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DE69520077T2 - Oxotitankomplexe verwendbar als Katalysatoren für assymetrische Reaktionen insbesondere zur Herstellung von beta-hydroxy-Ketonen oder alpha-hydroxy-Carbonsäureestern - Google Patents

Oxotitankomplexe verwendbar als Katalysatoren für assymetrische Reaktionen insbesondere zur Herstellung von beta-hydroxy-Ketonen oder alpha-hydroxy-Carbonsäureestern

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DE69520077T2
DE69520077T2 DE69520077T DE69520077T DE69520077T2 DE 69520077 T2 DE69520077 T2 DE 69520077T2 DE 69520077 T DE69520077 T DE 69520077T DE 69520077 T DE69520077 T DE 69520077T DE 69520077 T2 DE69520077 T2 DE 69520077T2
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DE
Germany
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group
bonded
hydrocarbon ring
general formula
lower alkyl
Prior art date
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DE69520077T
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Inventor
Dai Kitamoto
Takeshi Nakai
Noboru Sayo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Takasago International Corp
Original Assignee
Takasago Perfumery Industry Co
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Publication date
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Application filed by Takasago Perfumery Industry Co filed Critical Takasago Perfumery Industry Co
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf neue Oxotitankomplexe, die durch die allgemeine Formel (I) wiedergegeben sind, welche als Katalysatoren für asymmetrische Reaktionen brauchbar sind; und sie bezieht sich auch auf Verfahren zum Herstellen von β-Hydroxycarbonylverbindungen oder α-Hydroxycarbonsäureestern in Gegenwart des Komplexes.
  • Die Verwendung eines Komplexes, der ein Titanatom und organische Liganden umfasst, als Katalysator für asymmetrische Reaktionen ist weit und breit bekannt. Weit und breit bekannt ist auch die Auswahl einer optisch aktiven Verbindung, insbesondere einer axial asymmetrischen hydroxylierten Verbindung als organischer Ligand eines solchen Komplexes.
  • Es wurde darüber berichtet, Binaphthol als solche hydroxylierte Verbindung auszuwählen und einen Titankomplex von dieser Verbindung, d. h. einen Binaphthol-dichlortitankomplex als Katalysator für eine asymmetrische Synthese zu verwenden (Mikami et al., J. Am. Chem. Soc., 1989, 111, 1940).
  • Wenngleich dieser Komplex ein ausgezeichneter asymmetrischer Katalysator ist, weist er dennoch die Probleme auf, dass seine Stabilität nicht ganz ausreichend ist und seine Herstellung einige Mühe bereitet.
  • Im Gegensatz dazu kann ein Binaphthol-diisopropoxytitankomplex äußerst leicht hergestellt werden, weist jedoch eine niedrige katalytische Aktivität auf. Die Verwendung des Binaphthol-diisopropoxytitankomplexes als asymmetrischer Katalysator ist deshalb unmöglich.
  • Andererseits wurde über eine Methode berichtet, in der ein Komplex als asymmetrischer Katalysator verwendet wird, der dadurch erhalten wird, dass Binaphthol dazu gebracht wird, an ein Hydrolysat von Titanisopropoxid zu koordinieren, das durch die chemische Formel
  • (i-Pro-O)&sub2;Ti=O
  • wiedergegeben ist (wobei i-Pro eine Isopropylgruppe bedeutet) (Mukaiyama et al., Chem. Lett., 1990, 1015).
  • Überdies mangelt es dem vorstehenden asymmetrischen Katalysator nicht nur an ausreichender katalytischer Aktivität und Anwendbarkeit für asymmetrische Reaktionen, sondern er führt auch zu Problemen, z. B., dass der als Zwischenprodukt für den vorstehenden Komplexkatalysator hergestellte Oxotitankomplex instabil ist und dass die Ligandenaustauschreaktion nicht gleichmäßig abläuft.
  • Folglich ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Probleme von herkömmlich bekannten asymmetrischen Katalysatoren, die Titan enthalten, zu lösen, d. h., einen titanhaltigen Komplex bereitzustellen, der nicht nur eine ausgezeichnete Eignung für asymmetrische Reaktionen aufweist, sondern auch sehr stabil ist.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zum effizienten Herstellen des titanhaltigen Komplexes bereitzustellen.
  • Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren bereitzustellen, in dem der titanhaltige Komplex verwendet wird, um entweder einen α-Hydroxycarbonsäureester oder eine β-Hydroxycarbonylverbindung herzustellen, welche jeweils eine ausgezeichnete optische Aktivität aufweisen.
  • Infolge umfangreicher Untersuchungen, die von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden, haben sie festgestellt, dass eine Verbindung, die durch Hydrolysieren eines Binaphthol-diisopropoxytitankomplexes erhalten wird, äußerst stabil ist und auch eine ausgezeichnete Eignung für asymmetrische Reaktionen aufweist. Weitere Untersuchungen erfolgten auf der Grundlage dieser Feststellung und die vorliegende Erfindung ist letztlich zustande gebracht worden.
