Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung optisch aktiver Carbo¬ nylverbindungen durch asymmetrische Hydrierung α,ß-ungesättigter Carbonylverbin¬ dungen in Gegenwart von im Reaktionsgemisch löslicher, optisch aktiver Übergangs¬ metall-Katalysatoren, die mindestens einen Kohlenmonoxid-Liganden aufweisen. Spe¬ ziell betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung optisch aktiver Al- dehyde oder Ketone, insbesondere Citronellal durch asymmetrische Hydrierung der entsprechenden optisch aktiven α,ß-ungesättigten Aldehyde oder Ketone.

Viele optisch aktive Aldehyde und Ketone stellen wertvolle Zwischenstoffe zur Synthe¬ se höher veredelter chiraler Wert- und Wirkstoffe dar und sind ihrerseits oft begehrte Riech- und Aromastoffe.

Die EP-A 0 000 315 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von optisch aktivem Citronel¬ lal durch Hydrierung von Geranial oder Neral in Gegenwart eines im Reaktionssystem gelösten Katalysatorkomplexes aus Rhodium und einem chiralen Phosphin.

T.-P. Dang et al. beschreiben in J. Mol. Cat. 1982, 16, 51 - 59 die homogenkatalyti- sche Hydrierung α,ß-ungesättigter Aldhyde sowie die Anwendung des Verfahrens zur Herstellung von optisch aktivem Citronellal. Als Katalysatoren dienten dabei Komplex¬ verbindungen aus einem Rhodiumcarbonyl und einem chiralen Diphosphin.

Auch Chapuis et al. erwähnen in Hev. Chim. Acta 2001, 84, 230 -242, Fußnote 4, die asymmetrische Hydrierung von Geranial bzw. Neral zu optisch aktivem Citronellal in Gegenwart eines Katalysators aus Rh ₄ (CO) ₁₂ und (R,R)-Chiraphos (2R, 3R)-2,3- bis(diphenylphosphino)butan.

Ein Problem bei der Durchführung mittels löslicher Katalysatoren katalysierter (homo- genkatalytischer) Reaktionen besteht in der oft unzureichenden Stabilität der einge¬ setzten Katalysatorkomplexe bzw. der sich daraus bildenden katalytisch aktiven Metall¬ bzw. Übergangsmetall-Komplexverbindung. Vor dem Hintergrund des oft hohen Prei- ses derartiger Katalysatoren bzw. Katalysatorvorstufen sind homogenkatalytische Re¬ aktionen mit komplexen Übergangsmetallkatalysatoren nur in speziellen Fällen in wirt¬ schaftlicher Weise im technischen Maßstab anwendbar.

Die JP-A 52078812 beschreibt ein Verfahren zur Hydrierung α,ß-ungesättigter Aldehy- de wie Crotonaldehyd, Zimtaldehyd oder α-Methylzimtaldehyd an homogenen Rh- Katalysatoren unter Hydroformylierungsbedingungen in Gegenwart eines Tria- rylphosphins, eines tertiären Amins in stöchiometrischer Menge und Kohlenmonoxid.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren zur homogenkatalytischen asymmetrischen Hydrierung α.ß-ungesättigter Aldehyde oder Ketone bereitzustellen, dass sich durch eine erhöhte Stabilität und damit durch erhöhte Lebensdauer der kata- lytisch aktiven, in optisch aktiver Form einzusetzenden Übergangsmetall- Komplexverbindung auszeichnet und sich dadurch für Anwendungen im technischen Maßstab in besonderem Maße eignet.

Die Aufgabe wurde überraschend gelöst durch Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung optisch aktiver Carbonylverbindungen durch asymmetrische Hydrierung α,ß-ungesättigter Carbonylverbindungen in Gegenwart von im Reaktionsgemisch lösli¬ chen, optisch aktiven Übergangsmetall-Katalysatoren, die mindestens einen Kohlen- monoxid-Liganden aufweisen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man den Kataly¬ sator mit einem Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthaltenden Gasgemisch vorbehan¬ delt und/oder die asymmetrische Hydrierung in Gegenwart von dem Reaktionsgemisch zusätzlich zugeführtem Kohlenmonoxid durchführt.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Herstellung optisch aktiver Carbonyl¬ verbindungen wie Aldehyden, Ketonen, Estern, Lactonen oder Lactamen durch asym¬ metrische, d.h. enantioselektive Hydrierung der entsprechenden Carbonylverbindun- gen, die in α,ß-Position zur Carbonylgruppe eine ethylenische Doppelbindung aufwei¬ sen. Erfindungsgemäß hydriert man die zur Carbonylgruppe α,ß-ständige ethylenische Doppelbindung in Gegenwart eines im Reaktionsgemisch löslichen, optisch aktiven Übergangsmetallkatalysators, der mindestens einen Kohlenmonoxid- bzw. CO- Liganden aufweist, zu einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung, wobei das da- durch in ß-Position neu geschaffene tetraedrische Kohlenstoffatom asymmetrisch sub¬ stituiert ist und in nicht-racemischer Form erhalten wird. Unter dem Begriff asymmetri¬ sche Hydrierung ist demgemäss im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Hydrie¬ rung zu verstehen, bei der die beiden enantiomeren Formen des Hydrierproduktes nicht zu gleichen Teilen erhalten werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist da- durch gekennzeichnet, dass man den eingesetzten, im Reaktionsgemisch löslichen, d.h. homogenen Katalysator entweder vor der asymmetrischen Hydrierung mit einem Gasgemisch vorbehandelt, das Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthält (d.h. eine so¬ genannte Präformierung durchführt) oder die asymmetrische Hydrierung in Gegenwart von dem Reaktionsgemisch zusätzlich zugeführtem Kohlenmonoxid durchführt oder eine Präformierung durchführt und anschließend die asymmetrische Hydrierung in Ge¬ genwart von dem Reaktionsgemisch zusätzlich zugeführtem Kohlenmonoxid durch¬ führt.

Die erfindungsgemäß einzusetzenden, im Reaktionsgemisch löslichen Übergangsme- tall-Katalysatoren weisen zumindest in einer im Katalysezyklus durchlaufenen Form oder in einer dem eigentlichen Katalysezyklus vorgeschalteten Vorform mindestens einen CO-Liganden auf, wobei es unerheblich ist, ob diese mindestens einen CO-

Liganden aufweisende Katalysatorform die tatsächliche katalytisch aktive Katalysator¬ form darstellt. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens stabilisiert man die mindestens einen CO-Liganden aufweisende Katalysatorform durch dem Reaktions¬ gemisch zusätzlich zugeführtem Kohlenmonoxid in vorteilhafter weise. Dabei ist insbe- sondere überraschend, dass das als Katalysatorgift bekannte Kohlenmonoxid auch zur Unterstützung der erfindungsgemäß durchzuführenden Umsetzung eingesetzt werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich in besonderem Maße zur Herstellung optisch aktiver Carbonylverbindungen der Formel (I)

wobei die Reste

R ¹ , R ² jeweils für einen unverzweigten, verzweigten oder cyclischen Alkylrest mit 1 bis 25 Kohlenstoffatomen, der gegebenenfalls eine oder mehrere, in der Re¬ gel 1 bis etwa 5, ethylenische Doppelbindungen und/oder einen oder mehre¬ re, in der Regel 1 bis etwa 5, gleiche oder verschiedene Substituenten aus- gewählt aus der Gruppe der Substituenten OR ⁴ , NR ⁵ R ⁶ , Halogen, C ₆ -C ₁₀ -Aryl und C ₃ -C ₉ -Hetaryl tragen kann und der gemeinsam mit R ³ einen 5 bis 25- gliedrigen Ring bilden kann, steht, mit der Maßgabe, dass R ¹ und R ² ver¬ schieden sind,

