FR2854401A1 - Optically active polymers prepared by polymerizing chiral 2,2'-bis(diarylphosphino)-1,1'-binaphthyl derivatives with other monomers, e.g. useful for preparing asymmetric hydrogenation catalysts - Google Patents
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Classifications
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Abstract
Description
DIPHOSPHINES CHIRALES SOUS FORME INSOLUBLE,CHIRAL DIPHOSPHINES IN INSOLUBLE FORM,
LEUR PREPARATION ET LEURS UTILISATIONS COMME LIGANDS DANSTHEIR PREPARATION AND THEIR USES AS LIGANDS IN
LA SYNTHESE DE COMPLEXES DESTINES A LA CATALYSETHE SYNTHESIS OF COMPLEXES FOR CATALYSIS
ASYMETRIQUE.
La présente invention a pour objet la préparation de diphosphines chirales sous forme insoluble. Plus exactement, l'invention réside dans un polymère optiquement actif dans lequel l'un des motifs polymériques est constitué par une diphosphine chirale.
L'invention vise également l'utilisation dudit polymère comme ligand dans la préparation de complexes métalliques destinés à la catalyse asymétrique.
La production de composés optiquement actifs purs est un problème qui se pose dans de nombreux domaines techniques tels que par exemple, la pharmacie, l'agrochimie, l'industrie alimentaire (additifs alimentaires, arômes) et également dans l'industrie de la parfumerie.
On s'attend à ce que ce problème prenne une importance croissante car de plus en plus, on constate que dans une application donnée, seul l'un des stéréomères présente la propriété recherchée.
La catalyse asymétrique a connu ces dernières années un essor considérable. Elle présente l'avantage de conduire directement à la préparation d'isomères optiquement purs par induction asymétrique sans qu'il soit nécessaire de procéder au dédoublement de mélanges racémiques.
Le 2,2'-bis(diphénylphosphino)-1,1'-binaphtyl (BINAP) est un exemple de ligand disphosporé utilisé couramment pour la préparation de complexes métalliques pour la catalyse asymétrique des réactions d'hydrogénation, de carbonylation, d'hydrosilylation, de formation de liaisons C-C (telles que les substitutions allyliques ou les couplages croisés de Grignard) ou même d'isomérisation asymétrique d'allylamines.
Les complexes utilisés sont dérivés des sels de palladium, de ruthénium, de rhodium et d'iridium et sont donc dérivés de métaux particulièrement coûteux.
Il existe un besoin en ce qui concerne la possibilité de recycler les catalyseurs chiraux qui sont généralement onéreux, tout en conservant ou en améliorant leur efficacité.
On assiste donc au développement de catalyse hétérogène notamment solide-liquide ou liquide-liquide.
Ainsi, on a proposé selon WO 00/52081, un polymère optiquement actif obtenu par polymérisation d'une diphosphine chirale présententant deux groupes fonctionnels identiques capables de réagir avec des monomères polymérisables.
Un exemple de polymère particulièrement préféré est un polymère présentant comme motif récurrent :
dans lequel - G1 et G2 représentent indépendamment un groupe carbocyclique saturé ou aromatique ; et - J représente un groupe divalent hydrocarboné à caractère aliphatique, alicyclique et/ou aromatique ; - le degré de polymérisation est préférablement compris entre 2 et 100, mieux encore entre 2 et 50.
Le polymère fait donc intervenir comme corps chiral, une diphosphine comprenant des groupes naphtyle qui présentent deux groupes aminométhyle situés en position 6 et 6'.
Or la préparation de cette phosphine comporte de nombreuses étapes qui ne sont pas facilement réalisables industriellement :
Poursuivant ses recherches, la demanderesse a trouvé qu'il était possible préparer un polymère optiquement actif à partir de précurseurs de diphosphines susceptibles d'être préparés beaucoup plus aisément à l'échelle industrielle car ils dérivent d'un produit commercial à savoir le 2,2'-bis(diphénylphosphino)-1,1'binaphthyl (BINAP) ou BINAP et leur préparation ne comporte pas d'étapes difficiles à mettre en oeuvre.
Il a été trouvé que la mise en u̇vre d'un monomère diphosphinique présentant des substituants en position 4,4' sur les groupes naphtyle n'affectait pas la capacité du polymère obtenu à agir comme ligand chiral dans les catalyseurs asymétriques.
Un premier objet de l'invention est un polymère optiquement actif permettant ainsi d'insolubiliser une diphosphine chirale.
D'autres objets de l'invention sont les procédés de préparation dudit polymère, les complexes métalliques le faisant intervenir en tant que ligand et leurs utilisations en catalyse asymétrique.
La présente invention fournit donc une diphosphine susceptible d'être utilisée comme ligand et insolubilisée sous la forme d'un polymère optiquement actif pouvant être obtenu par polymérisation d'une diphosphine chirale avec un ou plusieurs monomères polymérisables caractérisé par le fait que ladite diphosphine chirale constituée d'un corps chiral portant deux groupes fonctionnels identiques capables de réagir avec lesdits monomères polymérisables, répond à la formule suivante :
dans ladite formule : - R1, R2, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un substituant, - Ar1 et Ar2 représentent indépendamment un groupe alkyle, alcényle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle, - X1 représente un groupe fonctionnel choisi parmi les groupes : amino, aminométhyle, hydroxy, hydroxyméthyle, carboxylique, ester, isocyanato, isocyanatométhyle.
Un autre objet de l'invention est constitué par l'utilisation du polymère optiquement actif, comme ligand dans la préparation de complexes métalliques destinés à la catalyse asymétrique Dans le cadre de l'invention, on entend par alkyle , une chaîne hydrocarbonée linéaire ou ramifiée ayant de 1 à 15 atomes de carbone et de préférence de 1 ou 2 à 10 atomes de carbone.
Des exemples de groupes alkyle préférés sont notamment méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, t-butyle.
Par alcényle , on entend un groupe hydrocarboné, linéaire ou ramifié ayant de 2 à 15 atomes de carbone, comprenant une ou plusieurs doubles liaisons, de préférence, 1 à 2 doubles liaisons.
Par cycloalkyle , on entend un groupe hydrocarboné cyclique, monocyclique comprenant de 3 à 8 atomes de carbone, de préférence, un groupe cyclopentyle ou cyclohexyle ou polycyclique (bi- ou tricyclique) comprenant de 4 à 18 atomes de carbone, notamment adamantyle ou norbornyle.
Par aryle , on entend un groupe mono- ou polycyclique aromatique, de préférence, mono- ou bicyclique comprenant de 6 à 20 atomes de carbone, de préférence, phényle ou naphtyle. Lorsque le groupe est polycyclique c'est-à-dire qu'il comprend plus d'un noyau cyclique, les noyaux cycliques peuvent être condensés deux à deux ou rattachés deux à deux par des liaisons a.
Des exemples de groupes (C6-C18)aryle sont notamment phényle, naphtyle, anthryle et phénanthryle.
Par arylalkyle , on entend un groupe hydrocarboné, linéaire ou ramifié porteur d'un cycle aromatique monocyclique et comprenant de 7 à 12 atomes de carbone, de préférence, benzyle.
Dans la formule (II), les groupes carbocycliques Ar1 et Ar2 peuvent porter des substituants qui sont tels qu'ils n'interfèrent pas avec la complexation du ligand au métal lors de la préparation du catalyseur.
Des exemples de substituants sont les groupes alkyle, alkoxy, thioalkoxy, alkoxyalkyle, thioalkoxyalkyle, polyoxyalkylène, -S03H, -S03M où M est un cation métallique ou ammonium, -P03H2, -P03HM ou -P03M2 où M est tel que défini ci-dessus.
De préférence, M est un cation de métal alcalin tel que Na, Li ou K.
Il est souhaitable que les substituants n'interfèrent pas avec les réactions mises en oeuvre dans la préparation des composés (II) à partir des précurseurs dont ils sont issus. Toutefois, des étapes de protection et déprotection peuvent être envisagées, le cas échéant. L'Homme du Métier pourra se reporter à l'ouvrage suivant Protective Groups in Organic Synthesis, Greene T.W. et Wuts P.G.M., ed. John Wiley et Sons, 1991 en vue de réaliser la protection de fonctions organiques particulières :
Dans les groupes alkyle, alkoxy, thioalkoxy, alkoxyalkyle et thioalkoxyalkyle, les parties alkyle sont des groupes hydrocarbonés saturés, linéaires ou ramifiés, comprenant notamment jusqu'à 25 atomes de carbone, et, par exemple de 1 à 12 atomes de carbone, mieux encore de 1 à 6 atomes de carbone.
Des exemples de groupes alkyle sont les groupes méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, t-butyle, pentyle, isopentyle, néopentyle, 2méthylbutyle, 1-éthylpropyle, hexyle, isohexyle, néohexyle, 1-méthylpentyle, 3méthylpentyle, 1,1-diméthylbutyle, 1,3-diméthylbutyle, 2-éthylbutyle, 1-methyl-1éthylpropyle, heptyle, 1-méthylhexyle, 1-propylbutyle, 4,4-diméthylpentyle, octyle, 1-méthylheptyle, 2-éthylhexyle, 5,5-diméthylhexyle, nonyle, décyle, 1méthylnonyle, 3,7-diméthyloctyle et 7,7-diméthyloctyle.
De façon préférée, les substituants sont des groupes alkyle ou alkoxy ayant de préférence de 1 à 6 atomes de carbone.
Conformément à la présente invention, les ligands préférés répondent respectivement aux formules (II) dans lesquelles Ar1, Ar2 représentent indépendamment un groupe (C1-C6)alkyle ; un groupe phényle éventuellement substitué par un ou plusieurs (C1-C6)alkyle ou (C1-C6)alkoxy ; ou un groupe (C4Cs)cycloalkyle éventuellement substitué par un ou plusieurs groupes (CiC6)alkyle.
Parmi les composés de formule (II) préférés, on compte ceux pour lesquels Ar1 et Ar2 sont indépendamment un groupe (Ci-C4)alkyle ; un groupe phényle éventuellement substitué par méthyle ou tertiobutyle ; ou un groupe (C5C6)cycloalkyle éventuellement substitué par méthyle ou tertiobutyle.
On préfère tout particulièrement les composés de formule (II) dans laquelle Ar1 et Ar2 sont identiques et représentent préférentiellement un groupe phényle.
Les groupes naphtyle peuvent également porter un substituant représenté par Ri ou R2 qui peuvent être de nature quelconque dans la mesure où ils n'interfèrent pas dans la préparation et la réactivité des catalyseurs.
Dans la formule (1), Ri, R2 représentent préférentiellement un atome d'hydrogène, un ou plusieurs groupes choisis parmi (Ci-C6)alkyle et (CiC6)alkoxy.
Les composés (II) préférés ne portent pas de substituant ce qui signifie que Ri et R2 représentent un atome d'hydrogène.
Pour ce qui est de la définition de Xi, il peut s'agir d'un groupe amino -NH2, un groupe aminométhyle -CH2-NH2, un groupe hydroxy -OH, un groupe hydroxyméthyle -CH2-OH, un groupe carboxylique ou ester -COORa (Ra représente un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle, cycloalkyle, arylalkyle, phényle plus préférentiellement un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle CiC2), un groupe isocyanato -N=C=O, un groupe isocyanatométhyle -CH2-N=C=O.
Le polymère de l'invention est constitué d'un enchaînement de deux types de motifs.
Le premier type de motif est le reste de la diphosphine chirale répondant à la formule (II) et portant deux groupes fonctionnels identiques polymérisables.
Le second type de motif est le reste d'un monomère polymérisable avec lesdits groupes fonctionnels, c'est-à-dire un monomère comprenant au moins deux groupes fonctionnels identiques capables de réagir avec les groupes fonctionnels de la diphosphine chirale.
Le monomère préféré est difonctionnel et il peut être représenté par la formule (I) suivante :
dans laquelle : - M représente un groupe divalent hydrocarboné à caractère aliphatique, alicyclique et/ou aromatique, - X2 représente un groupe fonctionnel, de préférence un groupe carboxylique, ester, hydroxy, amino, isocyanato, aldéhyde, cétone.
La taille du groupe M sera ajustée par l'homme du métier en fonction de l'utilisation finale du ligand et notamment en fonction de la réaction que doit catalyser le complexe métallique formé à partir de ce ligand polymère.
Des significations préférées seront données ultérieurement pour les réactifs choisis préférentiellement.
On précisera que les monomères les plus souvent utilisés répondent à la formule (I) dans laquelle M représente une chaîne alkylène C1-C12, de préférence en Ci-Ce ; un groupe cycloalkylène, de préférence cyclohexylène ; un groupe arylène, de préférence phénylène, tolylène ou naphtalène.
Ainsi, le polymère optiquement actif résultant de la polymérisation de la diphosphine chirale de formule (II) et du monomère de formule (I) comprend le motif récurrent suivant :
dans lequel - Ri, R2, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un substituant, - Ar1 et Ar2 représentent indépendamment un groupe alkyle, alcényle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle, - M représente un groupe divalent hydrocarboné à caractère aliphatique, alicyclique et/ou aromatique ; - Fi représente le groupe fonctionnel résultant de la réaction : . du groupe Xi choisi parmi les groupes : amino, aminométhyle, hydroxy, hydroxyméthyle, carboxylique, ester, isocyanato, isocyanatométhyle, . et du groupe X2 choisi parmi les groupes carboxylique, ester, hydroxy, amino, isocyanato, aldéhyde, cétone, - le degré de polymérisation est préférablement compris entre 2 et 100, mieux encore entre 2 et 50.
Le choix de ces fonctions, combiné au choix des monomères polymérisables, détermine la nature du polymère résultant.
Ainsi, Fi représente plus particulièrement : - un groupe urée (Fi) résultant de la réaction d'un groupe amino ou aminométhyle (Xi) avec un groupe isocyanato (X2) ou un groupe isocyanato ou isocyanatométhyle (Xi) avec un groupe amino (X2), - un groupe uréthane (Fi) résultant de la réaction d'un groupe isocyanato ou isocyanatométhyle (Xi) avec un groupe hydroxy (X2) ou un groupe hydroxy ou hydroxyméthyle (Xi) avec un groupe isocyanato (X2), - un groupe ester (Fi) résultant de la réaction d'un groupe carboxylique ou ester (Xi) avec un groupe hydroxy (X2) ou un groupe hydroxy ou hydroxyméthyle (X1) avec un groupe carboxylique ou ester (X2), - un groupe amide (F1) résultant de la réaction d'un groupe carboxylique (X1) avec un groupe amino (X2) ou un groupe amino ou aminométhyle (Xi) avec un groupe carboxylique (X2), - un groupe imine (Fi)résultant de la réaction d'un groupe amino ou aminométhyle (Xi) avec un groupe aldéhyde ou cétone (X2).