  • Die vorliegende Erfindung stellt einen Oxotitankomplex bereit, der durch die allgemeine Formel (I) wiedergegeben ist:
  • worin R¹ und R² gleich oder verschieden sein können und jeweils ein Wasserstoffatom, eine niedere Alkylgruppe, eine niedere Alkoxygruppe, ein Halogenatom, eine Phenylgruppe, eine substituierte Phenylgruppe, eine Trialkylsilylgruppe, eine Monoalkyldiphenylsilylgruppe, eine Dialkylmonophenylsilylgruppe, eine Triphenylsilylgruppe, eine substituierte Triphenylsilylgruppe oder eine niedere Alkoxycarbonylgruppe bedeuten, mit der Maßgabe, dass R¹ und R² aneinander gebunden sein können, um zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die R¹ und R² gebunden sind, einen Kohlenwasserstoffring oder einen substituierten Kohlenwasserstoffring zu bilden; R³ und R&sup4; können gleich oder verschieden sein und bedeuten jeweils ein Wasserstoffatom, eine niedere Alkylgruppe, eine niedere Alkoxygruppe, eine Benzoylgruppe, eine Benzolsulfonylgruppe oder ein Halogenatom, mit der Maßgabe, dass R³ und R&sup4; aneinander gebunden sein können, um zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die R³ und R&sup4; gebunden sind, einen Kohlenwasserstoffring oder einen substituierten Kohlenwasserstoffring zu bilden; und n ist 1 oder 2.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Herstellen eines Oxotitankomplexes bereit, der durch die allgemeine Formei (I) wiedergegeben ist:
  • worin R¹, R², R³ und R&sup4; die gleichen Bedeutungen wie vorstehend definiert haben,
  • welches das Hydrolysieren einer Verbindung umfasst, die durch allgemeine Formei (II) wiedergegeben ist:
  • worin R¹, R², R³ und R&sup4; die gleichen Bedeutungen wie vorstehend definiert haben und R&sup5; Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, t-Butyl, Phenyl, o-Tolyl, m-Tolyl, p-Tolyl, 3,5-Xylyl, o-Methoxyphenyl, m-Methoxyphenyl, p-Methoxyphenyi, o-Chlorphenyl, m-Chlorphenyl oder p-Chlorphenyl bedeutet.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Herstellen eines α-Hydroxycarbonsäureesters bereit, der durch die allgemeine Formel (V) wiedergegeben ist:
  • worin R&sup6; ein Wasserstoffatom oder eine niedere Alkylgruppe bedeutet und R&sup7; eine niedere Alkylgruppe, eine Phenylgruppe oder eine Cycloalkylgruppe bedeutet, mit der Maßgabe, dass R&sup6; und R&sup7; aneinander gebunden sein können, um zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die R&sup6; und R&sup7; gebunden sind, einen Kohlenwasserstoffring zu bilden, und R&sup8; eine niedere Alkylgruppe bedeutet,
  • welches das Umsetzen einer Olefinverbindung, die durch die allgemeine Formel (III) wiedergegeben ist:
  • worin R&sup6; und R&sup7; die gleichen Bedeutungen wie vorstehend definiert haben, mit einer Glyoxylatverbindung, die durch die allgemeine Formel (IV) wiedergegeben ist:
  • worin R&sup8; die gleiche Bedeutung wie vorstehend definiert hat,
  • in Gegenwart des Oxotitankomplexes umfasst, der durch die vorstehend beschriebene allgemeine Formel (I) wiedergegeben ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt außerdem ein Verfahren zum Herstellen einer β-Hydroxycarbonylverbindung bereit, die durch die allgemeine Formel (VIII) wiedergegeben ist:
  • worin R&sup9; und R¹&sup0; gleich oder verschieden sein können und jeweils ein Wasserstoffatom oder eine niedere Alkylgruppe bedeuten, R¹¹ eine niedere Alkylgruppe, eine niedere Alkoxygruppe, eine Phenylgruppe, eine Phenoxygruppe oder eine niedere Alkylthiogruppe bedeutet, und R¹&sup5; eine niedere Alkylgruppe, eine niedere Alkoxymethylgruppe; eine Phenylgruppe, eine substituierte Phenylgruppe, eine Benzyloxymethylgruppe oder eine niedere Alkoxycarbonylgruppe bedeutet,
  • welches das Umsetzen einer Silylenoletherverbindung, die durch die allgemeine Formel (VI) wiedergegeben ist:
  • worin R&sup9;, R¹&sup0; und R¹¹ die gleichen Bedeutungen wie vorstehend definiert haben, und R¹², R¹³ und R¹&sup4; gleich oder verschieden sein können und jeweils eine niedere Alkylgruppe oder eine Phenylgruppe bedeuten,
  • mit einer Aldehydverbindung, die durch die allgemeine Formel (VII) wiedergegeben ist:
  • R¹&sup5;CHO (VII)
  • worin R¹&sup5; die gleiche Bedeutung wie vorstehend definiert hat,
  • in Gegenwart des durch die vorstehend beschriebene allgemeine Formel (I) wiedergegebenen Oxotitankomplexes umfasst.
  • Der Oxotitankomplex der vorliegenden Erfindung, welcher durch die vorstehend beschriebene allgemeine Formel (I) wiedergegeben ist, schließt speziell die Dimere und Trimere ein, die durch die folgenden allgemeinen Formeln wiedergegeben sind.
  • Der Oxotitankomplex der vorliegenden Erfindung kann ein Gemisch aus einem solchen Dimer und einem solchen Trimer sein.
  • Zu Beispielen für R¹ in der vorstehend beschriebenen allgemeinen Formel (I) gehören das Wasserstoffatom; niedere Alkylgruppen wie Methyl, Ethyl, Propyl und Butyl; niedere Alkoxygruppen; Halogenatome; die Phenylgruppe und Phenylgruppen, die jeweils beispielsweise mit einem Halogenatom, einer niederen Alkylgruppe oder einer Hydroxylgruppe substituiert sind; Trialkylsilylgruppen, Monoalkyldiphenylsilylgruppen und Dialkylmonophenylsilylgruppen (worin die Alkyle niedere Alkylgruppen sind); die Triphenylsilylgruppe und Triphenylsilylgruppen, die jeweils mit einer oder mehreren niederen Alkylgruppen substituiert sind (z. B. eine Ditolylphenylsilylgruppe oder Tritolylsilylgruppe); und niedere Alkoxycarbonylgruppen (nachstehend bedeutet "eine niedere Alkoxygruppe" Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy oder dergleichen).
  • Beispiele für R² sind die gleichen wie die für R¹. R¹ und R² können aneinander gebunden sein, um zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die R¹ und R² gebunden sind, einen Kohlenwasserstoffring zu bilden. Dieser Kohlenwasserstoffring kann z. B. mit einer niederen Alkylgruppe, einer niederen Alkoxygruppe, einer Nitrylgruppe, einer Hydroxylgruppe oder einem Halogenatom substituiert sein.
  • Zu Beispielen für R³ und R&sup4; gehören ein Wasserstoffatom, niedere Alkylgruppen, niedere Alkoxygruppen, eine Benzoylgruppe, eine Benzolsulfonylgruppe und Halogenatome. R³ und R&sup4; können aneinander gebunden sein, um zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die R³ und R&sup4; gebunden sind, entweder einen Kohlenwasserstoffring oder einen Kohlenwasserstoffring mit einem Substituenten wie z. B. einer niederen Alkylgruppe, einer niederen Alkoxygruppe, einer Nitrylgruppe, einem Halogenatom oder einer Hydroxylgruppe zu bilden.
  • In der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff "niedere Alkylgruppe" eine lineare oder verzweigte Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen. Der Begriff "Kohlenwasserstoffring" bedeutet einen 5- bis 7-gliedrigen gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoffring.