R ³ für Wasserstoff oder einen unverzweigten, verzweigten oder cyclischen Al¬ kylrest mit 1 bis 25 Kohlenstoffatomen, der gegebenenfalls eine oder mehre¬ re, in der Regel 1 bis etwa 5, ethylenische Doppelbindungen und/oder einen oder mehrere, in der Regel 1 bis etwa 5, gleiche oder verschiedene Substi¬ tuenten ausgewählt aus der Gruppe der Substituenten OR ⁴ , NR ⁵ R ⁶ , Halogen, C ₆ -C ₁₀ -Aryl und C ₃ -C ₉ -Hetaryl tragen kann, oder für steht OR ⁷ oder NR ⁸ R ⁹ steht

wobei

R ⁴ , R ⁵ , R ⁶ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, C ₁ -C ₆ -AIKyI, C ₆ -C ₁₀ -

Aryl, C ₇ -C ₁₂ -Aralkyl oder C ₇ -C ₁₂ -Alkylaryl bedeuten und

R ⁵ und R ⁶ gemeinsam auch eine Alkylenkette mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, die durch N oder O unterbrochen sein kann, bedeuten können und

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R ⁷ , R ⁸ für einen unverzweigten, verzweigten oder cyclischen Alkylrest mit 1 bis 25 Kohlenstoffatomen, der gegebenenfalls eine oder mehrere, in der Regel 1 bis etwa 5, ethylenische Doppelbindungen und/oder ei¬ nen oder mehrere, in der Regel 1 bis etwa 5, gleiche oder verschie- dene Substituenten ausgewählt aus der Gruppe der Substituenten

OR ⁴ , NR ⁵ R ⁶ , Halogen, C ₆ -C ₁₀ -Aryl und C ₃ -C ₉ -Hetaryl tragen kann, steht und gemeinsam mit R ¹ oder R ² einen 5 bis 25-gliedrigen Ring bilden können und

R ⁹ für Wasserstoff C _r C ₆ -Alkyl, C ₆ -C ₁₀ -Aryl, C ₇ -C ₁₂ -Aralkyl oder C ₇ -C ₁₂ -

Alkylaryl steht und

* ein asymmetrisches Kohlenstoffatom bezeichnet,

durch asymmetrische Hydrierung α,ß-ungesättigter Aldehyde oder Ketone der Formel OD

wobei die Reste R ¹ bis R ³ die oben angegebene Bedeutung besitzen.

Beispielhaft seien für die genannten Substituenten bzw. Reste folgende Bedeutungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung angegeben:

C _r C ₆ -Alkyl steht beispielsweise für Methyl, Ethyl, Propyl, 1-Methylethyl, Butyl, 1- Methyl-propyl, 2-Methylpropyl, 1 ,1-Dimethylethyl, Pentyl, 1-Methylbutyl, 2-Methylbutyl, 3-Methylbutyl, 2,2-Di-methylpropyl, 1-Ethylpropyl, Hexyl, 1 ,1-Dimethylpropyl, 1,2- Dimethylpropyl, 1 -Methyl pentyl, 2-Methylpentyl, 3-Methyl pentyl, 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 oder 1-Ethyl-2-methylpropyl.

C ₆ -C ₁₀ -Aryl bedeutet beispielsweise Phenyl oder Naphtyl.

C ₇ -Ci ₂ -Aralkyl bedeutet beispielsweise Phenylmethyl, 1-Phenylethyl 2-Phenylethyl, 1- Phenylpropyl, 2-Phenylpropyl oder 3-Phenylpropyl.

C ₃ -C ₉ -Hetaryl steht beispielsweise für 2-Furyl, 3-Furyl, 2-Pyrroyl, 3-Pyrroyl, 2-Thienyl, 3-Thienyl, 2-Pyridyl, 3-Pyridyl, 4-Pyridyl, 2-lndolyl, 3-lndolyl, 4-lndolyl, 5-lndolyl, 6- Indolyl, 7-lndolyl.

C ₇ -C ₁₂ -Alkylaryl steht beispielsweise für 1-Methylphenyl, 2-Methylphenyl, 3- Methylphenyl, 1-Ethylphenyl, 2-Ethylphenyl, 3-Ethylphenyl, 1-Propylphenyl, 2- Propylphenyl, 3-Propylphenyl, 1-iso-Propylphenyl, 2-iso-Propylphenyl, 3-iso- Propylphenyl, 1-Butylphenyl, 2-Butylphenyl, 3-Butylphenyl, 1-iso-Butylphenyl, 2-iso- Butylphenyl, 3-iso-Butylphenyl, 1-sec-Butylphenyl, 2-sec-Butylphenyl, 3-sec- Butylphenyl, 1-tert-Butylphenyl, 2-tert-Butylphenyl, 3-tert-Butylphenyl, 1-(1- pentenyl)phenyl, 2-(1-pentenyl)phenyl, 3-(1-pentenyl)phenyl, 1-(2-pentenyl)phenyl, 2- (2-pentenyl)phenyl, 3-(2-pentenyl)phenyl, 1-(3-pentenyl)phenyl, 2-(3-pentenyl)phenyl, 3-(3-pentenyl)phenyl, 1-(1-(2-methylbutyl))phenyl, 2-(1-(2-methylbuty!))phenyl, 3-(1-(2- methylbutyl))phenyl, 1-(2-(2-methylbutyi))phenyl, 2-(2-(2-methylbutyl))phenyl, 3-(2-(2- methylbutyl))phenyl, 1-(3-(2-methylbutyl))phenyl, 2-(3-(2-methylbutyl))phenyl, 3-(3-(2- methylbutyl))phenyl, 1-(4-(2-methylbutyl))phenyl, 2-(4-(2-methylbutyl))phenyl, 3-(4-(2- methylbutyl))phenyl, 1-(1-(2,2-Dimethylpropyl))phenyl, 2-(1-(2,2- Dimethyipropyl))phenyl, 3-(1-(2,2-Dimethylpropyl))phenyl, 1-(1-hexenyl)phenyl, 2-(1- hexenyl)phenyl, 3-(1-hexenyl)phenyl, 1-(2-hexenyl)phenyl, 2-(2-hexenyl)phenyl, 3-(2- hexenyl)phenyl, 1-(3-hexenyl)phenyl, 2-(3-hexenyl)phenyl, 3-(3-hexenyl)phenyl, 1-(1- (2-Methylpentenyl))phenyl, 2-(1-(2-Methylpentenyl))phenyl, 3-(1-(2- Methylpentenyl))phenyl, 1 -(2-(2-Methylpentenyl))phenyl, 2-(2-(2- Methylpentenyl))phenyl, 3-(2-(2-Methylpentenyl))phenyl, 1 -(3-(2- Methylpentenyl))phenyl, 2-(3-(2-Methylpentenyl))phenyl, 3-(3-(2- Methylpentenyl))phenyl, 1 -(4-(2-Methylpentenyl))phenyl, 2-(4-(2- Methylpentenyl))phenyl, 3-(4-(2-Methylpentenyl))phenyl, 1 -(5-(2- Methylpentenyl))phenyl, 2-(5-(2-Methylpentenyl))phenyl, 3-(5-(2- Methylpentenyl))phenyl, 1-(1-(2,2-Dimethylbutenyl))phenyl, 2-(1-(2,2- Dimethylbutenyl))phenyl, 3-(1-(2,2-Dimethylbutenyl))phenyl, 1-(3-(2,2- Dimethylbutenyl))phenyl, 2-(3-(2,2-Dimethylbutenyl))phenyl, 3-(3-(2,2- Dimethylbutenyl))phenyl, 1-(4-(2,2-Dimethylbutenyl))phenyl, 2-(4-(2,2- Dimethylbutenyl))phenyl, 3-(4-(2,2-Dimethylbutenyl))phenyl.