La présente invention englobe tous les types de polymères et notamment les polymères linéaires, ramifiés ou réticulés. On peut citer des polymères tels que les polyester, polyuréthane, polyamide, polyurée, polyimine, polyimide.
Les polymères préférés sont des polymères linéaires mais l'invention n'exclut pas des polymères réticulés obtenus en mettant en u̇vre une monomère polymérisable comprenant plus de deux groupes fonctionnels, par exemple trois groupes.
Le choix des monomères mis en présence sera fonction de leur facilité d'accès.
Ainsi, l'invention privilégie le corps chiral portant, à titre de groupes fonctionnels, deux groupes amino et encore plus préférentiellement deux groupes aminométhyle répondant à la formule suivante :
dans ladite formule : - Ri, R2, Ar1 et Ar2 ont la signification donnée précédemment.
Le composé de formule (Ila) peut être préparé par mise en oeuvre du procédé suivant, lequel comprend les étapes suivantes :
i) réaliser la substitution des deux atomes de brome par des groupes cyano par réaction de la diphosphine sous forme de dioxyde et dibromée en position 4,4' de formule (III) :
dans ladite formule : - R1, R2, Ar1 et Ar2 ont la signification donnée précédemment, au moyen d'un agent nucléophile approprié de façon à obtenir le dicyané correspondant (IV),
dans ladite formule : - R1, R2, Ar1 et Ar2 ont la signification donnée précédemment, ii) réaliser la réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde et dicyanée en position 4,4' de formule (IV), en diphosphine de formule (V) :
dans ladite formule : - R1, R2, Ar1 et Ar2 ont la signification donnée précédemment.
(iii) réaliser la réduction du groupe cyano de la diphosphine dicyanée, en composé diaminométhylé répondant à la formule (IIa).
La diphosphine sous forme de dioxyde et dibromée en position 4,4' de formule (III) est connue. Elle peut être obtenue en réalisant la bromation de la diphosphine sous forme de dioxyde de formule (VI) :
dans ladite formule : - R1, R2, Ar1 et Ar2 ont la signification donnée précédemment.
La diphosphine sous forme dioxyde de formule (VI) est connue. Elle peut être obtenue par oxydation de la diphosphine de formule (VII) :
dans ladite formule : - Ri, R2, Ar1 et Ar2 ont la signification donnée précédemment.
La diphosphine sous forme d'oxyde de formule (VI) est obtenue par oxydation à l'aide d'un agent oxydant de la diphosphine de formule (VII).
Bien que l'on puisse utiliser n'importe quel type d'agents oxydants, un oxydant chimique, par exemple le permanganate de potassium ou bien l'oxygène moléculaire ou un gaz en contenant, on préfère faire appel au peroxyde d'hydrogène, de préférence, sous forme de solution aqueuse.
La concentration de la solution de peroxyde d'hydrogène est avantageusement comprise entre 10 % et 35 % en poids.
La quantité d'agent oxydant mise en u̇vre peut varier largement de la quantité st chiométrique jusqu'à un excès de 100 % par rapport à la st chiométrie.
On fait appel à un solvant organique qui solubilise la diphosphine. Le solvant peut être choisi parmi les hydrocarbures aliphatiques, cycloaliphatiques ou aromatiques, chlorés ou non. Comme exemples, on peut citer le dichlorométhane, le chloroforme, le tétrachlorure de carbone, le 1,2dichloroéthane.
La concentration de la diphosphine dans le solvant réactionnel est de préférence, entre 0,1 et 50 g/l.
On met donc en contact la diphosphine dissous généralement dans un solvant adéquate, en contact avec l'agent oxydant.
La réaction est conduite avantageusement à la température ambiante, le plus souvent entre -5[deg]C et 25[deg]C.
La durée de la réaction se situe généralement entre 30 min et 6 h.
On récupère la diphosphine sous forme de dioxyde dans la phase organique.
On sépare les phases aqueuse et organique.
On effectue un traitement classique des phases.
Ainsi, la phase organique est lavée avec du bisulfite de sodium ce qui permet d'éliminer dans la phase aqueuse l'excès d'agent oxydant (peroxyde) qui n'a pas réagi.
On effectue préférentiellement une opération de séchage habituel, sur desséchant par exemple sulfate de sodium ou de magnésium.
On obtient une diphosphine sous forme de dioxyde répondant à la formule (VI) et désigné dans la suite du texte par diphosphine (PO) .ASYMMETRIC.
The present invention relates to the preparation of chiral diphosphines in insoluble form. More exactly, the invention resides in an optically active polymer wherein one of the polymeric units is a chiral diphosphine.
The invention also relates to the use of said polymer as a ligand in the preparation of metal complexes for asymmetric catalysis.
The production of pure optically active compounds is a problem that arises in many technical fields such as, for example, pharmacy, agrochemicals, the food industry (food additives, flavorings) and also in the perfume industry.
This problem is expected to become increasingly important as more and more we find that in a given application only one of the stereomers has the desired property.
In recent years, asymmetric catalysis has grown considerably. It has the advantage of leading directly to the preparation of optically pure isomers by asymmetric induction without the need to duplicate racemic mixtures.
2,2'-bis (diphenylphosphino) -1,1'-binaphthyl (BINAP) is an example of a disphospore ligand commonly used for the preparation of metal complexes for the asymmetric catalysis of hydrogenation, carbonylation and hydrosilylation reactions. , CC bond formation (such as allylic substitutions or Grignard cross-couplings) or even asymmetric isomerization of allylamines.
The complexes used are derived from palladium, ruthenium, rhodium and iridium salts and are therefore derived from particularly expensive metals.
There is a need for the possibility of recycling chiral catalysts which are generally expensive, while maintaining or improving their effectiveness.
We are therefore witnessing the development of heterogeneous catalysis, in particular solid-liquid or liquid-liquid catalysis.
Thus, it has been proposed according to WO 00/52081, an optically active polymer obtained by polymerization of a chiral diphosphine having two identical functional groups capable of reacting with polymerizable monomers.
An example of a particularly preferred polymer is a polymer having as recurrent pattern:
wherein - G1 and G2 independently represent a saturated or aromatic carbocyclic group; and - J represents a divalent hydrocarbon group of aliphatic, alicyclic and / or aromatic nature; the degree of polymerization is preferably between 2 and 100, more preferably between 2 and 50.
The polymer therefore involves a chiral body, a diphosphine comprising naphthyl groups which have two aminomethyl groups located in the 6 and 6 'position.
But the preparation of this phosphine has many steps that are not easily achievable industrially:
Continuing its research, the Applicant has found that it is possible to prepare an optically active polymer from diphosphine precursors that can be prepared much more easily on an industrial scale because they derive from a commercial product namely 2, 2'-bis (diphenylphosphino) -1,1'binaphthyl (BINAP) or BINAP and their preparation does not involve difficult steps to implement.
It has been found that the use of a diphosphinic monomer having 4,4'-substituents on naphthyl groups does not affect the ability of the obtained polymer to act as a chiral ligand in asymmetric catalysts.
A first object of the invention is an optically active polymer thus making it possible to insolubilize a chiral diphosphine.
Other objects of the invention are the processes for preparing said polymer, the metal complexes involving it as a ligand and their uses in asymmetric catalysis.
The present invention thus provides a diphosphine which can be used as a ligand and insolubilized in the form of an optically active polymer obtainable by polymerization of a chiral diphosphine with one or more polymerizable monomers characterized in that said chiral diphosphine constituted of a chiral body carrying two identical functional groups capable of reacting with said polymerizable monomers, corresponds to the following formula:
in said formula: - R1, R2, which may be identical or different, represent a hydrogen atom or a substituent, - Ar1 and Ar2 independently represent an alkyl, alkenyl, cycloalkyl, aryl or arylalkyl group, - X1 represents a functional group chosen from the groups : amino, aminomethyl, hydroxy, hydroxymethyl, carboxylic, ester, isocyanato, isocyanatomethyl.
Another object of the invention is constituted by the use of the optically active polymer as a ligand in the preparation of metal complexes intended for asymmetric catalysis. Within the context of the invention, the term alkyl is understood to mean a linear or branched hydrocarbon chain. having 1 to 15 carbon atoms and preferably 1 or 2 to 10 carbon atoms.
Examples of preferred alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl and t-butyl.
By alkenyl is meant a linear or branched hydrocarbon group having from 2 to 15 carbon atoms, comprising one or more double bonds, preferably 1 to 2 double bonds.
Cycloalkyl means a monocyclic cyclic hydrocarbon group comprising from 3 to 8 carbon atoms, preferably a cyclopentyl or cyclohexyl or polycyclic (bicyclic or tricyclic) group comprising from 4 to 18 carbon atoms, especially adamantyl or norbornyl.
By aryl is meant an aromatic mono- or polycyclic group, preferably mono- or bicyclic comprising from 6 to 20 carbon atoms, preferably phenyl or naphthyl. When the group is polycyclic, that is to say that it comprises more than one ring nucleus, the ring nuclei can be condensed two by two or attached two by two by a bonds.
Examples of (C 6 -C 18) aryl groups include phenyl, naphthyl, anthryl and phenanthryl.
By arylalkyl is meant a linear or branched hydrocarbon group bearing a monocyclic aromatic ring and comprising from 7 to 12 carbon atoms, preferably benzyl.
In the formula (II), the carbocyclic groups Ar1 and Ar2 may carry substituents which are such that they do not interfere with the complexation of the ligand to the metal during the preparation of the catalyst.
Examples of substituents are alkyl, alkoxy, thioalkoxy, alkoxyalkyl, thioalkoxyalkyl, polyoxyalkylene, -SO3H, -SO3M where M is a metal or ammonium cation, -PO3H2, -PO3HM or -PO3M2 where M is as defined above. .
Preferably, M is an alkali metal cation such as Na, Li or K.
It is desirable that the substituents do not interfere with the reactions used in the preparation of the compounds (II) from the precursors from which they are derived. However, steps of protection and deprotection can be considered, if necessary. The skilled person can refer to the following Protective Groups in Organic Synthesis, Greene TW and Wuts PGM, ed. John Wiley and Sons, 1991 to achieve the protection of particular organic functions:
In the alkyl, alkoxy, thioalkoxy, alkoxyalkyl and thioalkoxyalkyl groups, the alkyl parts are saturated, linear or branched hydrocarbon groups, in particular comprising up to 25 carbon atoms, and, for example, from 1 to 12 carbon atoms, more preferably from 1 to 6 carbon atoms.
Examples of alkyl groups are methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, 2-methylbutyl, 1-ethylpropyl, hexyl, isohexyl, neohexyl, 1-methylpentyl, 3-methylpentyl, 1, 1-dimethylbutyl, 1,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, 1-methyl-1-ethylpropyl, heptyl, 1-methylhexyl, 1-propylbutyl, 4,4-dimethylpentyl, octyl, 1-methylheptyl, 2-ethylhexyl, 5,5- dimethylhexyl, nonyl, decyl, 1-methylnonyl, 3,7-dimethyloctyl and 7,7-dimethyloctyl.
Preferably, the substituents are alkyl or alkoxy groups preferably having from 1 to 6 carbon atoms.
According to the present invention, the preferred ligands respectively correspond to formulas (II) in which Ar1, Ar2 independently represent a (C1-C6) alkyl group; a phenyl group optionally substituted with one or more (C1-C6) alkyl or (C1-C6) alkoxy; or a (C4Cs) cycloalkyl group optionally substituted with one or more (C1-C6) alkyl groups.
Among the preferred compounds of formula (II) are those for which Ar1 and Ar2 are independently (C1-C4) alkyl; a phenyl group optionally substituted by methyl or tert-butyl; or a (C5C6) cycloalkyl group optionally substituted by methyl or tert-butyl.
The compounds of formula (II) in which Ar1 and Ar2 are identical and preferably represent a phenyl group are most particularly preferred.
The naphthyl groups may also carry a substituent represented by R 1 or R 2 which may be of any nature insofar as they do not interfere with the preparation and reactivity of the catalysts.
In formula (1), R 1, R 2 preferably represent a hydrogen atom, one or more groups selected from (C 1 -C 6) alkyl and (C 1 -C 6) alkoxy.
The preferred compounds (II) do not carry a substituent, which means that R 1 and R 2 represent a hydrogen atom.
As regards the definition of Xi, it may be an amino group -NH2, an aminomethyl group -CH2-NH2, a hydroxyl group -OH, a hydroxymethyl group -CH2-OH, a carboxylic or ester group -COORa (Ra represents a hydrogen atom or an alkyl, cycloalkyl, arylalkyl, phenyl group, more preferentially a hydrogen atom or a CiC2 alkyl group), an isocyanato group -N = C = O, an isocyanatomethyl group -CH2- N = C = O.
The polymer of the invention consists of a sequence of two types of patterns.
The first type of unit is the remainder of the chiral diphosphine corresponding to formula (II) and carrying two identical polymerizable functional groups.
The second type of unit is the remainder of a monomer polymerizable with said functional groups, that is to say a monomer comprising at least two identical functional groups capable of reacting with the functional groups of the chiral diphosphine.
The preferred monomer is difunctional and can be represented by the following formula (I):
in which: M represents a divalent aliphatic hydrocarbon group, alicyclic and / or aromatic, X2 represents a functional group, preferably a carboxylic group, ester, hydroxy, amino, isocyanato, aldehyde, ketone.
The size of the group M will be adjusted by those skilled in the art depending on the end use of the ligand and in particular as a function of the reaction that must catalyze the metal complex formed from this polymeric ligand.
Preferred meanings will be given later for the reagents chosen preferentially.
It will be specified that the monomers most often used correspond to formula (I) in which M represents a C1-C12, preferably C1-C6, alkylene chain; a cycloalkylene group, preferably cyclohexylene; an arylene group, preferably phenylene, tolylene or naphthalene.