  • Zu bevorzugten Beispielen für den Oxotitankomplex der vorliegenden Erfindung gehören die folgenden:
  • Gruppe 1: Oxotitankomplexe, die durch die allgemeine Formel (I) wiedergegeben sind, in welcher R¹ eine Gruppe ist, die ausgewählt ist aus einer Methylgruppe, einer Phenylgruppe, einer substituierten Phenylgruppe, einer Triphenylsilylgruppe, einer substituierten Triphenylsilylgruppe und einer niederen Alkoxycarbonylgruppe, R² ein Wasserstoffatom ist und R³ und R&sup4; aneinander gebunden sind, um zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die R³ und R&sup4; gebunden sind, entweder einen Kohlenwasserstoffring oder einen Kohlenwasserstoffring mit einem Substituenten, ausgewählt aus einem Halogenatom, einer Benzoylgruppe und einer Benzolsulfonylgruppe, zu bilden;
  • Gruppe 2: Oxotitankomplexe, die durch die allgemeine Formel (I) wiedergegeben sind, in welcher R¹ ein Wasserstoffatom ist, R² ein Wasserstoffatom ist, und R³ und R&sup4; aneinander gebunden sind, um zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die R³ und R&sup4; gebunden sind, entweder einen Kohlenwasserstoffring oder einen Kohlenwasserstoffring mit einem Substituenten, ausgewählt aus einem Halogenatom, einer Benzoylgruppe und einer Benzolsulfonylgruppe, zu bilden;
  • Gruppe 3: Oxotitankomplexe, die durch die allgemeine Formel (I) wiedergegeben sind, in welcher R¹ und R² aneinander gebunden sind, um zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die R¹ und R² gebunden sind, entweder einen Kohlenwasserstoffring oder einen Kohlenwasserstoffring mit einem Substituenten, ausgewählt aus einem Halogenatom, einer Benzoylgruppe und einer Benzolsulfonylgruppe, zu bilden, und R³ und R&sup4; aneinander gebunden sind, um zusammen mit den Kohlenstoffatomen, and die R³ und R&sup4; gebunden sind, entweder einen Kohlenwasserstoffring oder einen Kohlenwasserstoffring mit einem Substituenten, ausgewählt aus einem Halogenatom, einer Benzoylgruppe und einer Benzolsulfonylgruppe, zu bilden; und
  • Gruppe 4: Oxotitankomplexe, die durch die allgemeine Formel (I) wiedergegeben sind, in welcher R¹ ein Wasserstoffatom ist, R² und R³ jeweils ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder eine Gruppe, ausgewählt aus einer niederen Alkylgruppe und einer niederen Alkoxygruppe, ist, und R&sup4; eine Methylgruppe ist.
  • Besonders bevorzugte Beispiele für den Oxotitankomplex der vorliegenden Erfindung sind Oxotitankomplexe, die durch die allgemeine Formel (I) wiedergegeben sind, welche entweder einen Kohlenwasserstoffring oder einen Kohlenwasserstoffring mit einem Substituenten, wie etwa den vorstehend aufgezählten, aufweisen, welche insbesondere entweder einen Binaphtholring oder einen Binaphtholring mit einem Substituenten, wie etwa den vorstehend aufgezählten, aufweisen.
  • Ein Verfahren zum Herstellen des Oxotitankomplexes der vorliegenden Erfindung ist nachstehend erläutert.
  • Zunächst wird eine Verbindung hergestellt, die durch die allgemeine Formel (II) wiedergegeben ist. Diese Verbindung wird anschließend hydrolysiert, um den Oxotitankomplex herzustellen.
  • Die Verbindung, die durch die allgemeine Formel (II) wiedergegeben ist, kann durch bekannte Verfahren hergestellt werden. Es ist jedoch bevorzugt, ein Titantetraalkoxid mit einem axial dissymmetrischen Diol in einem organischen Lösungsmittel zu vermischen, um die durch die allgemeine Formel (II) wiedergegebene Verbindung zu synthetisieren. Ein Beispiel für dieses Syntheseverfahren ist von T. Wang et al. (Synthesis, 1989, 291) vorgeschlagen worden.
  • Diese Verbindung, die durch die allgemeine Formel (II) wiedergegeben ist, wird zu einem organischen Lösungsmittel zugegeben. Das organische Lösungsmittel enthält vorzugsweise eine geringe Menge Wasser. Das Erwärmen dieses Gemisches mit Rühren ergibt den gewünschten Komplex (sogenanntes in-situ Verfahren).
  • Es kann auch ein Verfahren, bei dem das Reaktionsgemisch, das sich aus dem Erwärmen mit Rühren ergibt, refluxiert wird, um den Komplex zu erhalten; und ein Verfahren, bei dem das Reaktionsgemisch, das sich aus dem Erwärmen mit Rühren ergibt, refluxiert wird und das Lösungsmittel anschließend durch eine azeotrope Behandlung entfernt wird, um den Komplex zu erhalten (sogenanntes Isolationsverfahren) verwendet werden. Solche Isolationsverfahren sind insofern wünschenswert, als der so hergestellte Komplex eine besonders hohe Reaktivität aufweist. Von solchen Isolationsverfahren sind diejenigen bevorzugt, die eine azeotrope Behandlung umfassen, da der über eine azeotrope Behandlung hergestellte Komplex nicht nur sehr reaktiv ist, sondern auch erfolgreich eine optisch aktive Verbindung effizient herstellt.
  • Das zur Herstellung dieses Komplexes verwendete organische Lösungsmittel kann ein anderes Lösungsmittel sein als das organische Lösungsmittel, das zur Herstellung der Verbindung verwendet wird, die durch die vorstehend beschriebene allgemeine Formel (II) wiedergegeben ist. Es ist jedoch bevorzugt, in den beiden Synthesen das gleiche organische Lösungsmittel zu verwenden.
  • Die Verwendung des gleichen Lösungsmittels ermöglicht ein Verfahren, bei dem ein Titantetraalkoxid mit einem axial dissymmetrischen Diol in dem organischen Lösungsmittel umgesetzt wird, um die durch die allgemeine Formel (II) wiedergegebene Verbindung zu synthetisieren, und diese Verbindung anschließend hydrolysiert wird, ohne isoliert und gereinigt zu werden, indem Wasser mit dem resultierenden Reaktionsgemisch vermischt wird, wobei erwärmt wird. Der Oxotitankomplex kann nämlich aus dem Titantetraalkoxid und dem axial dissymmetrischen Diol durch einen einzigen Schritt ohne Isolierung der Verbindung der allgemeinen Formel (II) hergestellt werden.
  • Das organische Lösungsmittel unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, sofern es weder mit dem Titantetraalkoxid noch mit dem axial dissymmetrischen Diol noch mit der Verbindung, die durch die allgemeine Formel (II) wiedergegeben ist, leicht reagiert. Zu bevorzugten Beispielen dafür gehören jedoch aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol und Xylol, halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Chloroform und Tetrachlorkohlenstoff und aprotische Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran, Diethylether und Dimethoxyethan. Von diesen sind aromatische Kohlenwasserstoffe, insbesondere Toluol besonders bevorzugt.
  • Wenngleich die Bedingungen für das Erwärmen mit Rühren keinen besonderen Beschränkungen unterliegen, sofern die gewünschte Verbindung, die durch die allgemeine Formel (I) wiedergegeben ist, hergestellt werden kann, sind bevorzugte Beispiele für die Bedingungen wie folgt.
  • Wenn das Wasser zu dem organischen Lösungsmittel zugegeben wird, beträgt die Wassermenge vorzugsweise 0,5 bis 2,0 Äquivalente, mehr bevorzugt 0,8 bis 1,5 Äquivalente, besonders bevorzugt 0,9 bis 1,2 Äquivalente zu dem axial dissymmetrischen Diol. Wenn die Wassermenge außerhalb des vorstehenden Bereichs liegt, ist die Effizienz der Komplexbildung herabgesetzt.
  • Es kann eine beliebige Reaktionstemperatur im Bereich von Raumtemperatur bis zur Rückflusstemperatur für das organische Lösungsmittel verwendet werden. Die Reaktion wird jedoch vorzugsweise bei der Rückflusstemperatur für das verwendete organische Lösungsmittel durchgeführt.