Unter Halogen ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung Fluor, Chlor, Brom oder lod, bevorzugt Fluor, Chlor oder Brom zu verstehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich demgemäss beispielsweise zur Herstel¬ lung der folgenden, beispielhaft genannten Verbindungen der Formeln (1-1) bis (I-25) in optisch aktiver Form:

(I-5) (I-6) (I-7) (I-8)

O

C ₁₇ H ₃₅ ^ ^ , _{QEt HQ}

NMe, ^O O

(I-9) (1-10) (1-11 ) (1-12)

(1-13)

(1-19) (I-20)

(1-17) (1-18) (1-21)

(I-22)

(I-23) (I-24) (I-25)

Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung optisch aktiver Aldehyde oder Ketone durch asymmetrische Hydrierung α,ß-ungesättigter Al- dehyde oder Ketone. Demgemäss eignet es sich insbesondere zur Herstellung optisch aktiver Verbindungen der Formel (I ¹ )

in der

R ¹ ', R ^2' die gleichen Bedeutungen haben können wie vorstehend R ¹ und R ² und

R ³ ' für Wasserstoff oder einen unverzweigten, verzweigten oder cyclischen

Alkylrest mit 1 bis 25 Kohlenstoffatomen, der gegebenenfalls eine oder mehrere, in der Regel 1 bis etwa 5, ethylenische Doppelbindungen und/oder einen oder mehrere, in der Regel 1 bis etwa 5, gleiche oder ver¬ schiedene Substituenten ausgewählt aus der Gruppe der Substituenten OR ⁴ , NR ⁵ R ⁶ , Halogen, C ₆ -Ci ₀ -Aryl und C ₃ -C ₉ -Hetaryl tragen kann, steht,

wobei R ⁴ , R ⁵ und R ⁶ die vorstehend bezeichneten Bedeutungen besitzen können,

durch asymmetrische Hydrierung α,ß-ungesättigter Aldehyde oder Ketone der Formel (H')

wobei die Reste R ^1' bis R ^3' die oben angegebene Bedeutung besitzen.

Bevorzugt eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung optisch aktiver Aldehyde der Formel (III), die in ß-Position zur Carbonylgruppe eine Methylgruppe auf¬ weisen

wobei

R ¹⁰ für einen unverzweigten oder verzweigten Alkylrest mit 2 bis 25 Kohlenstoff¬ atomen, der gegebenenfalls 1 bis 5 ethylenische Doppelbindungen aufweisen kann, steht und

* ein asymmetrisches Kohlenstoffatom bezeichnet,

durch asymmetrische Hydrierung α,ß-ungesättigter Aldehyde der Formel (IV) oder (V)

wobei der Rest R die oben angegebene Bedeutung besitzt.

Als Beispiele für erfindungsgemäß in optisch aktiver Form herstellbare Aldehyde oder Ketone der Formeln (I ¹ ) bzw. (III) seien die folgenden Verbindungen genannt:

(M) (l'-2) (r-3) (HH) (r-4)

(III-4)

(i'-7) (I--8) (l'-10) (M1)

(r-9)

Die Aldehyde der Formel (III) sind erfindungsgemäß durch asymmetrische, d.h. enanti- oselektive Hydrierung der entsprechenden α,ß-ungesättigten Aldehyde der Formeln

(IV) oder (V) zugänglich. Die Verbindungen der Formeln (IV) und (V) stellen E/Z- Doppelbindungsisomere zueinander dar. Prinzipiell sind die optisch aktiven Aldehyde der Formel (III) ausgehend von beiden Doppelbindungsisomeren der Formeln (IV) und

(V) zugänglich. Je nach Wahl der enantiomeren Form des Katalysators , d.h. je nach Wahl des (+)- bzw. (-)-Enantiomeren des Katalysators bzw. des (+)- bzw. (-)- Enantiomeren des eingesetzten chiralen Liganden, erhält man in erfindungsgemäßer Weise aus dem eingesetzten E- oder Z-Doppelbindungsisomeren bevorzugt eines der Enantiomere des optisch aktiven Aldehyds. Gleiches gilt für die vorstehend genannten Substrat bzw. Produktklassen. Prinzipiell lassen sich auch Gemische der beiden Dop¬ pelbindungsisomere in erfindungsgemäßer Weise umsetzen. Man erhält auf diese Weise Gemische der beiden Enantiomere der gewünschten Zielverbindung.

Besonders bevorzugt eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von optisch aktivem Citronellal der Formel (VI)

durch asymmetrische Hydrierung von Neral der Formel (VII) oder Geranial der Formel (VIII)

Auch Gemische von Geranial und Neral lassen sich in erfindungsgemäßer Weise um¬ setzen, wobei man, wie vorstehend beschrieben Gemische von D- bzw. L-Citronellal enthält, die optisch aktiv sind, falls die beiden Enantiomere nicht zu gleichen Teilen darin vorliegen.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere bevorzugt ist die erfin¬ dungsgemäße Herstellung D-Citronellal durch asymmetrische Hydrierung von Neral bzw. Geranial.

Das erfindungsgemäße Herstellverfahren wird in Gegenwart eines im Reaktionsge¬ misch löslichen, optisch aktiven Übergangsmetall-Katalysators, der mindestens einen Kohlenmonoxid-Liganden aufweist, durchgeführt.

Derartige Katalysatoren sind beispielsweise erhältlich durch Reaktion mindestens einer geeigneten, im Reaktionsgemisch löslichen Übergangsmetall-Verbindung mit einem optisch aktiven Liganden, der mindestens ein Phosphor- und/oder Arsenatom aufweist.