Thus, the optically active polymer resulting from the polymerization of the chiral diphosphine of formula (II) and the monomer of formula (I) comprises the following recurring unit:
in which - R 1, R 2, which are identical or different, represent a hydrogen atom or a substituent, - Ar 1 and Ar 2 independently represent an alkyl, alkenyl, cycloalkyl, aryl or arylalkyl group; - M represents a divalent hydrocarbon group with aliphatic, alicyclic character; and / or aromatic; Fi represents the functional group resulting from the reaction: of the group X 1 selected from the groups: amino, aminomethyl, hydroxy, hydroxymethyl, carboxylic, ester, isocyanato, isocyanatomethyl, and X2 group selected from carboxylic, ester, hydroxy, amino, isocyanato, aldehyde, ketone, - the degree of polymerization is preferably between 2 and 100, more preferably between 2 and 50.
The choice of these functions, combined with the choice of polymerizable monomers, determines the nature of the resulting polymer.
Thus, Fi represents more particularly: a urea group (Fi) resulting from the reaction of an amino or aminomethyl group (X 1) with an isocyanato group (X 2) or an isocyanato or isocyanatomethyl group (X 1) with an amino group (X 2 a urethane group (Fi) resulting from the reaction of an isocyanato or isocyanatomethyl group (X1) with a hydroxyl group (X2) or a hydroxyl or hydroxymethyl group (X1) with an isocyanato group (X2), - a group ester (Fi) resulting from the reaction of a carboxylic group or ester (Xi) with a hydroxyl group (X2) or a hydroxyl or hydroxymethyl group (X1) with a carboxylic or ester group (X2), - an amide group (F1 ) resulting from the reaction of a carboxylic group (X1) with an amino group (X2) or an amino or aminomethyl group (X1) with a carboxylic group (X2), - an imine group (Fi) resulting from the reaction of an amino or aminomethyl group (Xi) with an aldehyde or ketone group (X2).
The present invention encompasses all types of polymers and in particular linear polymers, branched or crosslinked. Polymers such as polyester, polyurethane, polyamide, polyurea, polyimine and polyimide may be mentioned.
The preferred polymers are linear polymers but the invention does not exclude crosslinked polymers obtained by using a polymerizable monomer comprising more than two functional groups, for example three groups.
The choice of the monomers put together will depend on their ease of access.
Thus, the invention favors the chiral body bearing, as functional groups, two amino groups and even more preferably two aminomethyl groups corresponding to the following formula:
in said formula: - Ri, R2, Ar1 and Ar2 have the meaning given above.
The compound of formula (IIa) may be prepared by carrying out the following process, which comprises the following steps:
i) carrying out the substitution of the two bromine atoms by cyano groups by reacting the diphosphine in the form of dioxide and dibromea in the 4,4'-position of formula (III):
in said formula: - R1, R2, Ar1 and Ar2 have the meaning given above, by means of a suitable nucleophilic agent so as to obtain the corresponding dicyane (IV),
in said formula: - R1, R2, Ar1 and Ar2 have the meaning given above, ii) carry out the reduction of the diphosphine in the form of dioxide and dicyan in the 4,4'-position of formula (IV), to diphosphine of formula (V ):
in said formula: - R1, R2, Ar1 and Ar2 have the meaning given above.
(iii) reducing the cyano group of the dicyanated diphosphine to a diaminomethyl compound having the formula (IIa).
Diphosphine in the form of dioxide and dibromated at the 4,4'-position of formula (III) is known. It can be obtained by carrying out the bromination of the diphosphine in the form of a dioxide of formula (VI):
in said formula: - R1, R2, Ar1 and Ar2 have the meaning given above.
The diphosphine in the form of the formula (VI) dioxide is known. It can be obtained by oxidation of the diphosphine of formula (VII):
in said formula: - Ri, R2, Ar1 and Ar2 have the meaning given above.
The diphosphine oxide form of formula (VI) is obtained by oxidation using an oxidizing agent of the diphosphine of formula (VII).
Although any type of oxidizing agent, a chemical oxidant, for example potassium permanganate or molecular oxygen or a gas containing it may be used, it is preferred to use hydrogen peroxide, preferably in the form of an aqueous solution.
The concentration of the hydrogen peroxide solution is advantageously between 10% and 35% by weight.
The amount of oxidizing agent used may vary widely from the stoichiometric amount to a 100% excess over stoichiometry.
An organic solvent is used which solubilizes the diphosphine. The solvent may be chosen from aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbons, chlorinated or otherwise. Examples include dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane.
The concentration of the diphosphine in the reaction solvent is preferably between 0.1 and 50 g / l.
The diphosphine dissolved generally is then contacted in a suitable solvent in contact with the oxidizing agent.
The reaction is conveniently carried out at room temperature, most often between -5 [deg] C and 25 [deg] C.
The reaction time is usually between 30 minutes and 6 hours.
The diphosphine in the form of dioxide is recovered in the organic phase.
The aqueous and organic phases are separated.
A conventional phase treatment is carried out.
Thus, the organic phase is washed with sodium bisulfite which eliminates in the aqueous phase the excess of oxidizing agent (peroxide) which has not reacted.
A usual drying operation is preferably carried out on desiccant, for example sodium or magnesium sulphate.
A diphosphine is obtained in the form of a dioxide having the formula (VI) and designated hereinafter by diphosphine (PO).
Dans une étape suivante, on effectue la bromation en position 4 et 4'.
La réaction de bromation du noyau phényle est une réaction électrophile qui est réalisée par action de Br2 sur la diphosphine sous forme de dioxyde.
Une variante préférée de l'invention consiste à ajouter une base, de préférence, une amine tertiaire afin de piéger l'hydracide libéré.
A titre d'exemples de telles amines, on peut citer la triéthylamine, la tri-npropylamine, la tri-n-butylamine, la méthyldibutylamine, la méthyldicyclohexylamine, l'éthyldiisopropylamine, la N,N-diéthylcyclohexylamine, la diméthylamino-4 pyridine, la pyridine, la 2,4,6-triméthylpyridine (collidine), la N-méthylpipéridine, la N-éthylpipéridine, la N-n-butylpipéridine, la 1,2diméthylpipéridine, la N-méthylpyrrolidine, la 1,2-diméthylpyrrolidine.
On choisit de préférence, la pyridine.
La quantité d'amine tertiaire utilisée doit être suffisante pour neutraliser l'hydracide libéré par la réaction. Généralement, on met en oeuvre au moins la quantité st chiométrique jusqu'à un excès de 20 % par rapport à la st chiométrie.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la bromation a lieu dans un solvant aprotique inerte tel qu'un hydrocarbure aromatique halogéné (par exemple chlorobenzène et dichlorobenzène) ; un hydrocarbure aromatique nitré tel qu'un nitrobenzène ; un hydrocarbure aliphatique éventuellement halogéné tel que dichlorométhane, tétrachlorure de carbone ou dichloroéthane.
A titre de solvant préféré, on peut citer les hydrocarbures aliphatiques halogénés et notamment le dichlorométhane.
De manière préférée, le rapport molaire de l'agent de bromation à la diphosphine (PO) varie entre 2 et 5, mieux encore entre 2 et 3.
Lorsqu'on travaille en solution, la concentration des réactifs peut varier très largement entre 0,01 et 10 mol/l, par exemple entre 0,05 et 1 mol/I.
La réaction de bromation est conduite entre 10[deg]C et 60[deg]C, de préférence entre 15[deg]C et 30[deg]C et d'une manière avantageuse, à l'abri de la lumière afin d'éviter les réactions radicalaires parasites.
On obtient ainsi une diphosphine (PO) dibromée répondant à la formule (III).
On la récupère d'une manière classique : neutralisation de l'excès de brome par le bisulfite de sodium, traitement par une base (carbonate ou hydrogénocarbonate de sodium), séparation des phases aqueuse et organique puis récupération de la diphosphine (PO) dibromée à partir de la phase organique qui est séchée puis élimination du solvant organique.
Il est à noter que l'invention inclut également la variante selon laquelle l'étape de bromation est remplacée par une étape de chloration effectuée de manière similaire. Toutefois, la bromation est préférée.
A l'étape suivante, les atomes de brome sont substitués par des groupes cyano.
L'étape suivante est une substitution nucléophile aromatique. Les deux atomes de brome portés par les noyaux naphtyle sont déplacés par des groupes cyano par action d'un agent nucléophile approprié.
De façon à réaliser cette substitution, l'homme du métier pourra utiliser l'une quelconque des méthodes connues dans la technique.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'agent nucléophile utilisé est le cyanure de cuivre (1).
Le rapport molaire du cyanure de cuivre au composé de formule (III) est de préférence supérieur à 2, il peut varier avantageusement entre 2 et 4, préférablement entre 2 et 3.
La réaction est de préférence mise en u̇vre dans un solvant. Comme exemple de solvants, on peut citer les amides tels que le diméthylformamide, la N-méthyl-2-pyrrolidinone et l'hexaméthylphosphorylamide. Le diméthylformamide est nettement préféré. La pyridine est également un solvant approprié.
La température de la réaction est maintenue avantageusement entre 50[deg]C et 200[deg]C, de préférence entre 100[deg]C et 190[deg]C.
La concentration des réactifs dans le milieu réactionnel oscille généralement entre 0,1 et 5 mol/l, par exemple entre 2 et 4 mol/I.
L'isolement du nitrile implique la décomposition du complexe intermédiaire formé et le piégeage de l'excès de cyanure.
L'hydrolyse du complexe intermédiaire pourra être réalisée soit par action de chlorure de fer hydraté, soit par action d'éthylènediamine aqueux.
Dans le premier cas, on verse le milieu réactionnel dans une solution aqueuse de chlorure de fer à 50-80 % (g/ml) contenant de l'acide chlorhydrique concentré. La solution résultante est chauffée à 40-80[deg]C jusqu'à décomposition complète du complexe. Puis le milieu est décanté et extrait de façon conventionnelle.
Dans le second cas, le milieu réactionnel est versé dans une solution aqueuse d'éthylènediamine (éthylènediamine/eau : 1/5 - 1/1 (v/v), par exemple 1/3) puis l'ensemble est agité vigoureusement. Le milieu est alors décanté et extrait de façon connue en soi.
L'homme du métier pourra s'inspirer des travaux de L. Friedman et al. publiés dans J.O.C. 1961, 26, 1522, pour isoler le nitrile.
On effectue ensuite la réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde.
Au départ de la diphosphine (PO) dicyanée de formule (IV), on obtient le composé de formule (V).
Cette étape consiste à soumettre cette dernière à une réduction effectuée à l'aide d'un hydrogénosilane.
Ce dernier peut être représenté par la formule suivante :
dans ladite formule : - Ra, Rbeta , R , identiques ou différents, représentent, un atome d'hydrogène, un groupe alkyle ayant de 1 à 6 atomes de carbone, un groupe phényle ou un atome de chlore, - au plus deux des groupes Ra, Rbeta , Rô, représentent un atome d'hydrogène. Les agents réducteurs préférés répondent à la formule (Fa) dans laquelle Ra, Rbeta , Rô, représentent un atome d'hydrogène, un groupe méthyle, un groupe phényle ou un atome de chlore.
Comme exemples de réducteurs, on peut mentionner plus particulèrement : - AIH3, - PhSiH3, - HSiCl3, - (CH2)2HSiCI, - CH3HSiCI - PMHS ou polyméthylhydrosiloxane.
L'invention n'exclut pas tout autre type de composé organosilicié comprenant un groupe SiH.
La quantité d'agent réducteur est le plus souvent en grand excès st chiométrique.
Ainsi, le rapport entre le nombre de moles d'agent réducteur et le nombre de moles de diphosphine (PO) varie entre 10 et 70.
Parmi les agents réducteurs précités, on utilise un mélange de PhSiH3 (ou PMHS) et de HSiCl3.
Dans ce cas, la quantité de PhSiH3 est telle que le rapport entre le nombre de moles de PhSiH3 et de moles de diphosphine (PO) varie entre 50 et 70.
Pour ce qui est de la quantité de HSiCl3, le rapport entre le nombre de moles de HSiCI3 et le nombre de moles de diphosphine (PO) varie entre 10 et 40.
La réaction de réduction est conduite à une température avantageusement choisie entre 80[deg]C et 130[deg]C.
En fin de réaction, on effectue le refroidissement du milieu jusqu'à température ambiante et l'on récupère le produit sous forme solide après évaporation.
On peut effectuer un ou plusieurs lavages du produit à l'aide d'un solvant organique, de préférence un hydrocarbure aliphatique, cycloaliphatique ou aromatique, halogéné ou non. Comme solvants préférés, on peut citer le pentane, l'hexane ou le cyclohexane.
On obtient une diphosphine répondant à la formule (V).
Une voie d'accès aux composés de formule (IIa) consiste à transformer les composés de formule (V) (lesquels présentent deux fonctions cyano) en composés diaminométhylés correspondants.
Dans ce cas, on effectue la réduction de la fonction nitrile du composé de formule (V) par action d'un agent réducteur de façon à obtenir un composé de formule fila) :
dans ladite formule : - R1, R2, Ar1 et Ar2 ont la signification donnée précédemment.
On effectue donc la réduction du groupe cyano.
Un agent réducteur approprié est l'hydrure de lithium et aluminium (LiAIH4) mais il est également possible d'utiliser d'autres agents réducteurs.
La réaction est préférablement mise en u̇vre dans un solvant ou un mélange de solvants.
Lorsque l'agent réducteur est LiAIH4, le solvant comprend de façon avantageuse un ou plusieurs hydrocarbures aromatiques (tels que le benzène, le toluène et le xylène) en mélange avec un ou plusieurs éthers.
A titre d'éthers, on peut citer les éthers d'alkyle en Ci-Ce (éther diéthylique et diisopropylique), les éthers cycliques (dioxane, tétrahydrofurane), le diméthoxyéthane et l'éther diméthylique de diéthylèneglycol.
On préfère les éthers cycliques du type du tétrahydrofurane.
Lorsque l'agent réducteur est LiAIH4, on optera plus préférablement pour un mélange de toluène et de tétrahydrofurane dans des proportions variant entre (v/v) 70-50/30-50 : toluène/tétrahydrofurane (par exemple 60/40 : toluène/THF).