  • Die Reaktionszeit variiert in Abhängigkeit von der Art des verwendeten organischen Lösungsmittels, Titantetraalkoxids und axial dissymmetrischen Diols. Die Reaktionszeit beträgt jedoch allgemein 10 bis 180 Minuten, wünschenswerterweise 15 bis 100 Minuten, vorzugsweise 25 bis 60 Minuten.
  • Nachdem die Reaktion während eines vorgegebenen Zeitraums durchgeführt worden ist, werden das organische Lösungsmittel, Wasser, nicht umgesetzte Reaktanten usw. vorzugsweise durch ein bekanntes Verfahren, z. B. azeotrope Destillation, aus dem Reaktionssystem entfernt; dies führt zu zufriedenstellenderen Ergebnissen. Der Komplex, der erhalten wird, nachdem das Reaktionsgemisch einer azeotropen Destillation unterworfen wurde, weist eine ausgezeichnete Eignung für asymmetrische Reaktionen, eine ausgezeichnete Aktivität usw. auf.
  • Zu Beispielen für das Alkoxid in dem Titantetraalkoxid gehören Methoxid, Ethoxid, Propoxid und Isopropoxid. Besonders bevorzugt von diesen ist Isopropoxid.
  • Das axial dissymmetrische Diol ist definiert als Verbindung mit einem Gerüst, das zwei aromatische Ringe direkt aneinander gebunden umfasst. Zu Beispielen dafür gehören Biphenol, Binaphthol, Octahydrobinaphthol und diese Verbindungen mit beliebigen der vorstehend aufgezählten Substituenten. Besonders bevorzugt von diesen sind Binaphthol und Binaphthole mit beliebigen der vorstehend aufgezählten Substituenten.
  • Das (R) oder das (S)-Isomer des axial dissymmetrischen Diols kann ausgewählt werden und das (R) oder das (S)-Isomer des Oxotitankomplexes wird entsprechend erhalten. Jedes von diesen Isomeren kann ausgewählt und entsprechend der absoluten Konfiguration des gewünschten Produktes verwendet werden.
  • Der durch das vorstehend beschriebene Verfahren erhaltene Komplex kann weiter gereinigt werden, und dieser Komplex mit höherer Reinheit wird als Katalysator, insbesondere als asymmetrischer Katalysator beispielsweise zum Herstellen der nachstehend angegebenen Verbindungen verwendet. Eine Reinigung ist jedoch nicht immer erforderlich.
  • Mit dem so erhaltenen Komplex kann entweder ein α-Hydroxycarbonsäureester oder eine β-Hydroxycarbonylverbindung leicht hergestellt werden. Diese Verbindungen weisen eine äußerst hohe optische Reinheit auf.
  • Das Verfahren zum Herstellen des α-Hydroxycarbonsäureesters wird nachstehend zuerst erläutert.
  • Der α-Hydroxycarbonsäureester gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch die allgemeine Formel (V) wiedergegeben:
  • worin R&sup6; ein Wasserstoffatom oder eine niedere Alkylgruppe bedeutet, und R¹ eine niedere Alkylgruppe, eine Phenylgruppe oder eine Cycloalkylgruppe bedeutet, mit der Maßgabe, dass R&sup6; und R&sup7; aneinander gebunden sein können, um zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die R&sup6; und R&sup7; gebunden sind, einen Kohlenwasserstoffring zu bilden, und R&sup8; eine niedere Alkylgruppe bedeutet.
  • Dieser α-Hydroxycarbonsäureester wird durch Umsetzen einer Olefinverbindung, die durch die allgemeine Formel (III) wiedergegeben ist:
  • worin R&sup6; und R&sup7; die gleichen wie vorstehend definiert sind, mit einer Glyoxylatverbindung, die durch die allgemeine Formel (IV) wiedergegeben ist:
  • worin R&sup8; das gleiche wie vorstehend definiert ist, erhalten.
  • Zu bevorzugten Beispielen für die Verbindung, die durch die vorstehend beschriebene allgemeine Formel (III) wiedergegeben ist, gehören 2-Methyl-1-propen, 2-Methyl-1- buten, 2-Methyl-1-penten, 2-Methyl-1-hexen, 2,3-Dimethyl-1-propen, 2,3-Dimethyl-1- buten, 2,3,3-Trimethyl-1-buten, 2-Ethyl-1-propen, 2-Ethyl-1-buten, α-Methylstyrol, Cyclopentyüden, Cyclohexyliden, Cycloheptyliden, α-Pinen und Limonen.
  • Zu Beispielen für die Verbindung, die durch die allgemeine Formel (IV) wiedergegeben ist, als die andere Ausgangsverbindung, gehören Methylglyoxylat, Ethylglyoxylat, Isopropylglyoxylat, n-Butylglyoxylat und t-Butylglyoxylat.
  • Diese Verbindungen können z. B. durch das Verfahren hergestellt werden, das von T. R. Kelly et al. (Synthesis, 1972, 544-545) vorgeschlagen ist.
  • In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Herstellen der Verbindung, die durch die allgemeine Formel (V) wiedergegeben ist, wird die Verbindung, die durch die allgemeine Formel (III) wiedergegeben ist, mit einer nahezu äquimolaren Menge der Verbindung, die durch die allgemeine Formel (IV) wiedergegeben ist, in einer Lösung des vorstehend beschriebenen Oxotitankomplexes in einem organischen Lösungsmittel umgesetzt.
  • Zu Beispielen für das verwendete organische Lösungsmittel gehören aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol und Xylol, halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Chloroform und Tetrachlorkohlenstoff und aprotische Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran, Diethylether und Dimethoxyethan. Von diesen sind halogenierte Kohlenwasserstoffe, insbesondere Methylenchlorid, besonders bevorzugt.
  • Das Verfahren zum Herstellen der Verbindung, die durch die allgemeine Formel (V) wiedergegeben ist, wird nachstehend ausführlicher erläutert, aber die Herstellungsbedingungen können in Abhängigkeit von der Art des verwendeten organischen Lösungsmittels, der Ausgangsmaterialien und des Komplexes und von anderen Faktoren variieren.
  • Die Konzentrationen der Verbindung, die durch die allgemeine Formel (III) wiedergegeben ist, und der Verbindung, die durch die allgemeine Formel (IV) wiedergegeben ist, in dem organischen Lösungsmittel betragen jeweils vorzugsweise ungefähr 0,1 bis 5 mol/l.
  • Der Oxotitankomplex als Katalysator kann in einer Menge von ungefähr 0,02 bis 1 mol, vorzugsweise ungefähr 0,05 bis 0,5 mol, mehr bevorzugt ungefähr 0,07 bis 0,1 mol pro mol der Ausgangsverbindung, die durch die allgemeine Formel (III) wiedergegeben ist, verwendet werden. Eine solche Katalysatormenge ist insofern von Vorteil, als dies ein Reaktionsprodukt mit einer hohen optischen Reinheit ergibt.
  • Die Reaktion wird vorzugsweise bei einer Temperatur von ungefähr -60 bis 0ºC, insbesondere von ungefähr -30 bis -10ºC, während ungefähr 3 bis 20 Stunden durchgeführt.