Bevorzugte Übergangsmetall-Verbindungen sind solche der Metalle der VIII. Neben¬ gruppe des Periodensystems der Elemente, insbesondere Ru, Rh, Pd, Ir und Pt. Erfin¬ dungsgemäß besonders bevorzugte Übergangsmetalle der VIII. Nebengruppe des Pe¬ riodensystems sind Rh und Ir.

Geeignete Verbindungen der genannten Übergangsmetalle sind insbesondere solche, die im gewählten Reaktionsmedium löslich sind, wie beispielsweise Salze oder Kom¬ plexverbindungen mit geeigneten Liganden wie z.B. Carbonyl, Acetylacetonat, Hydro- xy, Cyclooctadien, Norbomadien, Cycloocten, Methoxy, Acetyl oder sonstige aliphati- sche oder aromatische Carboxylate. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugte Übergangsmetallverbindungen sind Rh(I)- und Rh(III)- sowie Rh(O)- Verbindungen, Ir(I)-, Ir(III), Ir(IV)- sowie lr(0)-Verbindungen, Ru(II), Ru(III), Ru(IV)- sowie Ru(0)-verbindungen, Pd(Il)-, Pd(IV)- sowie Pd(0)-Verbindungen und Pt(II)-, Pt(IV)-sowie Pt(0)-Verbindungen. Bevorzugt sind solche Übergangsmetall- Verbindungen, die bereits mindestens einen CO-Liganden aufweisen. Daneben lassen

sich auch Übergangsmetall-Verbindungen, die keinen CO-Liganden aufweisen, im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens als Ausgangsverbindung zur Herstellung der erfindungsgemäß einzusetzenden Katalysatoren verwenden. Diese werden unter den Bedingungen der erfindungsgemäß wahlweise durchzuführenden Präformierung bzw. der erfindungsgemäßen Hydrierbedingungen unter Zusatz von Kohlenmonoxid in die gewünschten Katalysatoren überführt.

Beispiele für erfindungsgemäß einsetzbare Übergangsmetall-Verbindungen sind: RhCI ₃ , Rh(OAc) ₃ , [Rh(cod)CI] ₂ , Rh(CO) ₂ acac, [Rh(cod)OH] ₂ , [Rh(cod)OMe] ₂ , Rh ₄ (CO) ₁₂ , Rh ₆ (CO) ₁₆ bzw. Ir ₄ (CO) ₁₂ , [lr(cod)CI] ₂ , wobei „acac" für einen Acetylaceto- nat- und „cod" für einen Cyclooctadien-Liganden steht.

Die genannten und weitere geeignete Übergangsmetallverbindungen und -komplexe sind bekannt und in der Literatur hinreichend beschrieben oder können vom Fachmann analog zu den bereits bekannten Verbindungen hergestellt werden.

Die genannten Übergangsmetallverbindungen setzt man erfindungsgemäß üblicher¬ weise in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 1 mol-%, bevorzugt von etwa 0,05 bis etwa 0,5 mol-%, insbesondere von etwa 0,02 bis etwa 0,2 moI-% (bezogen auf die ent- haltenen Übergangsmetallatome) im Verhältnis zur Menge an zu hydrierendem Sub¬ strat ein.

Bei unter kontinuierlichen Bedingungen durchgeführten Umsetzungen wählt man das Verhältnis von eingesetzter Menge an Übergangsmetallverbindung als Vorläufer des erfindungsgemäßen homogenen Katalysators zur Menge an zu hydrierendem Substrat vorteilhaft so, dass eine Katalysatorkonzentration im Bereich von etwa 100 ppm bis 10000 ppm, insbesondere im Bereich von etwa 200 ppm bis 5000 ppm eingehalten wird.

Die genannten Übergangsmetallverbindungen werden erfindungsgemäß mit einer wei¬ teren Verbindung in Kontakt gebracht, die optisch aktiv, bevorzugt im wesentlichen enantiomerenrein ist (d.h. einen Enantiomerenüberschuss von mindestens etwa 99% aufweist) und mindestens ein Phosphor und/oder Arsenatom, bevorzugt mindestens ein Phosphoratom aufweist. Diese als chiraler Ligand zu bezeichnende Verbindung bildet im Reaktionsgemisch bzw. im Präformierungsgemisch mit der eingesetzten Ü- bergangsmetall-Verbindung den erfindungsgemäß einzusetzenden Übergangsmetall- Katalysator.

Insbesondere bevorzugt sind solche chiralen Liganden die zwei Phosphoratome auf- weisen und mit dem eingesetzten Übergangsmetall Chelatkomplexe bilden.

Als chirale Liganden eignen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung solche Ver¬ bindungen, wie sie beispielsweise in: I. Ojima (Hrsg.), Catalytic Asymmetrie Synthesis, Wiley-VCh, 2. Auflage, 2000 oder in E. N. Jacobsen, A. Pfaltz, H. Yamamoto (Hrsg.), Comprehensive Asymmetrie Catalysis, 2000, Springer oder in W. Tang, X. Zhang, Chem. Rev. 2003, 103, 3029-3069 beschrieben sind.

Beispielhaft seien die folgenden Verbindungen als erfindungsgemäß bevorzugt ein¬ setzbare chirale Liganden angeführt:

(7) (8) (9)

(12)

(10) (11)

(13) Weiterhin seien als erfindungsgemäß einsetzbare chirale Liganden beispielhaft die folgenden Verbindungen angeführt:

(14) (15) (16) (17)

(18) (19) (20) (21)

(22) (23) (24) (25)

(31) (32) (33) (34)

(36) (37) (38) (39)

(52) (53) (54) (55)

(68) (69) (70) (71)

(72) (73) (74) (75)

(76) (77) (78) (79)

(80) (81 ) (82) (83)

(88) (89) (90)

Dabei ist unter "Ph" Phenyl, "Cy" Cyclohexyl, "XyI" XyIyI, ¹ ToI" p-Tolyl und "Bn" Benzyl zu verstehen.

Erfindungsgemäß besonders bevorzugte Liganden sind die der Strukturformeln (1) bis (13) sowie (37), (38), (41), (43), (49), (50), (51), (52), (65), (66), (67), (68), (69), (71), (72), (73), (74), (75), (83), (84), (85), (86), (87).