La réduction peut être conduite à une température comprise entre 20[deg]C et 100.C, de préférence entre 40[deg]C et 80[deg]C.
Habituellement, on utilise un large excès de l'agent réducteur. Ainsi, le rapport molaire de l'agent réducteur au composé de formule (V) varie généralement entre 1 et 30, par exemple entre 2 et 20, notamment entre 5 et 18.
La concentration des réactifs dans le milieu est variable ; elle peut être maintenue entre 0,005 et 1 mol/l.
On obtient un composé de formule IIa) qui peut être récupéré d'une manière classique, notamment par traitement avec une base (soude) pour éliminer les aluminates suivi d'une filtration, d'un séchage et d'une évaporation.
Les composés mis en u̇vre préférentiellement, répondant à la formule (lia) dans laquelle Ar1 et Ar2 sont choisis indépendamment parmi phényle éventuellement substitué par méthyle ou tertiobutyle ; et (C5-C6)cycloalkyle éventuellement substitué par méthyle ou tertiobutyle.
On choisit plus préférentiellement ceux de formule (Ila) dans laquelle Ar1 et Ar2 sont identiques et représentent un groupe phényle.
Un deuxième groupe de corps chiraux est constitué par des composés de formule (II) dans lesquels Xi représente un groupe amino. Ils peuvent être symbolisés par la formule suivante :
dans ladite formule : - R1, R2, Ar1 et Ar2 ont la signification donnée précédemment, - Ra représente un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle, cycloalkyle, arylalkyle, phényle.
Des diphosphines de formule (Ilb) qui correspondent à la formule (II) dans laquelle Xi représentent un groupe -NHRa est obtenue par réaction de la diphosphine dibromée de formule (III) et d'une amine RaNH2 (Kazankov M.V., Ginodman L.G., J. Org. Chem, USSR, 1975,11, 451) suivie par une réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde telle que précédemment décrite.
Un autre groupe de diphosphine de formule (Ilc) dans laquelle Xi représente un groupe hydroxyle peut être mise en oeuvre comme monomère. Elle est obtenue à partir de la diphosphine dibromée sous forme de dioxyde de formule (III), selon une réaction de substitution nucléophile aromatique par OH[Fyfe C.A. in Patai The Chemistry of the hydroxyl group, pt.1, Wiley : NY, 1971, p. 83.] suivie par une réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde telle que précédemment décrite.
Un autre groupe de diphosphine de formule (IId) dans laquelle Xi représente un groupe carboxylique ou ester peut être mise en oeuvre comme monomère.
La transformation d'une fonction nitrile en fonction acide carboxylique est décrite dans les ouvrages de base de la chimie organique. Aussi, l'Homme du Métier pourra facilement déterminer les conditions réactionnelles appropriées.
Une façon simple de procéder consiste à utiliser en tant qu'agent d'hydrolyse, de l'hydroxyde de sodium aqueux.
En variante, il est possible de transformer les deux fonctions carboxylique du composé de formule (IId) en fonctions ester ou hydroxyméthyle.
Une diphosphine de formule (Ile) qui correspond à la formule (II) dans laquelle Xi représente un groupe -COORa est obtenue par estérification directe du composé de formule (Ild) réalisée classiquement en milieu basique suivie par une réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde telle que précédemment décrite.
Une diphosphine de formule (IIf) qui correspond à la formule (II) dans laquelle Xi représente un groupe -CH20H est obtenue par réduction du composé de formule (Ild) à l'aide par exemple de LiAIH4 ou de NaH [Gaylord N.G., Réduction with complex metals hydride ; Wiley : NY, 1956, p.322] suivie par une réduction de la diphosphine sous forme de dioxyde telle que précédemment décrite.
Une diphosphine de formule (IIg) qui correspond à la formule (II) dans laquelle X1 représente un groupe -N=C=O est obtenue par réaction du composé de formule (Ilb) avec le phosgène effectuée selon l'enseignement de la littérature notamment par Jerry MARCH, Advanced Organic Chemistry, 5ème édition, John Wiley and Sons, p. 507.
Une diphosphine de formule (Ilh) qui correspond à la formule (II) dans laquelle Xi représente un groupe -CH2-N=C=O est obtenue par réaction du composé de formule (Ila) avec le phosgène.
Conformément à l'invention, on fait réagir l'une des diphosphines répondant à l'une des formules (Ila) à (Ilh) avec un monomère polymérisable. On choisit préférentiellement de mettre en u̇vre qu'un seul monomère polymérisable.
Comme classes de monomères, on peut mentionner notamment, les diacides, les diesters, les diols, les diisocyanates, les dialdéhydes ou les dicétones.
Bien que l'invention n'entende pas s'y limiter spécifiquement, les polyamides, polyurées et polyimides, vont faire l'objet d'une description plus détaillée.
Les polyurées, polyamides et polyimides de l'invention peuvent être préparés au départ d'une diphosphine chirale constitué d'un corps chiral portant, à titre de groupes fonctionnels, deux groupes amino ou deux groupes aminométhyle et qui correspond aux formules (lia) et (Ilb).
Polyurées.
Lorsque le polymère visé est une polyurée, celle-ci peut être synthétisée par polymérisation d'une diphosphine portant deux groupes -NH2 ou -CH2-NH2 avec un ou plusieurs di- ou polyisocyanates.
La nature du composé isocyanate n'est pas critique en soi.
De manière préférée, le diisocyanate est un diisocyanate de formule (la) :
dans laquelle : - J représente un groupe divalent hydrocarboné à caractère aliphatique, alicyclique et/ou aromatique, La taille du groupe J sera ajustée par l'homme du métier en fonction de l'utilisation finale du ligand et notamment en fonction de la réaction que doit catalyser le complexe métallique formé à partir de ce ligand polymère.
Les sites catalytiques du polymère de l'invention sont situés au niveau des motifs issus de la diphosphine. La taille du groupe J détermine donc l'espacement des sites catalytiques.
Le groupe J est par exemple une chaîne alkylène en C1-C16, de préférence C1-C12, éventuellement interrompue par un ou plusieurs (de préférence 1 à 4, mieux encore 1 à 2) hétéroatomes choisis parmi 0, N et S, ladite chaîne comprenant éventuellement une ou plusieurs insaturations (de préférence 1 à 4, mieux encore 1 à 2) ; un groupe -(CH2)a-K-(CH2)b- où a et b sont indépendamment un nombre entier de 0 à 6 et K représente (C6C8)cycloalkylène ; un groupe -(CH2)a-L-(CH2)b- où a et b sont tels que définis cidessus et L représente (C6-C10)arylène ; un groupe -(CH2)a-Vo-(CH2)b- où a et b sont tels que définis ci-dessus et Vo représente hétéroarylène de 5 à 8 chaînons comprenant 1 à 3 hétéroatomes choisi parmi 0, N et S ;ou bien encore un groupe -Mo-Q-Mo- dans lequel Mo est choisi parmi (C3-C8)cycloalkylène et (CeC10)arylène et Q représente une liaison, un atome de soufre, un atome d'oxygène, alkylène en (C1-C4), -SO-, -S02- ou -CO-.
Lorsque J contient une chaîne alkylène, celle-ci est linéaire ou ramifiée et comporte de préférence 1 à 6 atomes de carbone. Lorsque cette chaîne alkylène comprend un atome d'azote, celui-ci porte un groupe (Ci-C6)alkyle ou un atome d'hydrogène.In a next step, the bromination is carried out in position 4 and 4 '.
The bromination reaction of the phenyl ring is an electrophilic reaction which is carried out by the action of Br 2 on the diphosphine in the form of dioxide.
A preferred variant of the invention is to add a base, preferably a tertiary amine to trap the hydracid released.
Examples of such amines include triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, methyldibutylamine, methyldicyclohexylamine, ethyldiisopropylamine, N, N-diethylcyclohexylamine, dimethylamino-4-pyridine, pyridine, 2,4,6-trimethylpyridine (collidine), N-methylpiperidine, N-ethylpiperidine, Nn-butylpiperidine, 1,2-dimethylpiperidine, N-methylpyrrolidine, 1,2-dimethylpyrrolidine.
Pyridine is preferably chosen.
The amount of tertiary amine used should be sufficient to neutralize the hydracid released by the reaction. Generally, at least the stoichiometric amount is used up to an excess of 20% with respect to stoichiometry.
According to a preferred embodiment of the invention, the bromination takes place in an inert aprotic solvent such as a halogenated aromatic hydrocarbon (for example chlorobenzene and dichlorobenzene); a nitrated aromatic hydrocarbon such as a nitrobenzene; an optionally halogenated aliphatic hydrocarbon such as dichloromethane, carbon tetrachloride or dichloroethane.
As a preferred solvent, mention may be made of halogenated aliphatic hydrocarbons and especially dichloromethane.
Preferably, the molar ratio of the brominating agent to diphosphine (PO) varies between 2 and 5, more preferably between 2 and 3.
When working in solution, the concentration of the reagents can vary very widely between 0.01 and 10 mol / l, for example between 0.05 and 1 mol / l.
The bromination reaction is carried out between 10 ° C. and 60 ° C., preferably between 15 ° C. and 30 ° C. and advantageously, protected from light so that avoid parasitic radical reactions.
A dibrominated diphosphine (PO) corresponding to formula (III) is thus obtained.
It is recovered in a conventional manner: neutralization of excess bromine by sodium bisulfite, treatment with a base (carbonate or sodium hydrogencarbonate), separation of the aqueous and organic phases and recovery of the diphosphine (PO) dibromized at from the organic phase which is dried and removal of the organic solvent.
It should be noted that the invention also includes the variant in which the bromination step is replaced by a chlorination step performed in a similar manner. However, bromination is preferred.
In the next step, the bromine atoms are substituted with cyano groups.
The next step is an aromatic nucleophilic substitution. The two bromine atoms carried by the naphthyl rings are displaced by cyano groups by the action of a suitable nucleophilic agent.
In order to achieve this substitution, those skilled in the art can use any of the methods known in the art.
According to a preferred embodiment of the invention, the nucleophilic agent used is copper cyanide (1).
The molar ratio of copper cyanide to the compound of formula (III) is preferably greater than 2, it may advantageously vary between 2 and 4, preferably between 2 and 3.
The reaction is preferably carried out in a solvent. Examples of solvents include amides such as dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidinone and hexamethylphosphorylamide. Dimethylformamide is clearly preferred. Pyridine is also a suitable solvent.
The temperature of the reaction is advantageously maintained between 50 [deg] C and 200 [deg] C, preferably between 100 [deg] C and 190 [deg] C.
The concentration of the reactants in the reaction medium generally oscillates between 0.1 and 5 mol / l, for example between 2 and 4 mol / l.
The isolation of the nitrile involves the decomposition of the intermediate complex formed and the trapping of the excess cyanide.
The hydrolysis of the intermediate complex may be carried out either by the action of hydrated iron chloride or by the action of aqueous ethylenediamine.
In the first case, the reaction medium is poured into an aqueous solution of 50-80% iron chloride (g / ml) containing concentrated hydrochloric acid. The resulting solution is heated to 40-80 [deg] C until complete decomposition of the complex. Then the medium is decanted and extracted in a conventional way.
In the second case, the reaction medium is poured into an aqueous solution of ethylenediamine (ethylenediamine / water: 1/5 - 1/1 (v / v), for example 1/3) and then the whole is stirred vigorously. The medium is then decanted and extracted in a manner known per se.
The skilled person can draw inspiration from the work of L. Friedman et al. published in JOC 1961, 26, 1522, to isolate the nitrile.
The reduction of the diphosphine in the form of dioxide is then carried out.
Starting from the dicyanated diphosphine (PO) of formula (IV), the compound of formula (V) is obtained.
This step consists in subjecting the latter to a reduction carried out using a hydrogenosilane.
The latter can be represented by the following formula:
in said formula: - Ra, Rbeta, R, identical or different, represent, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group or a chlorine atom, - at most two of the groups Ra, Rbeta, R0, represent a hydrogen atom. The preferred reducing agents have the formula (Fa) wherein Ra, Rbeta, R6, represent a hydrogen atom, a methyl group, a phenyl group or a chlorine atom.
As examples of reducing agents, there may be mentioned more particularly: - AIH 3, - PhSiH 3, - HSiCl 3, - (CH 2) 2 HSiCl, - CH 3 HSiCl - PMHS or polymethylhydrosiloxane.
The invention does not exclude any other type of organosilicon compound comprising an SiH group.
The amount of reducing agent is most often in large stoichiometric excess.
Thus, the ratio between the number of moles of reducing agent and the number of moles of diphosphine (PO) varies between 10 and 70.
Among the above-mentioned reducing agents, a mixture of PhSiH 3 (or PMHS) and HSiCl 3 is used.
In this case, the amount of PhSiH3 is such that the ratio between the number of moles of PhSiH3 and moles of diphosphine (PO) varies between 50 and 70.
With regard to the amount of HSiCl3, the ratio of the number of moles of HSiCl3 to the number of moles of diphosphine (PO) varies between 10 and 40.
The reduction reaction is conducted at a temperature advantageously chosen between 80 [deg] C and 130 [deg] C.
At the end of the reaction, the medium is cooled to room temperature and the product is recovered in solid form after evaporation.
One or more washings of the product may be carried out using an organic solvent, preferably an aliphatic hydrocarbon, cycloaliphatic or aromatic, halogenated or not. Preferred solvents include pentane, hexane or cyclohexane.
A diphosphine having the formula (V) is obtained.
An access route to the compounds of formula (IIa) consists in converting the compounds of formula (V) (which have two cyano functions) into corresponding diaminomethyl compounds.
In this case, the reduction of the nitrile function of the compound of formula (V) is carried out by the action of a reducing agent so as to obtain a compound of formula (a):
in said formula: - R1, R2, Ar1 and Ar2 have the meaning given above.
The reduction of the cyano group is thus carried out.
A suitable reducing agent is lithium aluminum hydride (LiAlH 4) but it is also possible to use other reducing agents.
The reaction is preferably carried out in a solvent or a mixture of solvents.
When the reducing agent is LiAlH 4, the solvent advantageously comprises one or more aromatic hydrocarbons (such as benzene, toluene and xylene) in admixture with one or more ethers.