  • Nach der Beendigung der Reaktion wird ein Alkali, z. B. eine wässrige Lösung von Natriumhydrogencarbonat zu dem Reaktionsgemisch zugegeben, und dieses Gemisch wird mit einem Lösungsmittel, z. B. Diethylether oder Ethylacetat extrahiert. Der Extrakt wird getrocknet, und das Lösungsmittel wird anschließend abdestilliert. Das Reinigen des Rückstands durch Säulenchromatographie, z. B. Silicagelsäulenchromatographie, ergibt den beabsichtigten optisch aktiven α-Hydroxycarbonsäureester in hoher Ausbeute.
  • Als nächstes wird das Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Herstellen der Hydroxycarbonylverbindung nachstehend erläutert.
  • Die β-Hydroxycarbonylverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch die allgemeine Formei (VIII) wiedergegeben:
  • worin R&sup9; und R¹&sup0; gleich oder verschieden sein können und jeweils ein Wasserstoffatom oder eine niedere Alkylgruppe bedeuten, R¹¹ eine niedere Alkylgruppe, eine niedere Alkyloxygruppe, eine Phenylgruppe, eine Phenyloxygruppe oder eine niedere Alkylthiogruppe bedeutet, und R¹&sup5; eine niedere Alkylgruppe, eine niedere Alkoxymethylgruppe, eine Phenylgruppe, eine substituierte Phenylgruppe, eine Benzyloxymethylgruppe oder eine niedere Alkoxycarbonylgruppe bedeutet. Zu dem Substituenten für die substituierte Phenylgruppe gehört eine niedere Alkylgruppe, eine niedere Alkoxygruppe, eine Hydroxygruppe, ein Halogenatom, eine Nitrogruppe, eine Aminogruppe und eine niedere Dialkylaminogruppe.
  • Diese β-Hydroxycarbonylverbindung wird durch Umsetzen einer Silylenoletherverbindung, die durch die allgemeine Formel (VI) wiedergegeben ist:
  • worin R&sup9;, R¹&sup0; und R¹¹ die gleichen wie vorstehend definiert sind, und R¹², R¹³ und R¹&sup4; gleich oder verschieden sein können und jeweils eine niedere Alkylgruppe oder eine Phenylgruppe bedeuten,
  • mit einer Aldehydverbindung, die durch die allgemeine Formel (VII) wiedergegeben ist:
  • R¹&sup5;CHO (VII)
  • worin R¹&sup5; das gleiche wie vorstehend definiert ist,
  • in Gegenwart des vorstehend beschriebenen Oxotitankomplexes hergestellt.
  • Wenn R¹², R¹³ und R¹&sup4; in der vorstehend beschriebenen allgemeinen Formel (VI) jeweils Methyl ist, gehören zu Beispielen für die Verbindung, die durch diese allgemeine Formel (VI) wiedergegeben ist, Methylpropionat-(E)-trimethylsilylenolether, Methylpropionat-(Z)- trimethylsilylenollether, Ethylpropionattrimethylsilylenolether, Isopropylpropionattrimethylsilylenolether, Phenylpropionat-trimethylsilylenolether, Methylacetattrimethylsilylenolether, Ethylacetat-trimethylsilylenolether, Phenylacetattrimethylsilylenolether, Phenylisobutyrat-trimethylsilylenolether, 3-Pentanontrimethylsilylenolether, 2-Pentanontrimethylsilylenolether, Propiophenon-trimethylsilylenolether, S-t-Butylthiopropionat-trimethylsilylenolether, S-Ethylthiopropionattrimethylsilylenolether und S-Ethylthioacetat-trimethylsilylenolether.
  • Entweder das (E)-Isomer oder das (Z)-Isomer von jeder der vorstehend aufgezählten Verbindungen kann der absoluten Konfiguration des gewünschten Produkts entsprechend ausgewählt und verwendet werden.
  • Jede dieser durch die allgemeine Formel (VI) wiedergegebenen Verbindungen kann aus dem entsprechenden Keton, Ester oder Thioester durch das in Silicon in Organic Synthesis, (E. W. Colvin, Butterworths (London), 1981, Seiten 198-287) beschriebene Verfahren oder durch das von N. Slougui et al. (S ny thesis, Seite 58, Januar, 1982) vorgeschlagene Verfahren hergestellt werden.
  • Zum Beispiel ist ein bevorzugtes Verfahren zum Synthetisieren der durch die allgemeine Formel (Vl) wiedergegebenen Verbindung wie folgt. Ein Dialkylamin wird in Tetrahydrofuran gelöst, und diese Lösung wird auf ungefähr 0ºC abgekühlt. Eine n-Butyllithiumlösung beispielsweise in Tetrahydrofuran wird anschließend tropfenweise dazugegeben, um eine Lithiumdlialkylamidlösung zu erhalten, welche anschließend auf ungefähr -78ºC gekühlt wird. Dazu wird tropfenweise eine Verbindung, ausgewählt aus Ketonen, Estern, Thioestern usw. zugegeben. Ungefähr 30 Minuten später wird ein Silylchloridderivat tropfenweise zugegeben, und die Reaktanten werden bei dieser Temperatur ausreichend reagieren gelassen.
  • Zu Beispielen für die durch die allgemeine Formel (VII) wiedergegebene Verbindung, als das andere Ausgangsmaterial, gehören Acetaldehyd, Ethanal, Propanal, Butanal, Methoxymethylaldehyd, Ethoxymethylaldehyd, Propyloxymethylaldehyd, Butyloxymethylaldehyd, Benzyloxymethylaldehyd, Methylglyoxylat, Ethylglyoxylat, Isopropylglyoxylat, n-Butylglyoxyiat und t-Butylglyoxylat.
  • In einem bevorzugten Verfahren zum Synthetisieren der Verbindung, die durch die allgemeine Formel (VIII) wiedergegeben ist, wird die Verbindung, die durch die allgemeine Formel (VI) wiedergegeben ist, mit einer nahezu äquimolaren Menge der Verbindung, die durch die allgemeine Formel (VII) wiedergegeben ist, in einer Lösung des vorstehend beschriebenen Oxotitankomplexes in einem organischen Lösungsmittel umgesetzt, um eine silylhaltige Verbindung herzustellen, welche anschließend hydrolysiert wird.
  • Zu Beispielen für das verwendete organische Lösungsmittel gehören aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol und Xylol, halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Chloroform und Tetrachlorkohlenstoff und aprotische Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran, Diethylether und Dimethoxyethan. Von diesen sind aromatische Kohlenwasserstoffe, insbesondere Toluol, besonders bevorzugt.
  • Die Konzentrationen der durch die allgemeine Formel (VI) wiedergegebenen Verbindung und der durch die allgemeine Formel (VII) wiedergegebenen Verbindung in dem organischen Lösungsmittel betragen jeweils vorzugsweise ungefähr 0,1 bis 5 mol/l.