Insbesondere bevorzugte Liganden sind solche der allgemeinen Formeln (IX) bis (Xl)

in denen

R ¹¹ , R ¹² : jeweils unabhängig voneinander für einen unverzweigten, verzweig¬ ten oder cyclischen Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, der gegebenenfalls eine oder mehrere, in der Regel 1 bis etwa 4, ethy- lenische Doppelbindungen und/oder einen oder mehrere, in der Re¬ gel 1 bis etwa 4, gleiche oder verschiedene Substituenten ausge¬ wählt aus der Gruppe der Substituenten OR ¹⁹ , NR ²⁰ R ²¹ , Halogen, C ₆ -Cio-Aryl und C ₃ -C ₉ -Hetaryl tragen kann und R ¹¹ und R ¹² gemein¬ sam einen 4 bis 20-gliedrigen Ring bilden können, der eines oder mehrere, in der Regel 1 oder 2 O-Atome beinhalten kann, stehen und

R 1 ¹ 3 ^d , _D R1 ¹ 4 ⁴ :. jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder geradkettiges oder verzweigtes C ₁ - bis C ₄ -Alkyl bedeuten und

R , R , R , R : jeweils für C ₆ - bis C ₁₀ -Aryl, das gegebenenfalls einen oder mehrere, in der Regel 1 bis 8, bevorzugt 1 bis 4 Substituenten ausgewählt aus der Gruppe der Substtuenten C ₁ - bis C ₄ -Alkyl, C ₆ - bis C ₁₀ -Aryl, C ₁ - bis C ₄ -Alkoxy und Amino tragen kann, stehen und

R ¹⁹ , R ²⁰ , R ²¹ : jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, C-i-C ₄ -AIkyl, C ₆ -C ₁₀ -

Aryl, C ₇ -C ₁₂ -Aralkyl oder C ₇ -C ₁₂ -Alkylaryl bedeuten, wobei

R ²⁰ , R ²¹ : gemeinsam auch eine Alkylenkette mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, die durch N oder O unterbrochen sein kann, bedeuten können.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere bevorzugte Liganden sind solche der allgemeinen Formel (IX), insbesondere die im folgenden als "Chi- raphos" bezeichnete Verbindungen der Formel (1).

Die gewählten chiralen Liganden können erfindungsgemäß jeweils in Form ihrer beiden Enantiomeren eingesetzt werden.

Bei Einsatz von chiralen Liganden mit zwei Phosphoratomen setzt man diese vorteil¬ haft in einer Menge von etwa 1 bis etwa 10 mol, bevorzugt etwa 1 bis etwa 4 mol pro mol an eingesetzter Übergangsmetall-Verbindung ein.

Aus der gewählten Übergangsmetall-Verbindung und dem gewählten chiralen Ligan¬ den können die eigentlichen, mindestens einen Kohlenmonoxid-Liganden enthaltenden Präkatalysatoren durch Zusammenbringen und ggf. Präformierung mit einer Mischung aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid erhalten werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist so durchzuführen, dass man den im Reaktions¬ gemisch löslichen, d.h. homogenen Katalysator, gewünschtenfalls in Anwesenheit des asymmetrisch zu hydrierenden Substrats, entweder vor der asymmetrischen Hydrie¬ rung mit einem Gasgemisch vorbehandelt, das Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthält (d.h. eine sogenannte Präformierung des Katalysators durchführt) oder die asymmetri- sehe Hydrierung in Gegenwart von dem Reaktionsgemisch zusätzlich zugeführtem Kohlenmonoxid durchführt oder eine Präformierung durchführt und anschließend die asymmetrische Hydrierung in Gegenwart von dem Reaktionsgemisch zusätzlich zuge¬ führtem Kohlenmonoxid durchführt.

Bevorzugt führt man das erfindungsgemäße Verfahren so durch, dass man den Kata¬ lysator mit einem Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthaltendem Gasgemisch vorbe¬ handelt (d.h. präformiert) und die asymmetrische Hydrierung in Gegenwart von dem Reaktionsgemisch zusätzlich zugeführtem Kohlenmonoxid durchführt.

Führt man eine Präformierung durch, löst man üblicherweise die gewählte Über¬ gangsmetall-Verbindung und den gewählten chiralen Liganden und gewünschtenfalls das asymmetrisch zu hydrierende Substrat in einem geeigneten, unter den reaktions- bedingungen inerten Lösungsmittel bzw. Lösungsmedium wie beispielsweise Ether, Tetrahydrofuran, Toluol, Chlorbenzol, Octadecanol, Biphenylether, Texanol, Mar- lotherm, Oxoöl 9N (Hydroformylierungsprodukte aus isomeren Octenen, BASF Aktien¬ gesellschaft) und dergleichen mehr. Als Lösungsmedium können auch das umzuset¬ zende Substrat, das Produkt oder bei der Umsetzung eventuell anfallende hochsie-

dende Nebenprodukte dienen. Der resultierenden Lösung wird, vorteilhafterweise in einem geeigneten Druckreaktor bzw. Autoklaven, bei einem Druck von üblicherweise etwa 5 bis etwa 350 bar, bevorzugt von etwa 20 bis etwa 200 bar und besonders be¬ vorzugt von etwa 50 bis etwa 100 bar ein Gasgemisch aufgepresst, das Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthält. Bevorzugt setzt man zur Präformierung ein Gasgemisch ein, das etwa

30 bis 99 Vol.-% Wasserstoff, 1 bis 70 Vol.-% Kohlenmonoxid und 0 bis 5 Vol.-% weiterer Gase enthält,

wobei sich die Angaben in Vol.-% zu 100 Vol.-% addieren müssen, enthält.

Besonders bevorzugt setzt man zur Präformierung ein Gasgemisch ein, das etwa

40 bis 80 Vol.-% Wasserstoff,

20 bis 60 Vol.-% Kohlenmonoxid und

0 bis 5 Vol.-% weiterer Gase enthält,

wobei sich die Angaben in Vol.-% zu 100 Vol.-% addieren müssen, enthält.

Ein zur Präformierung insbesondere bevorzugtes Gasgemisch ist sogenanntes Syn¬ thesegas, das üblicherweise zu etwa 35 bis 55 Vol-% aus Kohlenmonoxid neben Was¬ serstoff und Spuren weiterer Gase besteht.

Die erfindungsgemäße Präformierung des Katalysators wird üblicherweise bei Tempe¬ raturen von etwa 25°C bis etwa 100 ⁰ C, bevorzugt bei etwa 40 ⁰ C bis etwa 8O ⁰ C durch¬ geführt. Führt man die Präformierung in Gegenwart des asymmetrisch zu hydrierenden Substrats durch, wählt man die Temperatur mit Vorteil so, dass es nicht in störendem Ausmaß zu einer Isomerisierung der zu hydrierenden Doppelbindung kommt. Die Prä¬ formierung ist üblicherweise nach etwa 1 h bis etwa 24 h, oft nach etwa 1 bis etwa 12 h abgeschlossen.

Im Anschluss an die optional durchzuführende Präformierung führt man erfindungsge- maß die asymmetrische Hydrierung des gewählten Substrats durch. Nach vorange¬ gangener Präformierung lässt sich das gewählte Substrat in der Regel mit gutem Erfolg mit oder ohne Zuführung von zusätzlichem Kohlenmonoxid durchführen. Wurde auf eine vorangegangene Präformierung verzichtet, ist die erfindungsgemäße asymmetri¬ sche Hydrierung in Gegenwart von dem Reaktionssystem zusätzlich zugeführtem Koh- lenmonoxid durchzuführen. Besonders vorteilhaft führt man eine Präformierung wie beschrieben durch und setzt dem Reaktionsgemisch während der asymmetrischen Hydrierung zusätzliches Kohlenmonoxid zu.