As ethers, mention may be made of C 1 -C 6 alkyl ethers (diethyl ether and diisopropyl ether), cyclic ethers (dioxane, tetrahydrofuran), dimethoxyethane and diethylene glycol dimethyl ether.
Cyclic ethers of the tetrahydrofuran type are preferred.
When the reducing agent is LiAlH 4, it is preferable to opt for a mixture of toluene and tetrahydrofuran in proportions varying between (v / v) 70-50 / 30-50: toluene / tetrahydrofuran (for example 60/40: toluene / THF).
The reduction can be carried out at a temperature of between 20 ° C. and 100 ° C., preferably between 40 ° C. and 80 ° C.
Usually, a large excess of the reducing agent is used. Thus, the molar ratio of the reducing agent to the compound of formula (V) generally varies between 1 and 30, for example between 2 and 20, in particular between 5 and 18.
The concentration of the reagents in the medium is variable; it can be maintained between 0.005 and 1 mol / l.
A compound of formula IIa) is obtained which can be recovered in a conventional manner, in particular by treatment with a base (sodium hydroxide) to remove the aluminates followed by filtration, drying and evaporation.
The compounds used preferably, corresponding to the formula (IIa) in which Ar1 and Ar2 are independently selected from phenyl optionally substituted by methyl or tert-butyl; and (C5-C6) cycloalkyl optionally substituted by methyl or tert-butyl.
Those of formula (IIa) in which Ar1 and Ar2 are identical and represent a phenyl group are more preferably chosen.
A second group of chiral bodies consists of compounds of formula (II) in which X 1 represents an amino group. They can be symbolized by the following formula:
in said formula: - R1, R2, Ar1 and Ar2 have the meaning given above, - Ra represents a hydrogen atom or an alkyl, cycloalkyl, arylalkyl or phenyl group.
Diphosphines of formula (IIb) which correspond to formula (II) in which Xi represents a group -NHRa is obtained by reaction of the dibrominated diphosphine of formula (III) and an amine RaNH2 (Kazankov MV, Ginodman LG, J Org Chem, USSR, 1975, 11, 451) followed by a reduction of the diphosphine in the form of dioxide as previously described.
Another diphosphine group of formula (IIc) in which X 1 represents a hydroxyl group can be used as a monomer. It is obtained from the dibrominated diphosphine in the form of a dioxide of formula (III), according to an aromatic nucleophilic substitution reaction with OH [Fyfe CA in Patai The Chemistry of the Hydroxyl Group, pt.1, Wiley: NY, 1971, p. 83.] followed by a reduction of the diphosphine in the form of dioxide as previously described.
Another diphosphine group of formula (IId) wherein X 1 is a carboxylic or ester group may be used as a monomer.
The conversion of a nitrile function to a carboxylic acid function is described in the basic works of organic chemistry. Also, the skilled person can easily determine the appropriate reaction conditions.
An easy way to proceed is to use as the hydrolysis agent, aqueous sodium hydroxide.
Alternatively, it is possible to convert the two carboxylic functions of the compound of formula (IId) into ester or hydroxymethyl functions.
A diphosphine of formula (IIe) which corresponds to the formula (II) in which Xi represents a group -COORa is obtained by direct esterification of the compound of formula (IId) conventionally carried out in a basic medium followed by a reduction of the diphosphine in the form of dioxide as previously described.
A diphosphine of formula (IIf) which corresponds to the formula (II) in which X1 represents a group -CH20H is obtained by reduction of the compound of formula (IId) using, for example, LiAlH4 or NaH [Gaylord NG, Reduction with complex metals hydride; Wiley: NY, 1956, p. 322] followed by a reduction of the diphosphine in the form of dioxide as previously described.
A diphosphine of formula (IIg) which corresponds to formula (II) in which X1 represents a group -N = C = O is obtained by reaction of the compound of formula (IIb) with phosgene carried out according to the teaching of the literature in particular by Jerry MARCH, Advanced Organic Chemistry, 5th Edition, John Wiley and Sons, p. 507.
A diphosphine of formula (IIh) which corresponds to formula (II) in which X1 represents a group -CH2-N = C = O is obtained by reaction of the compound of formula (IIa) with phosgene.
According to the invention, one of the diphosphines corresponding to one of the formulas (IIa) to (IIh) is reacted with a polymerizable monomer. It is preferentially chosen to implement only one polymerizable monomer.
As classes of monomers, there may be mentioned in particular, diacids, diesters, diols, diisocyanates, dialdehydes or diketones.
Although the invention does not intend to be specifically limited thereto, the polyamides, polyureas and polyimides will be described in more detail.
The polyureas, polyamides and polyimides of the invention may be prepared from a chiral diphosphine consisting of a chiral body bearing, as functional groups, two amino groups or two aminomethyl groups and which corresponds to formulas (IIa) and (He b).
Polyurea.
When the targeted polymer is a polyurea, it may be synthesized by polymerization of a diphosphine bearing two -NH2 or -CH2-NH2 groups with one or more di- or polyisocyanates.
The nature of the isocyanate compound is not critical per se.
Preferably, the diisocyanate is a diisocyanate of formula (Ia):
in which: J represents a divalent hydrocarbon group of aliphatic, alicyclic and / or aromatic nature, the size of the group J will be adjusted by those skilled in the art depending on the end use of the ligand and in particular as a function of the reaction that must catalyze the metal complex formed from this polymeric ligand.
The catalytic sites of the polymer of the invention are located at the units derived from the diphosphine. The size of the group J thus determines the spacing of the catalytic sites.
Group J is for example a C1-C16 alkylene chain, preferably C1-C12, optionally interrupted by one or more (preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2) heteroatoms selected from O, N and S, said chain; optionally comprising one or more unsaturations (preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2); a - (CH2) aK- (CH2) b- group where a and b are independently an integer of 0 to 6 and K is (C6C8) cycloalkylene; a - (CH2) aL- (CH2) b- group where a and b are as defined above and L is (C6-C10) arylene; a group - (CH 2) a-Vo- (CH 2) b - where a and b are as defined above and Vo is 5 to 8-membered heteroarylene having 1 to 3 heteroatoms selected from O, N and S; still a group -Mo-Q-Mo- in which Mo is selected from (C3-C8) cycloalkylene and (CeC10) arylene and Q represents a bond, a sulfur atom, an oxygen atom, (C1-C4) alkylene ), -SO-, -SO2- or -CO-.
When J contains an alkylene chain, it is linear or branched and preferably has 1 to 6 carbon atoms. When this alkylene chain comprises a nitrogen atom, it carries a (C 1 -C 6) alkyl group or a hydrogen atom.
Lorsque J contient cycloalkylène, on préfère que J soit cyclohexylène.
Lorsque J contient arylène, on préfère que J soit phénylène ou naphtalène.
Lorsque J représente -(CH2)a-L-(CH2)b-, -(CH2)a-K-(CH2)b- ou -(CH2)a-Vo(CH2)b-, on préfère que a et b soient identiques.
Par hétéroarylène, on entend un groupe bivalent correspondant à un hétérocycle dans lequel deux atomes d'hydrogène ont été remplacés par deux liaisons.
On préfère les hétéroarylènes dérivés des hétérocycles : furanne, thiophène, pyrrole, oxazole, thiazole, imidazole, pyrrazole, isoxazole, isothiazole, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, indolizine, indole, isoindole, benzofuranne, benzothiophène, benzimidazole, benzothiazole, quinoléine, isoquinoléine, cinnoline, phtalazine, quinazoline, naphtyridine et ptéridine. De façon très avantageuse, hétéroarylène est dérivé de imidazole, benzimidazole, pyrimidine ou quinazoline.
Lorsque J représente -Mo-Q-Mo-, on préfère que Q soit (C1-C2)alkylène, une liaison, et Mo soit cyclohexylène ou phénylène.
Le groupe J tel que défini ci-dessus peut porter un ou plusieurs substituants choisis parmi un atome d'halogène, un groupe alkyle en Ci-Ce, un groupe alcoxy en Ci-Ce, un groupe oxo et un groupe di(C1-C6)alkylamino.
Des exemples de diisocyanates particulièrement appropriés sont : - le 1,2-diisocyanatopropane, - le 1,4-diisocyanatobutane, - le 2,6-diisocyanatotoluène, - le 1,12- diisocyanatododécane, - le trans-1 ,4-cyclohexanediisocyanate, - le 4,4'- diisocyanatodiphényl méthane, - le 4,4'-diisocyanato-3,3'-diméthyldiphénylméthane, - le 1,5-diisocyanatonaphtalène.
La condensation du diisocyanate avec la diphosphine est mise en oeuvre dans des conditions appropriées qui sont facilement déterminées par l'homme du métier.
Ces conditions de polymérisation sont préférablement ajustées de façon à obtenir un polymère présentant un degré de polymérisation de 2 à 100, de préférence de 5 à 100, par exemple de 2 à 50, mieux encore de 4 à 25.
Des polyurées d'un degré de polymérisation de 3 à 8 conviennent particulièrement bien.
L'Homme du Métier choisira le degré de polymérisation de façon à ce que le polymère résultant soit insoluble dans le solvant ou mélanges de solvants utilisés dans la réaction asymétrique devant être catalysée.
Le choix de la méthode de polymérisation n'est pas critique selon l'invention.
Une méthode particulièrement appropriée est la polymérisation en solution.
Le solvant est généralement un solvant polaire aprotique choisi parmi un hydrocarbure aliphatique éventuellement halogéné, par exemple le chlorure de méthylène, le chloroforme, le tétrachlorure de carbone ou le dichloroéthane ; un hydrocarbure aromatique éventuellement halogéné, par exemple le chlorobenzène ou le dichlorobenzène ; un éther tel que l'éther de diéthyle, l'éther de diisopropyle, le tétrahydrofuranne, le dioxanne, l'éther diméthylique de diéthylèneglycol, les glymes et notammnent le 1,2-diméthoxyéthane ; un amide tel que le formamide, le diméthylformamide, le diméthylacétamide, la N-méthyl-2pyrrolidinone ou l'hexaméthylphosphorylamide ; un nitrile tel que l'acétonitrile ou l'isobutyronitrile ; et le diméthylsulfoxyde.
La concentration des réactifs dans la solution varie très largement en fonction de la solubilité des réactifs. Elle est généralement comprise entre 0,05 et 1 mol/l, de préférence entre 0,01 et 1 mol/l, par exemple 0,1 mol/l.
De manière préférée, le diisocyanate est utilisé en léger excès par rapport à la diphosphine, bien qu'en toute rigueur un rapport stoechiométrique de ces deux composés puisse convenir.
Ainsi, le rapport molaire du diisocyanate à la diphosphine est généralement fixé entre 1 et 1,5, par exemple entre 1 et 1,3.
La température à laquelle est mise en oeuvre la polymérisation est déterminée en fonction de la réactivité des différents réactifs et du degré de polymérisation souhaité. A titre d'indication, la température varie entre -20[deg]C et 100.C, de préférence entre la température ambiante et 100[deg]C, par exemple entre 15 et 100[deg]C, mieux encore entre 15 et 40[deg]C. Avantageusement, elle est de 20.C.
La polymérisation est mise en oeuvre de façon conventionnelle par solubilisation des réactifs dans le solvant, mélange, éventuellement chauffage du milieu réactionnel, puis isolement du polymère, par exemple par filtration du milieu réactionnel. On notera qu'il peut être nécessaire, avant isolement du polymère, de désactiver les extrémités de la chaîne polymère, et notamment les fonctions isocyanates n'ayant pas réagi, par addition d'un alcanol en Ci-Ce, par exemple du propanol, de l'isopropanol, du méthanol, de l'éthanol ou même de l'alcool tert-butylique.
Un exemple de polymère particulièrement préféré est un polymère présentant comme motif récurrent :
dans lequel - R1, R2, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un substituant, - Ar1 et Ar2 représentent indépendamment un groupe alkyle, alcényle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle, - J a la signification donnée précédemment. - le degré de polymérisation est préférablement compris entre 2 et 100, mieux encore entre 2 et 50.
Polyamides.
Lorsque le polymère est un polyamide, celui-ci peut être préparé par condensation d'une diphosphine chirale portant deux fonctions amino ou aminométhyle avec un ou plusieurs acides dicarboxyliques ou dérivés activés de ceux-ci.
L'acide dicarboxylique répond avantageusement à la formule (Ib) suivante :
dans laquelle W est tel que défini pour J ci-dessus.
Les significations préférées de J indiquées ci-dessus sont également des significations préférées de W.
Le groupe W peut être substitué par un ou plusieurs atomes d'halogène ou groupes oxo, (Ci-C6)alkyle, (C1-C6)alcoxy ou di(Ci-C6)alkylamino.
Parmi ces acides dicarboxyliques, on préfère ceux présentant un axe de symétrie C2 tels que :
- les acides aliphatiques choisis parmi : - l'acide malonique, - l'acide succinique, - l'acide glutarique, - l'acide adipique, - l'acide 2,4-diméthyladipique, - l'acide pimélique, - l'acide subérique, - l'acide azélaïque, - l'acide sébacique, - l'acide dodécanedioïque, - l'acide fumarique, - l'acide maléique, - l'acide méthyliminodiacétique, - l'acide 3-diméthylaminohexanedioïque, - les acides cycloalcanedicarboxyliques et notamment : - l'acide 1,4-cyclohexanedicarboxylique, - les acides aromatiques dicarboxyliques choisis parmi : - l'acide phtalique, - l'acide isophtalique, - l'acide téraphtalique, - l'acide phénylènediacétique, - l'acide 1,5-naphtalènedicarboxylique, - l'acide 4,4'-diphényldicarboxylique, - l'acide 3,3'-diphényldicarboxylique, - la 4,4'-dicarboxydiphénylsulfone, - la 3,3'-dicarboxydiphénylsulfone.
Un groupe particulièrement préféré d'acides dicarboxyliques est constitué des acides suivants : - l'acide succinique, - l'acide adipique, - l'acide fumarique, - l'acide isophtalique, - l'acide téréphtalique, - l'acide 1,5-naphtalènedicarboxylique, - l'acide 4,4'-diphényldicarboxylique, - l'acide 3,3'-diphényldicarboxylique.
