2d *
*20 bar H 2 -Druck; LM=Lösungsmittel/-gemisch;
Tabelle 5. Hydrierung von Propiophenon mit 3b *
"20 bar H 2 -Druck; LM=Lösungsmittel/-gemisch;
Tabelle 6. Hydrierung von Propiophenon mit 5b*
*20 bar H 2 -Druck; LM=Lösungsmittel/-gemisch;
Beispiel 7b: Hydrierung von 4'-Methylpropiophenon
Tabelle 7. Hydrierung von 4 ' -Methylpropiophenon mit 2a *
*20 bar H 2 -Druck; RT=15-20 0 C; LM=Lösungsmittel/-gemisch;
Beispiel 7c: Hydrierung von 4'-Fluorpropiophenon
Tabelle 8. Hydrierung von 4 ' -Fluorpropiophenon mit 2a *
*20 bar H 2 -Druck; RT=15-20 0 C; LM=Lösungsmittel/-gemisch;
Beispiel 7d: Hydrierung von α-Methylpropiophenon
Tabelle 9. Hydrierung von α-Methylpropiophenon mit 2a
*70 bar H 2 -Druck; ** 20 bar H 2 -Druck; RT=15-20 0 C; LM=Lösungsmittel/-gemisch; a Katalysator wurde nach Syntheseweg B hergestellt
Tabelle 10. Hydrierung von α-Methylpropiophenon mit 2c *.a
* 20 bar H 2 -Druck; LM=Lösungsmittel/-gemisch; Katalysator wurde nach Syntheseweg B hergestellt
Beispiel 7e: Hydrierung von 2,2-Dimethylpropiophenon
Tabelle 11. Hydrierung von 2,2-Dimethylpropiophenon mit 2a
"20 bar H 2 -Druck; * * 40 bar H 2 -Druck; RT=15-20 0 C; LM=Lösungsmittel/-gemisch;
Beispiel 7f: Hydrierung von 4'-Methoxypropiophenon
Tabelle 12. Hydrierung von 4 ' -Methoxypropiophenon mit 2a*
* 20 ~ bar H 2 -DmCk; RT=15-20 0 C; LM=Lösungsmittel/-gemisch;
Beispiel 7g: Hydrierung von Butyrophenon
Tabelle 13. Hydrierung von Butyrophenon mit 2a*
* 20 bar H 2 -Druck; RT=15-20 0 C; LM=Lösungsmittel/-gemisch;
Die Untersuchung zur Hydrierung von α-Methyl- und 2,2-Dimethylpropiophenon zeigen, dass auch sterisch anspruchsvolle und damit schwer zu hydrierende Substrate (T. Ohkuma, et al., J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 8288-8289) effizient, mit sehr guten Enantioselektivitäten mit den erfindungsgemäßen Katalysatorsystemen hydriert werden können.