Die Zugabe von zusätzlichem Kohlenmonoxid kann auf verschiedene Weise vorge¬ nommen werden: So kann das Kohlenmonoxid beispielsweise dem zur asymmetri¬ schen Hydrierung eingesetzten Wasserstoff beigemischt werden oder auch direkt gas- förmig in die Reaktionslösung eindosiert werden. Eine weitere Möglichkeit besteht bei¬ spielsweise darin, dem Reaktionsgemisch Verbindungen zuzusetzen, die leicht Koh¬ lenmonoxid freisetzen, wie beispielsweise Formiate oder Oxalyl-Verbindungen.

Bevorzugt setzt man dem zur asymmetrischen Hydrierung eingesetzten Wasserstoff Kohlenmonoxid zu. Der Anteil an Kohlenmonoxid im eingesetzten Wasserstoff beträgt üblicherweise etwa 100 bis etwa 10000 ppm, bevorzugt etwa 500 bis etwa 5000 ppm und besonders bevorzugt etwa 600 bis etwa 3000 ppm.

Die erfindungsgemäße asymmetrische Hydrierung nimmt man vorteilhaft bei einem Druck von etwa 1 bis etwa 300 bar, bevorzugt von etwa 10 bis etwa 100 bar, insbe¬ sondere bei etwa 50 bis etwa 100 bar und einer Temperatur von in der Regel etwa O ⁰ C bis etwa 100 ⁰ C, bevorzugt etwa O ⁰ C bis etwa 30 ⁰ C, insbesondere bei etwa 10°C bis etwa 30°C vor.

Die Wahl des zur Durchführung der erfindungsgemäßen asymmetrischen Hydrierung einzusetzenden Lösemittels ist nicht kritisch. Geeignete Lösemittel sind beispielsweise jene zur Durchführung der erfindungsgemäßen Präformierung genannten. Mit beson¬ derem Vorteil führt man die asymmetrische Hydrierung im gleichen Lösemittel durch wie die gegebenenfalls zuvor durchgeführte Präformierung.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit gutem Erfolg mit und ohne Zugabe von tertiären Aminen durchgeführt werden. Bevorzugt führt man das erfindungsgemäße Verfahren in Abwesenheit, d.h. ohne Zugabe von zusätzlichen tertiären Aminen oder in Anwesenheit nur katalytischer Mengen von zusätzlichen tertiären Aminen durch.

Als Reaktionsgefäße zur Durchführung der erfindungsgemäßen asymmetrischen Hyd¬ rierung sind prinzipiell all jene geeignet, die Umsetzungen unter den genannten Bedin¬ gungen, insbesondere Druck und Temperatur, erlauben und für Hydrierreaktionen ge¬ eignet sind wie Beispielsweise Autoklaven, Rohrreaktoren, Blasensäulen, etc.

Mit Vorteil bricht man die Reaktion ab, wenn die Zielverbindung in der gewünschten Ausbeute und der gewünschte optischen Aktivität, d.h. mit dem gewünschten Enantio- merenüberschuss (ee) im Reaktionsgemisch vorliegt, wie es der Fachmann durch Rou¬ tineuntersuchungen beispielsweise mittels chromatographischer Methoden feststellen kann. Üblicherweise ist die Hydrierung nach etwa 1 bis etwa 150 h, oft nach etwa 2 bis etwa 24 h abgeschlossen.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren gelingt es, optisch aktive Carbonylverbindun- gen, insbesondere optisch aktive Aldehyde in hohen Ausbeuten und Enantiomerenü- berschüssen bereitzustellen. Üblicherweise erhält man die gewünschten asymmetrisch hydrierten Verbindungen in einem Enantiomerenüberschuss von mindestens 80 % ee, oft mit einem Enantiomerenüberschuss von etwa 85 bis etwa 99 % ee. Dabei ist zu beachten, dass der maximal erzielbare Enantiomerenüberschuss von der Reinheit des eingesetzten Substrats, insbesondere im Hinblick auf die Isomerenreinheit der zu hyd¬ rierenden Doppelbindung, abhängen kann.

Demzufolge eignen sich als Ausgangssubstanzen insbesondere solche, die ein Isome¬ renverhältnis von mindestens etwa 90:10, bevorzugt mindestens etwa 95:5 bezüglich der E/Z-Doppelbindungsisomere aufweisen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die eingesetzten homogenen Katalysatoren durch das zusätzlich ins Reaktionssystem eingebrachte

Kohlenmonoxid stabilisiert werden, wodurch zum einen die Standzeit der Katalysatoren deutlich erhöht wird und zum anderen die Wiederverwendbarkeit der homogenen Kata¬ lysatoren ermöglicht wird.

So lässt sich beispielsweise das erhaltene Reaktionsprodukt durch dem Fachmann an sich bekannte Verfahren, wie z.B. durch Destillation, aus dem Reaktionsgemisch ent¬ fernen und der zurückbleibende Katalysator, gegebenenfalls nach abermaliger Präfor¬ mierung, im Rahmen weiterer Umsetzungen nutzen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann demgemäss sowohl diskontinuierlich bzw. se¬ mikontinuierlich als auch kontinuierlich betrieben werden und eignet sich insbesondere für Umsetzungen in technischem Maßstab.

Im Rahmen einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens setzt man Neral oder Geranial, das bis zu etwa 5 mol-%, bevorzugt bis zu etwa 2 mol-% des jeweiligen Doppelbindungsisomeren enthält, zu optisch aktivem Citronellal um. Zur Bildung des Katalysators setzt man bevorzugt eine im Reaktions¬ gemisch lösliche Verbindung des Rhodium, insbesondere Rh(OAc) ₃ , [Rh(COd)CI] ₂ , Rh(CO) ₂ acac, [Rh(cod)OH] ₂ , [Rh(cod)OMe] ₂ , Rh ₄ (CO) ₁₂ oder Rh ₆ (CO) ₁₆ und als chira- len Liganden (R,R)-Chiraphos bzw. (S,S)-Chiraphos ((2R, 3R)-(+)-2,3- bis(Diphenylphosphino)butan bzw. (2S, 3S)-(-)-2,3-bis(Diphenylphosphino)butan) im molaren Verhältnis von etwa 1 :1 bis etwa 1 :4 ein. In einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren setzt man Neral, das bis zu etwa 5 mol-%, bevorzugt bis zu etwa 2 mol-% Geranial enthält in Gegenwart von Rh(OAc) ₃ , [Rh(COd)CI] ₂ , Rh(CO) ₂ acac, [Rh(COd)OH] ₂ , [Rh(cod)OMe] ₂ , Rh ₄ (CO) ₁₂ oder Rh ₆ (CO) ₁₆ und (R,R)-Chiraphos zum D-Citronellal um. Bevorzugt präformiert man den Katalysator unter den vorstehend genannten Bedingungen und führt anschließend die asymmetri-

sehe Hydrierung in Gegenwart von Wasserstoff durch, der etwa 600 bis etwa 3000 ppm Kohlenmonoxid enthält. Im Rahmen der bevorzugten Ausführungsform verzichtet man vorteilhaft auf den Zusatz von Lösemitteln und führt die genannten Umsetzungen im umzusetzenden Substrat bzw. dem Produkt und gegebenenfalls in hochsiedenden Nebenprodukten als Lösemedium durch. Insbesondere bevorzugt ist die kontinuierliche Reaktionsführung unter Wiederverwendung bzw. Rückführung des erfindungsgemäß stabilisierten homogenen Katalysators.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von optisch aktivem Menthol unter Verwendung von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltem optisch aktivem Citronellal. Die Herstellung von optisch akti¬ vem Menthol ausgehend von optisch aktivem Citronellal ist bekannt. Ein Schlüssel¬ schritt ist hierbei die Cyclisierung von optisch aktivem Citronellal zu optisch aktivem Isopulegol wie beispielsweise in der EP-A 1 225 163 beschrieben.