Le dérivé activé de l'acide dicarboxylique désigne plus généralement le composé acide dicarboxylique dans lequel une ou deux des fonctions carboxyliques ont été modifiées de façon à accroître leur réactivité.
Des dérivés activés d'acide dicarboxylique sont par exemple obtenus par formation d'une liaison anhydride ou d'un groupe -COY où Y est un atome d'halogène tel que brome ou chlore.
D'autres dérivés activés des acides dicarboxyliques sont ceux portant en lieu et place des fonctions carboxyliques, des groupes -COT où T désigne un groupe azide, imidazolide, p-nitrophénoxy, 1-benzotriazole, N-O-succinimide, acyloxy (tel que pivaloyloxy), (alcoxy en Ci-C4)carbonyloxy, dialkyl- ou dicycloalkyl-O-uréide.
La condensation de la diphosphine avec l'acide dicarboxylique ou son dérivé activé est généralement mise en oeuvre dans un solvant.
Lorsque l'acide dicarboxylique est utilisé en tant que tel, il peut être avantageux de réaliser la condensation en présence d'un catalyseur, par exemple un acide fort tel que l'acide chlorhydrique ou sulfurique ou bien en présence d'un agent de condensation tel que ceux couramment utilisés en synthèse peptidique.
Parmi les agents de condensation connus, on peut citer les dérivés Nhydroxylés tels que le N-hydroxysuccinimide et le 1-hydroxybenzotriazole ; les disulfures tels que le 2,2'-disulfure de dipyridyle ; les dérivés d'acide succinique tels que le carbonate de N,N'-disuccinimidyle ; les chlorures phosphiniques tels que le chlorure N,N'-bis-(2-oxo-3-oxazolidinyl)phosphinique ; les oxalates tels que l'oxalate de N,N'-disuccinimidyle (DSO), le N,N'-oxalate de diphtalimide (DPO), l'oxalate de N,N'-bis(norbornénylsuccinimidyle) (BNO), l'oxalate de 1,1'bis(benzotriazolyle) (BBTO), l'oxalate de 1,1'-bis(6-chlorobenzotriazolyle) (BCTO) ou l'oxalate de 1,1'-bis(6-trifluorométhylbenzotriazolyle) (BTBO) ; les triarylphosphines telles que la triphénylphosphine ;une association d'un azodicarboxylate de di(alkyle inférieur) et d'une triarylphosphine, telle qu'une association d'azodicarboxylate de diéthyle et de triphénylphosphine ; les N(alkyle inférieur)-5-aryl-isoxazolium-3'-sulfonates tels que le N-éthyl-5-phénylisoxazolium-3'-sulfonate ; les dérivés de carbodiimide, incluant des N',N'dicycloalkylcarbodiimides tels que le N',N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) ou le 1-éthyl-3-(3-diméthylaminopropyl)carbodiimide (EDAPC) ; les diséléniures de dihétéroaryle tels que le diséléniure de di-2-pyridyle ; les arylsulfonyltriazolides tels que le p-nitrobenzène-sulfonyltriazolide ; les halogénures de 2-halogéno-1(alkyle inférieur)pyridinium tels que l'iodure de 2-chloro-1-méthylpyridinium ; les diarylphosphorylazides tels que le diphénylphosphorylazide (DPPA) ;les dérivés d'imidazole tels que le 1,1'-oxalyldiimidazole ou le N,N'-carbonyldiimidazole ; les dérivés de benzotriazole tels que le 1-hydroxybenzotriazole (HOBT) ; et les dérivés de dicarboximide tels que le N-hydroxy-5-norbornène-2,3-dicarboximide (HONB). Parmi ceux-ci, on préfère les dérivés de carbodiimides.
La réaction peut avoir lieu dans un large intervalle de température.
Suivant la réactivité des réactifs mis en présence, la température réactionnelle oscille entre -20[deg]C et 100[deg]C.
Lorsque la polymérisation implique la réaction d'un dérivé activé de l'acide dicarboxylique sur une diphosphine, une température relativement basse, préférablement comprise entre 0[deg]C et 40[deg]C, est suffisante.
A l'inverse, lorsque l'acide dicarboxylique en tant que tel est mis en jeu dans la réaction, la température est préférablement comprise entre 50 et 80[deg]C.
La concentration des réactifs dans le milieu réactionnel n'est pas déterminante selon l'invention. Elle peut varier entre 0,05 et 1 mol/l.
De façon générale, le rapport molaire de l'acide dicarboxylique ou de son dérivé activé à la diphosphine varie entre 0,8 et 1,5, de préférence entre 0,9 et 1,2.
Un mode opératoire typique, illustrant la préparation d'un polyamide au départ d'un chlorure d'acide carboxylique, est le suivant.
A une solution de 4,16 mmol de diphosphine dans 5 ml de N,Ndiméthylacétamide, on ajoute 3,75 mmol du chlorure d'acide carboxylique. Le mélange réactionnel est maintenu une nuit sous agitation à température ambiante (18 à 30[deg]C). Puis le polyamide est précipité dans 150 ml d'eau distillée. Le polymère est filtré sur verre fritté, lavé à l'eau puis à l'isopropanol.
Les conditions générales de mise en oeuvre de la polymérisation et d'isolement du polymère seront facilement déterminées par l'homme du métier, étant entendu que les polyamides préférés de l'invention présentent un degré de polymérisation compris entre 2 et 100, par exemple entre 5 et 100, de préférence entre 2 et 50, mieux encore, entre 4 et 25.
L'homme du métier choisira le degré de polymérisation de façon à ce que le polymère résultant soit insoluble dans le solvant ou mélanges de solvants utilisés dans la réaction asymétrique devant être catalysée.
Un exemple de polymère préféré est un polymère présentant comme motif récurrent :
dans lequel - R1, R2, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un substituant, - Ar1 et Ar2 représentent indépendamment un groupe alkyle, alcényle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle, - W a la signification donnée pour J, - le degré de polymérisation étant préférablement compris entre 2 et 100, mieux encore entre 2 et 50.
Polyimides.
Lorsque le polymère est un polyimide, celui-ci peut être préparé par condensation d'une diphosphine chirale portant deux fonctions amino ou aminométhyle avec un ou plusieurs acides tétracarboxyliques ou dianhydrides d'acide tétracarboxylique.
Pour la préparation de ces polyimides, l'homme du métier pourra s'inspirer de D.C. Sherrington, Chem. Commun, 1998, 2275-2286.
De manière avantageuse, les polyimides sont préparés en deux étapes.
Dans une première étape, on forme un polyamide. Cette étape est, par exemple, conduite à une température comprise entre 15 et 50[deg]C, de préférence comprise entre 20 et 30[deg]C, dans un solvant aprotique polaire (tel qu'un amide du type du formamide, du diméthylacétamide, de la N-méthyl-2-pyrrolidinone, préférablement du diméthylacétamide).
Dans une deuxième étape, on forme le polyimide. Cette deuxième étape peut être réalisée par traitement avec un mélange d'anhydride acétique et de pyridine à une température comprise entre -100[deg]C et 10[deg]C, de préférence comprise entre -78 et -50[deg]C.
Selon une autre variante de l'invention, le polymère peut être un polyuréthane.
Polyuréthanes Lorsque le polymère est un polyuréthane, celui-ci peut être préparé par condensation d'une diphosphine chirale portant deux groupes hydroxyle ou hydroxyméthyle avec un monomère de type diisocyanate.
Dans ce cas, une catalyse au sel d'étain est souvent nécessaire. On peut se référer notamment à l'article de M. Lemaire et ail. J. Mol. Cat. A. 2002, Vol. 182-183, 239-247.
Selon un de ses aspects, l'invention concerne donc un procédé pour la préparation d'un polymère de l'invention comprenant la polymérisation d'une diphosphine chirale de formule (II), de préférence (la) à (IIh) avec un ou plusieurs monomères polymérisables, de préférence de formule (I) ; ladite phosphine chirale étant constituée d'un corps chiral portant deux groupes fonctionnels identiques capables de réagir avec lesdits monomères polymérisables.
L'invention concerne également le polymère racémique correspondant au polymère optiquement actif de l'invention.
Ce polymère peut être préparé simplement par polymérisation de la diphosphine appropriée avec un ou plusieurs monomères polymérisables, ladite diphosphine portant deux groupes fonctionnels identiques capables de réagir avec lesdits monomères polymérisables.
De manière préférée, les diphosphines utilisées dans cette réaction sont les diphosphines racémiques correspondant aux diphosphines chirales préférées définies ci-dessus. Ainsi, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la diphosphine racémique est constituée d'un squelette de base racémique de formule (IIa) à (Ilh) portant deux groupes fonctionnels identiques.
De même, les monomères polymérisables préférablement utilisés pour cette polymérisation sont ceux décrits ci-dessus pour la préparation des polymères optiquement actifs.
Les conditions opératoires de cette polymérisation seront facilement déterminées par l'homme du métier par analogie à celles proposées pour la réaction de polymérisation conduisant au polymère optiquement actif.
Les polymères de l'invention sont utilisables comme ligands pour la préparation de complexes métalliques destinés à la catalyse asymétrique des réactions d'hydrogénation, d'hydrosilylation, d'hydroboration de composés insaturés, d'époxydation d'alcools allyliques, d'hydroxylation vicinale, d'hydrovinylation, d'hydroformylation, de cyclopropanation, d'isomérisation d'oléfines, de polymérisation du propylène, d'addition de composés organométalliques à des aldéhydes, d'alkylation allylique, des réactions de type aldol, des réactions de Diels-Alder et, de façon générale, des réactions de formation de liaisons C-C (telles que les substitutions allyliques ou les couplages croisés de Grignard).
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les complexes sont utilisés pour l'hydrogénation des liaisons C=O, C=C et C=N.
Un objet de l'invention est donc de nouveaux complexes comprenant le polymère optiquement actif tel que précédemment défini et un métal de transition.
Comme exemples de métaux de transition capables de former des complexes, on peut citer notamment les métaux tels le rhodium, le ruthénium, le rhénium, l'iridium, le cobalt, le nickel, le platine, le palladium.
Parmi les métaux précités, le rhodium, le ruthénium et l'iridium sont préférés.
Ainsi, selon un autre de ses aspects, l'invention concerne l'utilisation du polymère de l'invention pour la préparation d'un complexe métallique d'un métal de transition destiné à la catalyse asymétrique, et plus spécialement d'un complexe du ruthénium, de l'iridium ou du rhodium.
Des exemples spécifiques desdits complexes de la présente invention sont donnés ci-après, sans caractère limitatif.
Dans les formules suivantes, Pp représente le polymère.
Un groupe préféré des complexes du rhodium et de l'iridium est défini par la formule :
dans laquelle : - Pp représente un ligand selon l'invention ; - Y1 représente un ligand anionique coordinant ; - Me représente l'iridium ou le rhodium ; et - Lig représente un ligand neutre.
Parmi ces composés, les ligands particulièrement préférés sont ceux dans lesquels : - Lig représente une oléfine ayant de 2 à 12 atomes de carbone ; - Y, représente un anion PF6-, PCl6-, BF4-, BCl4-, SbF6-, SbCls , BPh4-, ClO4-, CN-, CF3S03 , halogène, de préférence CI- ou Br , un anion 1,3- dicétonate, alkylcarboxylate, halogénoalkylcarboxylate avec un groupe alkyle inférieure (de préférence en Ci-Ce), un anion phénylcarboxylate ou phénolate dont le cycle benzénique peut être substitué par des groupes alkyle inférieurs (de préférence en Ci-Ce) et/ou des atomes d'halogène.
Dans la formule (Fi), Lig2 peut représenter deux ligands Lig tels que définis ci-dessus ou un ligand bidente tel que ligand bidente, linéaire ou cyclique, polyinsaturé et comprenant au moins deux insaturations.
On préfère selon l'invention que Lig2 représente le 1,5-cyclooctadiène, le norbornadiène ou bien que Lig représente l'éthylène.
Par groupes alkyle inférieurs, on entend généralement un groupe alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone.
D'autres complexes d'iridium sont ceux de formule :
dans laquelle Lig, Pp et Y, sont tels que définis pour la formule (Fi).When J contains cycloalkylene, it is preferred that J be cyclohexylene.
When J contains arylene, it is preferred that J be phenylene or naphthalene.
When J is - (CH2) aL- (CH2) b-, - (CH2) aK- (CH2) b- or - (CH2) a-Vo (CH2) b-, it is preferred that a and b are the same.
By heteroarylene is meant a bivalent group corresponding to a heterocycle in which two hydrogen atoms have been replaced by two bonds.
Heteroarylenes derived from heterocycles: furan, thiophene, pyrrole, oxazole, thiazole, imidazole, pyrrazole, isoxazole, isothiazole, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, indolizine, indole, isoindole, benzofuran, benzothiophene, benzimidazole, benzothiazole, quinoline, are preferred. isoquinoline, cinnoline, phthalazine, quinazoline, naphthyridine and pteridine. Very advantageously, heteroarylene is derived from imidazole, benzimidazole, pyrimidine or quinazoline.
When J is -Mo-Q-Mo-, it is preferred that Q is (C1-C2) alkylene, a bond, and Mo is cyclohexylene or phenylene.
Group J as defined above may carry one or more substituents chosen from a halogen atom, a C1-C6 alkyl group, a C1-C6 alkoxy group, an oxo group and a di (C1-C6) group. ) alkylamino.
Examples of particularly suitable diisocyanates are: 1,2-diisocyanatopropane, 1,4-diisocyanatobutane, 2,6-diisocyanatotoluene, 1,12-diisocyanatododecane, trans-1,4-cyclohexanediisocyanate, 4,4'-diisocyanatodiphenyl methane, 4,4'-diisocyanato-3,3'-dimethyldiphenylmethane, 1,5-diisocyanatonaphthalene.
The condensation of the diisocyanate with the diphosphine is carried out under appropriate conditions which are easily determined by those skilled in the art.
These polymerization conditions are preferably adjusted to obtain a polymer having a degree of polymerization of from 2 to 100, preferably from 5 to 100, for example from 2 to 50, more preferably from 4 to 25.
Polyureas with a degree of polymerization of 3 to 8 are particularly suitable.
Those skilled in the art will choose the degree of polymerization so that the resulting polymer is insoluble in the solvent or solvent mixtures used in the asymmetric reaction to be catalyzed.