  • Der Oxotitankomplex als Katalysator kann in einer Menge von ungefähr 0,02 bis 1 mol, wünschenswerterweise von ungefähr 0,05 bis 0,5 mol, vorzugsweise von ungefähr 0,07 bis 0,1 mol pro mol der Ausgangsverbindung, die durch die allgemeine Formel (VI) wiedergegeben ist, verwendet werden. Eine solche Katalysatormenge ist insofern von Vorteil, als dies ein Reaktionsprodukt mit einer hohen optischen Reinheit ergibt.
  • Die Reaktion wird vorzugsweise bei einer Temperatur von ungefähr -50 bis 0ºC, insbesondere von ungefähr -30 bis -10ºC, während ungefähr 3 bis 20 Stunden durchgeführt.
  • Die so erhaltene Verbindung, die eine Silylgruppe oder eine substituierte Silylgruppe enthält, wird auf bekannte Weise hydrolysiert, um die entsprechende β-Hydroxycarbonylverbindung herzustellen.
  • Ein bevorzugtes Hydrolyseverfahren umfasst das Auflösen der Verbindung in einem Alkohol, z. B. Methanol, Ethanol, Isopropanol oder n-Butanol, das Zugeben einer kleinen Menge einer Säure, vorzugsweise einer anorganischen Säure wie Chlorwasserstoffsäure oder Schwefelsäure, und das Rühren des Gemisches bei ungefähr 0 bis 50ºC. In einem anderen Verfahren wird Chlorwasserstoff oder Bromwasserstoff in einen Alkohol wie etwa die vorstehend aufgezählten Alkohole einperlen gelassen oder eine kleine Menge an Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure oder dergleichen wird zu einem solchen Alkohol zugegeben, und die Verbindung, die eine Silylgruppe oder eine substituierte Silylgruppe enthält, wird zu der so erhaltenen Alkohollösung zugegeben, woraufhin das Gemisch bei ungefähr 0 bis 50ºC gerührt wird.
  • Nach der Beendigung der Reaktion wird ein Alkali, z. B. eine wässrige Lösung von Natriumhydrogencarbonat zu dem Reaktionsgemisch zugegeben, und dieses Gemisch wird mit einem Lösungsmittel, z. B. Diethylether oder Ethylacetat extrahiert. Der Extrakt wird getrocknet und das Lösungsmittel wird anschließend abdestilliert. Das Reinigen des Rückstands durch Säulenchromatographie, z. B. Silicagelsäulenchromatographie, ergibt die beabsichtigte optisch aktive β-Hydroxycarbonylverbindung in hoher Ausbeute.
  • Der α-Hydroxycarbonsäureester oder die β-Hydroxycarbonylverbindung, die in hoher Ausbeute durch das vorstehend beschriebene Verfahren erhalten werden, haben eine hohe optische Reinheit und sind extrem nützlich, z. B. als Zwischenprodukt für Arzneimittel und als Ausgangsmaterial für verschiedene funktionelle Materialien.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele ausführlicher erläutert, aber die Erfindung sollte nicht so verstanden werden, als wäre sie darauf beschränkt.
  • Für die Analysen in den Beispielen wurden die folgenden Analysegeräte verwendet.
  • ¹H-magnetische Kernresonanzspektrometrie (nachstehend abgekürzt als "¹H-NMR"): GEMINI Type 300 (300 MHz) (hergestellt von Varian)
  • ¹³C-magnetische Kernresonanzspektrometrie (nachstehend abgekürzt als "¹³C-NMR"):
  • GEMINI Type 300 (75 MHz) (hergestellt von Varian)
  • Polarimeter:
  • DIP-370 (hergestellt von JEOL Ltd., Japan)
    • Beispiel 1
  • (R) (+)-Binaphthol in einer Menge von 286 mg (1 mmol) wurde zu 5 ml Toluol zugegeben, das sich in einem 30-ml Zweihals-Reaktionsgefäß befand, dessen Innenatmosphäre durch Stickstoffgas ersetzt worden war. Das Gemisch wurde bei Raumtemperatur gerührt, um eine Suspension zu erhalten. Anschließend wurden 284 mg (1 mmol) Titantetraisopropoxid dazugegeben, und das Gemisch wurde 15 Minuten lang gerührt. Dazu wurden 18 mg (1 mmol) destilliertes Wasser gegeben. Dieses Reaktionsgemisch wurde 15 Minuten lang gerührt und anschließend 20 Minuten lang zum Rückfluss erwärmt. Das in dem Reaktionsgemisch vorhandene Isopropanol wurde durch azeotrope Destillation mit Toluol entfernt, und das Lösungsmittel wurde anschließend unter vermindertem Druck abdestilliert. So wurden 357 mg eines Oxotitankomplexes erhalten. (Ausbeute: 98%)
  • ¹H-NMR (300 MHz, CDCl&sub3;) δ: 3,88 (s, 1 H), 5,66 (d, J = 8,6 Hz, 2H), 7,08-7,24 (m, 6H), 7,47 (dd, J = 7,7, 7,2 Hz, 2H), 8,06 (d, J = 8,3 Hz, 2H).
  • ¹³C-NMR (75 MHz), CDCl&sub3;), δ: 24,9, 117,3, 118,3, 124,8, 126,7, 126,9, 129,9, 130,7, 133,2, 160,4.
    • Beispiel 2
  • Der gleiche Komplex wie der in Beispiel 1 hergestellte wurde in einer Menge von 18 mg (0,05 mmol) in 2 ml Methylenchlorid gelöst, das sich in einem 20 ml-Zweihals- Reaktionsgefäß befand, dessen Innenatmosphäre durch Stickstoffgas ersetzt worden war. Diese Lösung wurde auf -30ºC gekühlt. Dazu wurden nacheinander 118 mg (1 mmol) α-Methylstyrol und eine Lösung von 106 mg (1,2 mmol) Methylglyoxylat in 1 ml Methylenchlorid zugegeben. Dieses Gemisch wurde ungefähr 3 Stunden lang gerührt.
  • Nachdem die Reaktion durch Zugabe von 10 ml gesättigter wässriger Natriumhydrogencarbonatlösung beendet war, wurde das Reaktionsgemisch durch Florisil und Celite filtriert. Die wässrige Schicht wurde mit Diethylether extrahiert, und die erhaltene organische Schicht wurde mit Wasser und gesättigter wässriger Kochsalzlösung gewaschen und anschließend mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt, und der Rückstand wurde durch Silicagelsäulenchromatographie (Hexan/Ethylacetat = 9/1, bezogen auf das Volumen) gereinigt, um 190 mg (R)-Methyl-2-hydroxy-4-phenyl-4-pentenoat zu erhalten (Ausbeute: 92%).
  • Diese Verbindung wies eine optische Reinheit von 98% ee auf.
  • ¹H-NMR (300 MHz), CDCl&sub3;) δ: 2,74 (bs, 1 H), 2,84 (dd, J = 7,6, 14,4 Hz, 1 H), 3,05 (dd, J = 4,4, 14,4 Hz, 1H), 3,61 (s, 1 H), 4,25435 (m, 1 H), 5,20 (bs, 1 H), 5,40 (bs, 1 H), 7,4 (m, 5H)
  • ¹³C-NMR (75 MHz, CDCl&sub3;) δ: 40,4, 52,2, 69,2, 116,4, 126,5, 127,8, 128,4, 140,3, 143,6, 174,8.