Das erfindungsgemäß hergestellte optisch aktive Citronellal lässt sich, wie nachste¬ hend schematisch für die Herstellung von L-Menthol der Formel (XIII) dargestellt, in Gegenwart einer geeigneten Säure, insbesondere einer Lewis-Säure zum L-Isopulegol der Formel (XII) cyclisieren und anschließend zum L-Menthol hydrieren.

(VI ¹ ) (XII) (XIII)

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft demgemäss die Verwendung von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltem optisch aktivem Citronellal zur Herstellung von optisch aktivem Menthol. Insbesondere betrifft die Erfindung die Verwendung von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltem D-Citronellal zur Herstellung von optisch aktivem L-Menthol.

Die folgenden Beispiele dienen der Verdeutlichung der Erfindung, ohne sie in irgend einer Weise zu beeinträchtigen:

Beispiel 1 : Asymmetrische Hydrierung von cis-Citral in Gegenwart von Kohlenmonoxid

17,9 mg Rh(CO) ₂ acac und 38,5 mg (R.R)-Chiraphos wurden unter Schutzgasatmo- Sphäre in 20 g Toluol gelöst und in einen 100 ml Autoklaven überführt, der zuvor 3 mal mit einem Gemisch aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff (1 :1 , V0I./V0I.) gespült wurde. Es wurde bei einem Druck von 8 bar CCVH ₂ 1:1 und 60 ⁰ C für 3 h gerührt und anschlie-

ßend auf Raumtemperatur abgekühlt. Mittels einer Druckschleuse wurden dann 10,94 g Neral (Verhältnis der Doppelbindungsisomere Neral/Geranial = 99,1:0,9; Verhältnis Substrat/Katalysator = 1000) mit 15 bar H ₂ zugepresst. Der Reaktionsdruck wurde durch Zupressen von Wasserstoff auf 80 bar eingestellt. Zur Reduktion des CO- Partialdrucks wurde der Druck drei mal und nach 3 h ein weiteres mal auf 8 bar ernied¬ rigt und mittels Wasserstoff auf 80 bar nachgepresst. Nach 18 h wurde gaschroma- tographisch ein Umsatz von 99,9% und eine Ausbeute an D-Citronellal von 99,8% mit einer optischen Reinheit von 90% ee bestimmt.

Beispiel 2: Asymmetrische Hydrierung von Neral in Gegenwart von Kohlenmonoxid

17,0 mg Rh(CO) ₂ acac und 43,8 mg (R.R)-Chiraphos wurden in 0,8 ml THF gelöst und in einem Autoklaven bei 80 bar Synthesegas (H ₂ /CO = 1:1 , Vol./Vol.) und 6O ⁰ C für 8 h gerührt. Anschließend wurden 39,00 g Neral (Verhältnis der Doppelbindungsisomere Neral/Geranial = 95,2:4,8; Verhältnis Substrat/Katalysator = 4000) gelöst und zusam¬ men mit der Katalysatorlösung in einen 100 ml Autoklaven gegeben, der zuvor 3 mal mit CCVH ₂ 1 :1 (Vol./Vol.) gespült wurde. Der Reaktionsdruck wurde durch Zupressen von Wasserstoffgas, das 1000 ppm Kohlenmonoxid enthielt auf 80 bar eingestellt. Nach 144 h wurde gaschromatographisch ein Umsatz von 84,3% und eine Ausbeute von 80,9% an D-Citronellal mit einer optischen Reinheit von 64% ee bestimmt.

Beispiel 3: Asymmetrische Hydrierung von Neral unter Wiederverwendung des Kataly¬ sators

23,7 mg Rh(CO) ₂ acac und 55,7 mg (R,R)-Chiraphos wurden unter Schutzgasatmo¬ sphäre in 24 g THF gelöst und in einen 100 ml Autoklaven gegeben, der zuvor 3 mal mit COVH ₂ 1:1 (Vol./Vol.) gespült wurde. Es wurde bei einem Druck von 80 bar CO/H ₂ 1 :1 und 6O ⁰ C 3 h gerührt. Anschließend wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und auf einen Druck von 8 bar CO/H ₂ 1:1 entspannt. Mittels einer Druckschleuse wurden 13,2 g) Neral (Verhältnis der Doppelbindungsisomere Neral/Geranial = 99,4:0,6) mit 15 bar H ₂ zugepresst. Der Reaktionsdruck wurde durch Zupressen von Wasserstoff auf 80 bar eingestellt. Zur Reduktion des CO-Partialdrucks wurde der Druck 5 mal auf 8 bar er¬ niedrigt und mit Wasserstoff auf 80 bar nachgepresst. Der gaschromatographisch be¬ stimmte Gehalt an CO im Gasraum betrug 510 ppm. Nach jeweils 20 h und 40 h wer- den weitere 13,20 g bzw. 19,80 g Neral zugegeben. Nach 66 h wurde gaschroma¬ tographisch ein Umsatz von 75,8% und eine Ausbeute von 72,8% D-Citronellal mit einer optischen Reinheit von 87% ee bestimmt.

Die Gesamt-turn-over-number bezogen auf die Ausbeute an D-Citronellal betrug 1030.

Beispiel 4: Asymmetrische Hydrierung von cis-Citral unter Abdestillieren des Produkts und Wiederverwendung des Katalysators

8,4 mg Rh(CO) ₂ acac und 21 ,6 mg (R,R)-Chiraphos wurden in 0,8 ml THF gelöst und in einem Autoklaven bei 80 bar Synthesegas (H ₂ /CO = 1 :1 , Vol./Vol.) und 6O ⁰ C für 8 h gerührt. Danach wurden 9 g Neral (Verhältnis der Doppelbindungsisomere Ne- ral/Geranial = 95,2:4,8) in den Autoklaven gefüllt. Der Reaktionsdruck wurde durch Zupressen von Wasserstoffgas, das 1000 ppm Kohlenmonoxid enthielt, auf 80 bar ein¬ gestellt. Nach 24 h war ein Umsatz von 99% erreicht, der ee des erhaltenen D-Citronellals betrug 83%.

Nach Abdestillieren des Produktes werden weitere 8,5g Neral (Verhältnis der Doppel¬ bindungsisomere Neral/Geranial = 95,2:4,8) zugegeben und 48 h bei 80 bar Wasser¬ stoffgas, das 1000 ppm Kohlenmonoxid enthielt, hydriert. Der Umsatz betrugt 36%, der ee des erhaltenen D-Citronellals betrug 54%.