The choice of the polymerization method is not critical according to the invention.
A particularly suitable method is solution polymerization.
The solvent is generally an aprotic polar solvent selected from an optionally halogenated aliphatic hydrocarbon, for example methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride or dichloroethane; an optionally halogenated aromatic hydrocarbon, for example chlorobenzene or dichlorobenzene; an ether such as diethyl ether, diisopropyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, diethylene glycol dimethyl ether, glymes and especially 1,2-dimethoxyethane; an amide such as formamide, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidinone or hexamethylphosphorylamide; a nitrile such as acetonitrile or isobutyronitrile; and dimethylsulfoxide.
The concentration of the reagents in the solution varies very widely depending on the solubility of the reagents. It is generally between 0.05 and 1 mol / l, preferably between 0.01 and 1 mol / l, for example 0.1 mol / l.
In a preferred manner, the diisocyanate is used in slight excess with respect to the diphosphine, although strictly speaking a stoichiometric ratio of these two compounds may be suitable.
Thus, the molar ratio of diisocyanate to diphosphine is generally set between 1 and 1.5, for example between 1 and 1.3.
The temperature at which the polymerization is carried out is determined according to the reactivity of the different reactants and the desired degree of polymerization. By way of indication, the temperature varies between -20 [deg] C and 100.degree. C., preferably between room temperature and 100.degree. C., for example between 15 and 100.degree. C., better still between 15.degree. 40 [deg] C. Advantageously, it is 20.C.
The polymerization is carried out conventionally by solubilization of the reactants in the solvent, mixing, optionally heating the reaction medium, and then isolating the polymer, for example by filtration of the reaction medium. It will be noted that it may be necessary, before isolation of the polymer, to deactivate the ends of the polymer chain, and in particular the unreacted isocyanate functions, by the addition of a C1-C6 alkanol, for example propanol, isopropanol, methanol, ethanol or even tert-butyl alcohol.
An example of a particularly preferred polymer is a polymer having as recurrent pattern:
in which - R1, R2, which may be identical or different, represent a hydrogen atom or a substituent, - Ar1 and Ar2 independently represent an alkyl, alkenyl, cycloalkyl, aryl or arylalkyl group, - has the meaning given above. the degree of polymerization is preferably between 2 and 100, more preferably between 2 and 50.
Polyamides.
When the polymer is a polyamide, it may be prepared by condensing a chiral diphosphine having two amino or aminomethyl functions with one or more dicarboxylic acids or activated derivatives thereof.
The dicarboxylic acid advantageously corresponds to the following formula (Ib):
wherein W is as defined for J above.
The preferred meanings of J indicated above are also preferred meanings of W.
The group W may be substituted with one or more halogen atoms or oxo, (C 1 -C 6) alkyl, (C 1 -C 6) alkoxy or di (C 1 -C 6) alkylamino groups.
Among these dicarboxylic acids, those having an axis of symmetry C2 such as:
aliphatic acids chosen from: malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, 2,4-dimethyladipic acid, pimelic acid, suberic acid, - azelaic acid, - sebacic acid, - dodecanedioic acid, - fumaric acid, - maleic acid, - methyliminodiacetic acid, - 3-dimethylaminohexanedioic acid, - acids cycloalkanedicarboxylic acids and especially: 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acids chosen from: phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, phenylenediacetic acid, acid 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4'-diphenyldicarboxylic acid, 3,3'-diphenyldicarboxylic acid, 4,4'-dicarboxydiphenylsulfone, 3,3'-dicarboxydiphenylsulfone.
A particularly preferred group of dicarboxylic acids are the following acids: - succinic acid, - adipic acid, - fumaric acid, - isophthalic acid, - terephthalic acid, - acid 1, 5-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4'-diphenyldicarboxylic acid, 3,3'-diphenyldicarboxylic acid.
The activated derivative of the dicarboxylic acid more generally denotes the dicarboxylic acid compound in which one or two of the carboxylic functions have been modified so as to increase their reactivity.
Activated derivatives of dicarboxylic acid are for example obtained by forming an anhydride bond or a -COY group where Y is a halogen atom such as bromine or chlorine.
Other activated derivatives of the dicarboxylic acids are those carrying instead carboxylic functions, -COT groups where T denotes an azide group, imidazolide, p-nitrophenoxy, 1-benzotriazole, NO-succinimide, acyloxy (such as pivaloyloxy) (C1-C4) alkoxycarbonyloxy, dialkyl- or dicycloalkyl-O-ureide.
The condensation of the diphosphine with the dicarboxylic acid or its activated derivative is generally carried out in a solvent.
When the dicarboxylic acid is used as such, it may be advantageous to carry out the condensation in the presence of a catalyst, for example a strong acid such as hydrochloric or sulfuric acid or in the presence of a condensing agent. such as those commonly used in peptide synthesis.
Among the known condensing agents, mention may be made of N-hydroxyl derivatives such as N-hydroxysuccinimide and 1-hydroxybenzotriazole; disulfides such as dipyridyl 2,2'-disulfide; succinic acid derivatives such as N, N'-disuccinimidyl carbonate; phosphinic chlorides such as N, N'-bis- (2-oxo-3-oxazolidinyl) phosphinic chloride; oxalates such as N, N'-disuccinimidyl oxalate (DSO), diphthalimide N, N'-oxalate (DPO), N, N'-bis (norbornenylsuccinimidyl) oxalate (BNO), 1,1'bis (benzotriazolyl) oxalate (BBTO), 1,1'-bis (6-chlorobenzotriazolyl) oxalate (BCTO) or 1,1'-bis (6-trifluoromethylbenzotriazolyl) oxalate (BTBO) ); triarylphosphines such as triphenylphosphine, a combination of a di (lower alkyl) azodicarboxylate and a triarylphosphine, such as a combination of diethyl azodicarboxylate and triphenylphosphine; N (lower alkyl) -5-aryl-isoxazolium-3'-sulfonates such as N-ethyl-5-phenylisoxazolium-3'-sulfonate; carbodiimide derivatives, including N ', N'dicycloalkylcarbodiimides such as N', N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) or 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDAPC); diheteroaryl diselenides such as di-2-pyridyl diselenide; arylsulfonyltriazolides such as p-nitrobenzene sulfonyltriazolide; 2-halo-1 (lower alkyl) pyridinium halides such as 2-chloro-1-methylpyridinium iodide; diarylphosphorylazides such as diphenylphosphorylazide (DPPA), imidazole derivatives such as 1,1'-oxalyldiimidazole or N, N'-carbonyldiimidazole; benzotriazole derivatives such as 1-hydroxybenzotriazole (HOBT); and dicarboximide derivatives such as N-hydroxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide (HONB). Of these, the carbodiimide derivatives are preferred.
The reaction can take place in a wide temperature range.
Depending on the reactivity of the reagents put in the presence, the reaction temperature oscillates between -20 [deg] C and 100 [deg] C.
When the polymerization involves the reaction of an activated derivative of the dicarboxylic acid with a diphosphine, a relatively low temperature, preferably between 0 [deg] C and 40 [deg] C, is sufficient.
Conversely, when the dicarboxylic acid as such is involved in the reaction, the temperature is preferably between 50 and 80 [deg.] C.
The concentration of the reagents in the reaction medium is not critical according to the invention. It can vary between 0.05 and 1 mol / l.
In general, the molar ratio of the dicarboxylic acid or its activated derivative to diphosphine varies between 0.8 and 1.5, preferably between 0.9 and 1.2.
A typical procedure, illustrating the preparation of a polyamide from a carboxylic acid chloride, is as follows.
To a solution of 4.16 mmol of diphosphine in 5 ml of N, N-dimethylacetamide is added 3.75 mmol of the carboxylic acid chloride. The reaction mixture is stirred overnight at room temperature (18 ° to 30 ° C.). The polyamide is then precipitated in 150 ml of distilled water. The polymer is filtered on sintered glass, washed with water and then with isopropanol.
The general conditions for carrying out polymerization and for isolating the polymer will be easily determined by those skilled in the art, it being understood that the preferred polyamides of the invention have a degree of polymerization of between 2 and 100, for example between 5 and 100, preferably between 2 and 50, more preferably between 4 and 25.
Those skilled in the art will choose the degree of polymerization so that the resulting polymer is insoluble in the solvent or solvent mixtures used in the asymmetric reaction to be catalyzed.
An example of a preferred polymer is a polymer having as recurrent pattern:
in which - R1, R2, which are identical or different, represent a hydrogen atom or a substituent, - Ar1 and Ar2 independently represent an alkyl, alkenyl, cycloalkyl, aryl or arylalkyl group, - W has the meaning given for J, - the degree the polymerization being preferably between 2 and 100, more preferably between 2 and 50.
Polyimides.
When the polymer is a polyimide, it may be prepared by condensation of a chiral diphosphine bearing two amino or aminomethyl functions with one or more tetracarboxylic acids or tetracarboxylic acid dianhydrides.
For the preparation of these polyimides, a person skilled in the art can draw inspiration from DC Sherrington, Chem. Common, 1998, 2275-2286.
Advantageously, the polyimides are prepared in two stages.
In a first step, a polyamide is formed. This step is, for example, carried out at a temperature of between 15 and 50.degree. C., preferably between 20.degree. And 30.degree. C., in a polar aprotic solvent (such as a formamide-type amide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidinone, preferably dimethylacetamide).
In a second step, the polyimide is formed. This second step can be carried out by treatment with a mixture of acetic anhydride and pyridine at a temperature between -100 [deg] C and 10 [deg] C, preferably between -78 and -50 [deg] C.
According to another variant of the invention, the polymer may be a polyurethane.
Polyurethanes When the polymer is a polyurethane, it can be prepared by condensing a chiral diphosphine bearing two hydroxyl or hydroxymethyl groups with a diisocyanate monomer.
In this case, tin salt catalysis is often necessary. One can refer in particular to the article by M. Lemaire et al. J. Mol. Cat. A. 2002, Vol. 182-183, 239-247.
According to one of its aspects, the invention therefore relates to a process for the preparation of a polymer of the invention comprising the polymerization of a chiral diphosphine of formula (II), preferably (la) to (IIh) with one or a plurality of polymerizable monomers, preferably of formula (I); said chiral phosphine consisting of a chiral body bearing two identical functional groups capable of reacting with said polymerizable monomers.
The invention also relates to the racemic polymer corresponding to the optically active polymer of the invention.
This polymer can be prepared simply by polymerizing the appropriate diphosphine with one or more polymerizable monomers, said diphosphine carrying two identical functional groups capable of reacting with said polymerizable monomers.
Preferably, the diphosphines used in this reaction are the racemic diphosphines corresponding to the preferred chiral diphosphines defined above. Thus, according to a preferred embodiment of the invention, the racemic diphosphine consists of a racemic base skeleton of formula (IIa) to (IIh) carrying two identical functional groups.
Similarly, the polymerizable monomers preferably used for this polymerization are those described above for the preparation of optically active polymers.
The operating conditions of this polymerization will be easily determined by those skilled in the art by analogy to those proposed for the polymerization reaction leading to the optically active polymer.
The polymers of the invention can be used as ligands for the preparation of metal complexes for the asymmetric catalysis of hydrogenation, hydrosilylation, hydroboration of unsaturated compounds, epoxidation of allyl alcohols, vicinal hydroxylation reactions. , hydrovinylation, hydroformylation, cyclopropanation, isomerization of olefins, propylene polymerization, addition of organometallic compounds to aldehydes, allylic alkylation, aldol reactions, Diels- Alder and, in general, CC bond formation reactions (such as allylic substitutions or Grignard cross-couplings).
According to a preferred embodiment of the invention, the complexes are used for the hydrogenation of the bonds C = O, C = C and C = N.
An object of the invention is therefore new complexes comprising the optically active polymer as defined above and a transition metal.
Examples of transition metals capable of forming complexes include metals such as rhodium, ruthenium, rhenium, iridium, cobalt, nickel, platinum and palladium.
Of the above metals, rhodium, ruthenium and iridium are preferred.
Thus, according to another of its aspects, the invention relates to the use of the polymer of the invention for the preparation of a metal complex of a transition metal intended for asymmetric catalysis, and more particularly of a complex of ruthenium, iridium or rhodium.
Specific examples of said complexes of the present invention are given below, without limitation.
In the following formulas, Pp represents the polymer.
A preferred group of rhodium and iridium complexes is defined by the formula:
in which: - Pp represents a ligand according to the invention; Y1 represents a coordinating anionic ligand; - Me represents iridium or rhodium; and - Lig represents a neutral ligand.
Among these compounds, the ligands that are particularly preferred are those in which: L 1 represents an olefin having from 2 to 12 carbon atoms; Y represents anion PF6-, PC16-, BF4-, BC14-, SbF6-, SbCl5, BPh4-, ClO4-, CN-, CF3SO3, halogen, preferably C1- or Br, anion 1,3-diketonate alkylcarboxylate, haloalkylcarboxylate with a lower alkyl group (preferably C1-C6), a phenylcarboxylate anion or phenolate whose benzene ring may be substituted by lower (preferably C1-C6) alkyl groups and / or halogen.
In the formula (Fi), Lig2 can represent two Lig ligands as defined above or a bidentate ligand such as bident ligand, linear or cyclic, polyunsaturated and comprising at least two unsaturations.
It is preferred according to the invention that Lig2 represents 1,5-cyclooctadiene, norbornadiene or that Lig represents ethylene.
By lower alkyl groups is generally meant a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Other iridium complexes are those of formula:
wherein Lig, Pp and Y are as defined for formula (Fi).
Un groupe préféré de complexes du ruthénium est constitué des composés de formule :
dans laquelle : - Pp représente un ligand selon l'invention ; - YI et YI , identiques ou différents, représentent un anion PF6-,PC16-, BF4-, BCl4-, SbF6-, SbCls , BPh4-, ClO4-, CF3S03 , un atome d'halogène, plus particulièrement chlore ou brome ou un anion carboxylate, préférentiellement acétate, trifluoroacétate.
D'autres complexes du ruthénium sont ceux répondant à la formule (F4) suivante :
dans laquelle : - Pp représente un ligand selon l'invention ; - ar représente le benzène, le p-méthylisopropylbenzène ou l'hexaméthylbenzène ; - YI3 représente un atome d'halogène, de préférence chlore ou brome ; - YI4 représente un anion, de préférence un anion PF6-,PCl6-, BF4-, BCl4-, SbF6-, SbCl6-, BPh4 , ClO4-, CF3S03 .