    • Beispiel 3
  • Es wurde das gleiche Verfahren wie in Beispiel 2 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass Toluol anstelle von Methylenchlorid verwendet wurde. So wurden 132 mg (R)-Methyl-2- hydroxy-4-phenyl-4-pentenoat erhalten (Ausbeute: 64%).
  • Diese Verbindung wies eine optische Reinheit von 97% ee auf.
    • Herstellung von 1-tert-Butylthio-1-trimethylsilyloxyethen
  • Diisopropylamin in einer Menge von 2,42 g (24 mmol) wurde in 35 ml Tetrahydrofuran gelöst, das sich in einem 100 ml-Zweihals-Reaktionsgefäß befand, dessen Innenatmosphäre durch Stickstoffgas ersetzt worden war. Diese Lösung wurde auf 0ºC gekühlt, und 13,5 ml (22 mmol) n-Butyllithium (1,6 N Hexan-Lösung) wurden tropfenweise dazugegeben. Dieses Gemisch wurde 20 Minuten lang gerührt. Nachdem das Reaktionsgemisch auf -78ºC gekühlt worden war, wurden 2,61 g (26 mmol) S-t-Butylthioacetat nach und nach tropfenweise dazugegeben, und das resultierende Gemisch wurde 15 Minuten lang bei -78ºC gerührt. Zu diesem Reaktionsgemisch wurden nach und nach 2,82 g (26 mmol) Chlortrimethylsilan tropfenweise zugegeben. Dieses Gemisch wurde zuerst bei -78ºC 15 Minuten lang und anschließend bei Raumtemperatur 30 Minuten lang gerührt.
  • Nach der Beendigung der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch in einen Scheidetrichter gegossen, der mit Hexan und Eiswasser gefüllt war, um schnell eine Extraktion durchzuführen. Die organische Schicht wurde mit gesättigter wässriger Kochsalzlösung gewaschen, und das Lösungsmittel wurde anschließend unter vermindertem Druck entfernt. Das Reaktionsprodukt wurde durch Destillation (15 mmHg, 70ºC) gereinigt, um 2,24 g 1-tert-Butylthio-1-trimethylsilyloxyethen zu erhalten (Ausbeute: 50%).
    • Beispiel 4
  • Der gleiche Komplex wie der in Beispiel 1 hergestellte wurde in einer Menge von 70 mg (0,2 mmol) in 2 ml Methylenchlorid gelöst, das sich in einem 30 ml-Zweihals- Reaktionsgefäß befand, dessen Innenatmosphäre durch Stickstoffgas ersetzt worden war. Diese Lösung wurde auf -30ºC gekühlt.
  • Dazu wurden nach und nach eine Lösung von 245 mg (1,2 mmol) der in Referenzbeispiel 1 erhaltenen Verbindung in 2 ml Methylenchlorid und 106 mg (1 mmol) Benzaldehyd tropfenweise zugegeben. Dieses Gemisch wurde dann gerührt. Ungefähr 15 Stunden später wurden 5 ml eines Phosphorsäurepuffers (pH 7) zugegeben, um die Reaktion zu beenden. Das Reaktionsgemisch wurde durch Florisil und Celite filtriert. Die wässrige Schicht wurde mit Diethylether extrahiert, und die organische Schicht wurde mit Wasser und gesättigter wässriger Kochsalzlösung gewaschen und anschließend mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt, und der Rückstand wurde durch Silicagelsäulenchromatographie (Hexan/Ethylacetat = 20/1, bezogen auf das Volumen) gereinigt, um 217 mg S-t-Butyl-3- (trimethylsilyl)oxy-3-phenylthiopropionat zu erhalten (Ausbeute: 70%).
  • Diese Verbindung wurde in 2 ml Methanol gelöst. Nachdem diese Lösung auf 0ºC abgekühlt worden war, wurden mehrere Tropfen 10%ige Chlorwasserstoffsäure-Methanol- Lösung zugegeben, und das resultierende Gemisch wurde ungefähr 10 Minuten gerührt.
  • Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt, und der Rückstand wurde in Diethylether gelöst. Diese Lösung wurde mit gesättigter wässriger Kochsalzlösung gewaschen und anschließend mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde anschließend abdestilliert. Der Rückstand wurde durch Silicagelsäulenchromatographie (Hexan/Ethylacetat = 20/l, bezogen auf das Volumen) gereinigt, um 159 mg (S) S-t-Butyl-3-oxy-3-phenylthiopropionat zu erhalten (Ausbeute: 95%).
  • Diese Verbindung wies eine optische Reinheit von 70% ee auf.
  • ¹H-NMR (300 MHz, CDCl&sub3;) δ: 1,47 (s, 9H), 2,82 (dd, J = 3,9, 15,7 Hz, 1 H), 2,73 (br, 1 H), 2,89 (dd, J = 8,6, 15,7 Hz, 1 H), 5,15 (dd, J = 3,9, 8,6 Hz, 1 H), 7,2-7,4 (m, 5H)
  • ¹³C-NMR (75 MHz, CDCl&sub3;) δ: 29,6, 48,5, 52,6, 70,8, 125,7, 127,8, 128,6, 142,4, 200,2.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein neuer Komplex bereitgestellt, der besonders als Katalysator für Hydrierungsreaktionen brauchbar ist. Dieser Komplex, der durch ein relativ einfaches Verfahren synthetisiert werden kann, weist nicht nur eine gute Eignung für asymmetrische Reaktionen auf, sondern ist auch sehr stabil und leicht zu handhaben. Der Komplex der vorliegenden Erfindung ist insbesondere als Katalysator für asymmetrische Glyoxylat-en-Reaktionen oder asymmetrische Aldolreaktionen zum Herstellen von Zwischenprodukten für Arzneimittel oder Ausgangsmaterialien für verschiedene funktionelle Materialien brauchbar. Insbesondere ist der Komplex der vorliegenden Erfindung zum effizienten Synthetisieren eines in hohem Grade optisch aktiven α-Hydroxycarbonsäureesters oder einer β-Hydroxycarbonylverbindung brauchbar.