Nach abermaligem Abdestillieren des Produktes werden weitere 6,8 g Neral (Verhältnis der Doppelbindungsisomere Neral/Geranial = 95,2:4,8) zugegeben und 72 h bei 80 bar Wasserstoffgas, das 1000 ppm Kohlenmonoxid enthielt, hydriert. Der Umsatz betrug 13%, der ee des erhaltene D-Citronellals betrug 30%.

Die Gesamt-turn-over-number bezogen auf die Ausbeute an D-Citronellal betrug 2312.

Beispiel 5: Asymmetrische Hydrierung von Neral unter Präformierung, Entfernung des Produkts und Wiederverwendung des Katalysators

30 mg Rh(CO) ₂ acac und 75 mg (R,R)-Chiraphos wurden in 3 ml THF gelöst und in einem Autoklaven bei 6O ⁰ C in Gegenwart von 80 bar Synthesegas (H ₂ /CO = 1 :1 , Vol./Vol) für 20 h gerührt. Anschließend wurden 37 g Neral (Verhältnis der Doppelbin¬ dungsisomere Neral/Geranial = 96,6:3,4) zugegeben und die Lösung in einen 100 ml Autoklaven gegeben, der zuvor 3 mal mit CCVH ₂ 1 : 1 (Vol./Vol.) gespült wurde. Der Re- aktionsdruck wurde durch Zupressen von Wasserstoffgas, das 1000 ppm Kohlenmo¬ noxid enthält, auf 80 bar eingestellt. Nach 24 h war ein Umsatz von >99% erreicht; der ee des erhaltene D-Citronellals betrug 87%.

Nach Abdestillieren des Produktes wurde der Destillationsrückstand mit THF verdünnt und in einem Autoklaven bei 60 ⁰ C in Gegenwart von Synthesegas (H ₂ /CO = 1:1) bei einem Druck von 80 bar für 20 h gerührt. Danach wurden weitere 32 g Neral (Verhält¬ nis der Doppelbindungsisomere Neral/Geranial = 96,6:3,4) zugegeben und 24 h bei einem Druck von 80 bar Wasserstoffgas, das 1000 ppm Kohlenmonoxid enthielt, hyd¬ riert. Der Umsatz betrug >99%, der ee des erhaltenen D-Citronellals betrug 87%.

Nach abermaligem Abdestillieren des Produktes wurde der Destillationsrückstand mit THF verdünnt und in einem Autoklaven bei 6O ⁰ C in Gegenwart von 80 bar Synthese-

gas (H ₂ /CO = 1:1) für 20 h gerührt. Danach wurden weitere 32,96 g Neral (Verhältnis der Doppelbindungsisomere Neral/Geranial = 96,6:3,4) zugegeben und 24 h bei einem Druck von 80 bar Wasserstoffgas, das 1000 ppm Kohlenmonoxid enthielt, hydriert. Der Umsatz betrugt 90%, die optische Reinheit des erhaltenen D-Citronellals betrug 88% ee.

Das Experiment wurde nochmals wiederholt unter Zugabe von 33 g Neral (Verhältnis der Doppelbindungsisomere Neral/Geranial = 96,6:3,4). Man erhielt bei einem Umsatz von 17% D-Citronellal mit einer optischen Reinheit von 89% ee.

Die Gesamt-turn-over-number bezogen auf die Gesamtausbeute an D-Citronellal be¬ trug 4975.

Beispiel 6: Kontinuierlich betriebene asymmetrische Hydrierung von Neral

In einer kontinuierlich betriebenen Laboranlage wurde eine Lösung von 2,13 g Rh(CO) ₂ acac und 6,00 g (R.R)-Chiraphos in 70 g THF und 60 g Oxoöl 9N (BASF Akti- tengesellschaft), die zuvor 20 h bei 6O ⁰ C und einem Druck von 80 bar CCVH ₂ 1 :1 (Vol./Vol.) gerührt worden war und 170 g Neral (Verhältnis der Doppelbindungsisomere Neral/Geranial ca. 95:5) eingefüllt, woraufhin die Gasmischung im Präformierreaktor der Anlage auf 10000 ppm Kohlenmonoxid in Wasserstoff (80 bar), die Temperatur auf 60 ⁰ C eingestellt wurde. Im Hydrierreaktor wurde eine Gasmischung von 1000 ppm Kohlenmonoxid in Wasserstoff (80 bar) und eine Temperatur von 25°C eingestellt.

Der Zulauf von frischem Edukt wurde auf 6 g/h eingestellt. Eine produkthaltige Fraktion wurde im Vakuum kontinuierlich so abdestilliert, dass der Anlageninhalt nahezu kon¬ stant blieb. Es wurden innerhalb von 19 Tagen 6,01 mol (927,7 g) D-Citronellal erhal¬ ten. Die Gesamt-turn-over-number bezogen auf die Ausbeute an D-Citronellal betrug 10914.

Beispiel 7: Asymmetrische Hydrierung von 3-MethyIcyclopent-2-enon in Gegenwart von Kohlenmonoxid

0,3049 g Rh(CO) ₂ acac und 0,7767 g (R,R)-Chiraphos wurden unter Schutzgasatmo- Sphäre in 15 g Tetrahydrofuran gelöst und in einen 100 ml Autoklaven überführt, der zuvor 3 mal mit einem Gemisch aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff (1:1 , VoI ./Vol.) gespült wurde. Es wurde bei einem Druck von 8 bar CO/H ₂ 1:1 und 6O ⁰ C für 24 h ge¬ rührt und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Aus der resultierenden Stamm-Lösung wurde unter Schutzgasatmosphäre 2,48 g entnommen und in 35 ml Tetrahydrofuran gelöst. Mittels einer Spritze wurden 2,0 g 3-Methylcyclopent-2-enon zugegeben und bei 50 ⁰ C und 60 bar Wasserstoffgas, enthaltend 2000 ppm Kohlenmo-

noxid für 21 h gerührt. Der Umsatz zu 3-Methylcyclopentanon betrug 99 % der Enanti- omerenüberschuss betrug 87 %.

Vergleichsbeispiel 1: Asymmetrische Hydrierung von Neral

12,3 mg Rh ₄ (CO) ₁₂ und 31 ,5 mg (S.S)-Chiraphos wurden unter Schutzgasatmosphäre in 15 g Toluol gelöst und in einen 100 ml Autoklaven überführt, der zuvor 3 mal mit H ₂ gespült wurde. Es wurde bei 1 ,5 bar H ₂ für 1,5 h gerührt, auf Normaldruck entspannt und 1 g Neral (Verhältnis der Doppelbindungsisomere Neral/Geranial = 98,7:1,3; Ver- hältnis Substrat/Katalysator = 100) gelöst in 15 g Toluol mittels einer Spritze zugege¬ ben. Der Reaktionsdruck wurde durch Aufpressen von Wasserstoff auf 90 bar einge¬ stellt. Gaschromatographische Reaktionskontrolle zeigte nach 15 h vollständigen Um¬ satz und eine gaschromatographisch bestimmte Ausbeute von 98% L-Citronellal mit einer optischen Reinheit von 96% ee.