Claims (8)

1. Oxotitankomplex, der durch die allgemeine Formei (I) wiedergegeben ist:
worin R¹ und R² gleich oder verschieden sein können und jeweils ein Wasserstoffatom, eine niedere Alkylgruppe, eine niedere Alkoxygruppe, ein Halogenatom, eine Phenylgruppe, eine substituierte Phenylgruppe, eine Trialkylsilylgruppe, eine Monoalkyldiphenylsilylgruppe, eine Dialkylmonophenylsilylgruppe, eine Triphenylsilylgruppe, eine substituierte Triphenylsilylgruppe oder eine niedere Alkoxycarbonylgruppe bedeuten, mit der Maßgabe, dass R¹ und R² aneinander gebunden sein können, um zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die R¹ und R² gebunden sind, einen Kohlenwasserstoffring oder einen substituierten Kohlenwasserstoffring zu bilden; R³ und R&sup4; können gleich oder verschieden sein und bedeuten jeweils ein Wasserstoffatom, eine niedere Alkylgruppe, eine niedere Alkoxygruppe, eine Benzoylgruppe, eine Benzolsulfonylgruppe oder ein Halogenatom, mit der Maßgabe, dass R³ und R&sup4; aneinander gebunden sein können, um zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die R³ und R&sup4; gebunden sind, einen Kohlenwasserstoffring oder einen substituierten Kohlenwasserstoffring zu bilden; und n ist 1 oder 2.
2. Oxotitankomplex wie in Anspruch 1 beansprucht, worin R¹ eine Gruppe ist, die ausgewählt ist aus einer Methylgruppe, einer Phenylgruppe, einer substituierten Phenylgruppe, einer Triphenylsilylgruppe, einer substituierten Triphenylsilylgruppe und einer niederen Alkoxycarbonylgruppe, R² ein Wasserstoffatom ist und R³ und R&sup4; aneinander gebunden sind, um zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die R³ und R&sup4; gebunden sind, entweder einen Kohlenwasserstoffring oder einen Kohlenwasserstoffring mit einem Substituenten, ausgewählt aus einem Halogenatom, einer Benzoylgruppe und einer Benzolsulfonylgruppe, zu bilden.
3. Oxotitankomplex wie in Anspruch 1 beansprucht, worin R¹ ein Wasserstoffatom ist, R² ein Wasserstoffatom ist und R³ und R&sup4; aneinander gebunden sind, um zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die R³ und R&sup4; gebunden sind, entweder einen Kohlenwasserstoffring oder einen Kohlenwasserstoffring mit einem Substituenten, ausgewählt aus einem Halogenatom, einer Benzoylgruppe und einer Benzolsulfonylgruppe, zu bilden.
4. Oxotitankomplex wie in Anspruch 1 beansprucht, worin R¹ und R² aneinander gebunden sind, um zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die R¹ und R² gebunden sind, entweder einen Kohlenwasserstoffring oder einen Kohlenwasserstoffring mit einem Substituenten, ausgewählt aus einem Halogenatom, einer Benzoylgruppe und einer Benzolsulfonylgruppe, zu bilden, und R³ und R&sup4; aneinander gebunden sind, um zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die R³ und R&sup4; gebunden sind, entweder einen Kohlenwasserstoffring oder einen Kohlenwasserstoffring mit einem Substituenten, ausgewählt aus einem Halogenatom, einer Benzoylgruppe und einer Benzolsulfonylgruppe, zu bilden.
5. Oxotitankomplex wie in Anspruch 1 beansprucht, worin R¹ ein Wasserstoffatom ist, R² und R³ jeweils ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder eine Gruppe, ausgewählt aus einer niederen Alkylgruppe und einer niederen Alkoxygruppe, ist und R&sup4; eine Methylgruppe ist.
6. Verwendung eines Oxotitankomplexes wie in einem der vorangehenden Ansprüche beansprucht, als Katalysator für eine asymmetrische Reaktion.
7. Verfahren zum Herstellen eines Oxotitankomplexes wie in Anspruch 1 beansprucht, welches das Hydrolysieren einer Verbindung umfasst, die durch die allgemeine Formel (II) wiedergegeben ist:
worin R¹, R², R³ und R&sup4; die gleichen Bedeutungen wie in Anspruch 1 haben und R&sup5; Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, t-Butyl, Phenyl, o-Tolyl, m-Tolyl, p-Tolyl, 3,5-Xylyl, o-Methoxyphenyl, m-Methoxyphenyl, p-Methoxyphenyl, o-Chlorphenyl, m-Chlorphenyl oder p-Chlorphenyl bedeutet.
8. Verfahren zum Herstellen eines α-Hydroxycarbonsäureesters, der durch die allgemeine Formel (V) wiedergegeben ist:
worin R&sup6; ein Wasserstoffatom oder eine niedere Alkylgruppe bedeutet und R¹ eine niedere Alkylgruppe, eine Phenylgruppe oder eine Cycloalkylgruppe bedeutet, mit der Maßgabe, dass R&sup6; und R&sup7; aneinander gebunden sein können, um zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die R&sup6; und R&sup7; gebunden sind, einen Kohlenwasserstoffring zu bilden, und R&sup8; eine niedere Alkylgruppe bedeutet, oder
zum Herstellen einer β-Hydroxycarbonylverbindung, die durch die allgemeine Formel (VIII) wiedergegeben ist:
worin R&sup9; und R¹&sup0; gleich oder verschieden sein können und jeweils ein Wasserstoffatom oder eine niedere Alkylgruppe bedeuten, R¹¹ eine niedere Alkylgruppe, eine niedere Alkyloxygruppe, eine Phenylgruppe, eine Phenyloxygruppe oder eine niedere Alkylthiogruppe bedeutet, und R¹&sup5; eine niedere Alkylgruppe, eine niedere Alkoxymethylgruppe, eine Phenylgruppe, eine substituierte Phenylgruppe, eine Benzyloxymethylgruppe oder eine niedere Alkoxycarbonylgruppe bedeutet,
wobei das Verfahren umfasst
(A) das Umsetzen einer Olefinverbindung, die durch die allgemeine Formel (10) wiedergegeben ist:
worin R&sup6; und R&sup7; die gleichen Bedeutungen wie vorstehend definiert haben,
mit einer Glyoxylatverbindung, die durch die allgemeine Formel (IV) wiedergegeben ist:
worin R&sup8; die gleiche Bedeutung wie vorstehend definiert hat,
in Gegenwart eines Oxotitankomplexes, um dadurch den α-Hydroxycarbonsäureester herzustellen, oder
(B) das Umsetzen einer Silylenoletherverbindung, die durch die allgemeine Formel (VI) wiedergegeben ist:
worin R&sup9;, R¹&sup0; und R¹¹ die gleichen Bedeutungen wie vorstehend definiert haben, und R¹², R¹³ und R¹&sup4; gleich oder verschieden sein können und jeweils eine niedere Alkylgruppe oder eine Phenylgruppe bedeuten,
mit einer Aldehydverbindung, die durch die allgemeine Formel (VII) wiedergegeben ist:
R¹&sup5;CHO (VII)
worin R¹&sup5; die gleiche Bedeutung wie vorstehend definiert hat,
in Gegenwart eines Oxotitankompiexes, um dadurch die β-Hydroxycarbonylverbindung herzustellen,
wobei der Oxotitankomplex wie in einem der Ansprüche 1 bis 5 beansprucht ist.
DE69520077T 1994-03-11 1995-03-09 Oxotitankomplexe verwendbar als Katalysatoren für assymetrische Reaktionen insbesondere zur Herstellung von beta-hydroxy-Ketonen oder alpha-hydroxy-Carbonsäureestern Expired - Fee Related DE69520077T2 (de)

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