Il est également possible de mettre en oeuvre dans le procédé de l'invention des complexes à base de palladium et de platine.
Comme exemples plus spécifiques desdits complexes, on peut mentionner entre autres Pd(hal)2Pp et Pt(hal)2PP où Pp représente un ligand selon l'invention et hal représente halogène tel que, par exemple, le chlore.
Les complexes comprenant un ligand selon l'invention et le métal de transition peuvent être préparés selon les procédés connus décrits dans la littérature.
Les complexes sont généralement préparés à partir d'un précatalyseur dont la nature varie suivant le métal de transition sélectionné.
Dans le cas des complexes du rhodium, le précatalyseur est par exemple l'un des composés suivants : [Rh1(CO)2Cl]2 ; [Rh1(COD)Cl]2 où COD désigne le cyclooctadiène ; ou le Rh'(acac)(CO)2 où acac désigne l'acétylacétonate.
Dans le cas des complexes du ruthénium, des précatalyseurs convenant particulièrement bien sont le bis-(2-méthylallyl)-cycloocta-1,5-diène ruthénium et
A titre d'exemple, au départ du bis-(2-méthylallyl)-cycloocta-1,5-diène ruthénium, on prépare une solution ou suspension contenant le précatalyseur métallique, un ligand et un solvant parfaitement dégazé tel que l'acétone (la concentration en ligand de la solution ou suspension variant entre 0,001 et 1 molli), à laquelle on ajoute une solution méthanolique d'acide bromhydrique. Le rapport du ruthénium au brome varie avantageusement entre 1:1 et 1:4, de préférence entre 1:2 et 1:3. Le rapport molaire du ligand au métal de transition est quant à lui d'environ 1. Il peut être compris entre 0,8 et 1,2.
Lorsque le précatalyseur est [RuCl2(benzène)]2, le complexe est préparé par mélange du précatalyseur, du ligand et d'un solvant organique et éventuellement maintien à une température comprise entre 15 et 150[deg]C pendant 1 minute à 24 heures, de préférence 30 à 120[deg]C pendant 10 minutes à 5 heures.
A titre de solvant, on peut mentionner les hydrocarbures aromatiques (tels que benzène, toluène et xylène), les amides (tels que le formamide, le diméthylformamide, le diméthylacétamide, la N-méthyl-2-pyrrolidinone ou l'hexaméthylphosphorylamide), les alcools (tels que l'éthanol, le méthanol, le npropanol et l'isopropanol) et leurs mélanges.
De manière préférée, lorsque le solvant est un amide, notamment le diméthylformamide, on chauffe le mélange du ligand, du précatalyseur et du solvant entre 80 et 120[deg]C.
En variante, lorsque le solvant est un mélange d'un hydrocarbure aromatique (tel que le benzène) avec un alcool (tel que l'éthanol), on chauffe le milieu réactionnel à une température comprise entre 30 et 70[deg]C.
Le catalyseur est alors récupéré selon les techniques classiques (filtration ou cristallisation) et utilisé dans des réactions asymétriques. Néanmoins, la réaction devant être catalysée par le complexe ainsi préparé peut être mise en oeuvre sans isolement intermédiaire du complexe catalyseur.
Dans la suite, le cas de l'hydrogénation est exposé en détail.
Le substrat insaturé, en solution dans un solvant comprenant le catalyseur, est placé sous pression d'hydrogène.
L'hydrogénation est par exemple effectuée à une pression variant entre 1,5 et 100 bar, et à une température comprise entre 20[deg]C et 100[deg]C.
Les conditions exactes de mise en oeuvre dépendent de la nature du substrat devant être hydrogéné. Néanmoins, dans le cas général, une pression de 20 à 80 bars, de préférence de 40 à 60 bars, et une température de 30 à 70.C, conviennent particulièrement bien.
Le milieu réactionnel peut être constitué du milieu réactionnel dans lequel a été obtenu le catalyseur. La réaction d'hydrogénation a alors lieu in situ.
En variante, le catalyseur est isolé du milieu réactionnel dans lequel il a été obtenu. Dans ce cas, le milieu réactionnel de la réaction d'hydrogénation est constitué d'un ou plusieurs solvants, notamment choisis parmi les alcools aliphatiques en C1-C5, tels que le méthanol ou le propanol, et un amide tel que défini ci-dessus, de préférence le diméthylformamide, éventuellement en mélange avec du benzène.
Lorsque la réaction d'hydrogénation a lieu in situ, il est souhaitable d'ajouter au milieu réactionnel un ou plusieurs solvants choisis parmi ceux mentionnés cidessus, et plus particulièrement un ou plusieurs alcools aliphatiques.
Selon un mode de réalisation préféré, on ajoute, au milieu réactionnel contenant le complexe, du méthanol parfaitement dégazé et le substrat. La quantité de méthanol, ou plus généralement de solvant, pouvant être ajoutée est telle que la concentration du substrat dans le milieu réactionnel d'hydrogénation est comprise entre 1.10- et 10 mol/l, de préférence entre 0,01 et 1 mol/l.
Le rapport molaire du substrat au catalyseur varie généralement de 1 /100 à 1/100 000, de préférence de 1/20 à 1/2000. Ce rapport est par exemple de 1/1000.
L'élimination du catalyseur du milieu réactionnel est facilitée de par les caractéristiques d'insolubilité du catalyseur.
Le catalyseur est séparé du milieu réactionnel par nanofiltration ou ultrafiltration.
La technique de nanofiltration est plus particulièrement appropriée au cas des catalyseurs de type polymérique. L'application de cette technique est par exemple illustrée dans Tetrahedron : Asymmetry, vol. 8, n[deg] 12, 1975-1977, 1997.
Un avantage du procédé de l'invention est que le catalyseur récupéré peut être aisément recyclé sans perte d'activité.
Les complexes du ruthénium, du rhodium et d'iridium préparés à partir des ligands polymères de l'invention sont plus spécialement appropriés à la catalyse asymétrique des réactions d'hydrogénation asymétrique.
Les complexes du ruthénium préparés à partir des ligands polymères de l'invention sont plus spécialement appropriés à la catalyse asymétrique des réactions d'hydrogénation de liaisons C=O, de liaisons C=N. des liaisons C=C et préférentiellement des liaisons C=C d'acides carboxyliques a, -éthyléniques.
Pour ce qui est de l'hydrogénation de doubles liaisons, les substrats appropriés sont de type acide carboxylique a,p-insaturé et/ou dérivés d'acide carboxylique a, -insaturé. Ces substrats sont décrits dans EP 95943260.0.
L'acide carboxylique alpha ,beta -insaturé et/ou son dérivé répond plus particulièrement à la formule A :
dans laquelle : - R1, R2, R3 et R4, représentent un atome d'hydrogène ou n'importe quel groupe hydrocarboné, dans la mesure où : . si R1 est différent de R2 et différent d'un atome d'hydrogène alors R3 peut être n'importe quel groupe hydrocarboné ou fonctionnel désigné par R, . si Ri ou R2 représente un atome d'hydrogène et si Ri est différent de R2, alors R3 est différent d'un atome d'hydrogène et différent de -COOR4, . si Ri est identique à R2 et représente n'importe quel groupe hydrocarboné ou fonctionnel désigné par R, alors R3 est différent de -CH-(R)2 et différent de -COOR4 - l'un des groupes Ri, R2 et R3 pouvant représenter un groupe fonctionnel.
Comme exemple spécifique, on peut mentionner entre autres, l'acide 2méthyl-2-buténoïque.
Un premier groupe de substrats préférés est formé par les acides acryliques substitués précurseurs d'aminoacides et/ou dérivés.
Sous le terme acides acryliques substitués, on entend l'ensemble des composés dont la formule dérive de celle de l'acide acrylique par substitution d'au plus deux des atomes d'hydrogène portés par les atomes de carbone éthylénique par un groupe hydrocarboné ou par un groupe fonctionnel.
Ils peuvent être symbolisés par la formule chimique suivante :
dans laquelle : - R9, R'9, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène, un groupe alkyle, linéaire ou ramifié ayant de 1 à 12 atomes de carbone, un groupe phényle ou un groupe acyle ayant de 2 à 12 atomes de carbone de préférence, un groupe acétyle ou benzoyle, - R8 représente un atome d'hydrogène, un groupe alkyle ayant de 1 à 12 atomes de carbone, un groupe cycloalkyle ayant de 3 à 8 atomes de carbone, un groupe arylalkyle ayant de 6 à 12 atomes de carbone, un groupe aryle ayant de 6 à 12 atomes de carbone, un groupe hétérocyclique ayant de 4 à 7 atomes de carbone, - R10 représente un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 4 atomes de carbone.
On peut citer plus particulièrement : - l'a-acétamidocinnamate de méthyle, - l'acétamidoacrylate de méthyle, - l'acide benzamidocinnamique, - l'acide a-acétamidocinnamique.
Un second groupe préféré de substrats est constitué de l'acide itaconique et de ses dérivés de formule :
dans laquelle : - R11, R12, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène, un groupe alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 12 atomes de carbone, un groupe cycloalkyle ayant de 3 à 8 atomes de carbone, un groupe arylalkyle ayant de 6 à 12 atomes de carbone, un groupe aryle ayant de 6 à 12 atomes de carbone, un groupe hétérocyclique ayant de 4 à 7 atomes de carbone. - R10, R'10, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 4 atomes de carbone.
Comme exemples plus particuliers, on peut mentionner notamment l'acide itaconique et l'itaconate de diméthyle.
Un troisième groupe préféré de substrats est défini par la formule (A3) :
dans laquelle : - R"10 représente un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 4 atomes de carbone. - R13 représente un groupe phényle ou naphtyle, éventuellement porteur d'un ou plusieurs substituants.
Comme exemples spécifiques, on peut citer les substrats conduisant par hydrogénation à l'acide 2-(3-benzoylphényl)propionique (Kétoprofène ), l'acide 2-(4-isobutylphényl)propionique (Ibuprofène ), l'acide 2-(5-méthoxynaphtylpropionique (Naproxène ).
Pour ce qui est de l'hydrogénation de liaisons carbonyle, les complexes du ruthénium sont plus particulièrement appropriés à la catalyse asymétrique des réactions d'hydrogénation des liaisons C=O de p-cétoesters, de a-cétoesters ou de cétones.
Les substrats appropriés de type cétonique répondent plus préférablement à la formule (B) :
dans laquelle : - R14 est différent de R15, - R14 et R15 représentent un groupe hydrocarboné ayant de 1 à 30 atomes de carbone comprenant éventuellement un ou plusieurs groupes fonctionnels, - R14 et R15 peuvent former un cycle comprenant éventuellement un autre hétéroatome.
Ces composés sont précisément décrits dans FR 96 08 060 et EP 97930607.3.
Un groupe préféré de composés cétoniques répond à la formule (B) dans laquelle R14 et Ri5 représentent indépendamment l'un de l'autre : - une chaîne alkyle, de préférence en Ci à C10, éventuellement interrompue par un ou plusieurs atome(s) d'oxygène ou de soufre ou fonction(s) carbonyle et éventuellement substituée par un ou plusieurs atomes d'halogène ou groupes carboxyle, - une chaîne alcényle ou alcynyle, de préférence en C2 à C10, éventuellement interrompue par un ou plusieurs atome(s) d'oxygène ou de soufre ou fonction(s) carbonyle et éventuellement substituée par un ou plusieurs atome(s) d'halogène ou groupe(s) carboxyle ; - un groupe aryle, de préférence en Ce à C12, éventuellement substitué par un ou plusieurs atome(s) d'halogène ou groupe(s) alkyle ou alcényle ;- un groupe arylalkyle, de préférence en 67 à C15, éventuellement substitué par un ou plusieurs atome(s) d'halogène ; - un groupe arylalcényle, de préférence en C8 à C15, éventuellement substitué par un ou plusieurs atome(s) d'halogène ; et - * indique la présence éventuelle dans R2 d'un centre d'asymétrie situé en position a de la fonction carbonyle.
A titre représentatif des substituants R15 possédant un centre d'asymétrie, on peut particulièrement mentionner les groupes R15 dont l'atome de carbone portant le centre d'asymétrie est substitué par une fonction amine mono- ou disubstituée et par une fonction ester.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention, le substrat est un p-cétoester (tel que l'acétoacétate d'éthyle ou le 3-oxovalérate de méthyle), un a-cétoester (tel que le benzoylformiate de méthyle ou le pyruvate de méthyle), une cétone (telle que l'acétophénone), ou un acide carboxylique a, -éthylénique (tel que l'acide itaconique) ou un aminoacide insaturé ou un de ses dérivés (tels que le 2-acétamidoacrylate de méthyle).
L'invention concerne par ailleurs l'utilisation de l'association d'un polymère optiquement actif selon l'invention avec une diamine, chirale ou non, pour la réduction sélective de cétones.
De manière avantageuse, on utilise dans cette association une diamine chirale.
Les diamines utilisables à cet effet sont les diamines optiquement actives décrites dans WO 97/20789 et les diamines racémiques correspondantes.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention, la diamine est le 1,2-diamino-1,2-diphényléthane ; le 1,1-bis(p-méthoxyphényl)-2méthyl-1,2-diaminoéthane ; le 1,1-bis(p-méthoxyphényl)-2-isobutyl-1,2diaminoéthane ; ou le 1,1-bis(p-méthoxyphényl)-2-isopropyl-1,2-diaminoéthane.
Des exemples de diamines chirales sont plus particulièrement celles de formule :
dans laquelle G4 est alkyle, par exemple méthyle, isobutyle ou isopropyle.
On citera plus particulièrement l'éthylènediamine non chirale et le 1,2diamino-1,2-diphényl-éthane non chiral ou chiral, tel que le R,R-1,2-diamino-1,2diphényléthane.
Les cétones pouvant être réduites selon ce procédé sont celles décrites cidessus.
Les conditions de mise en oeuvre de la réduction sont celles généralement décrites ci-dessus.
L'invention concerne en outre l'utilisation de l'association d'un polymère racémique, selon l'invention avec une diamine chirale, pour la réduction sélective de cétones.
La diamine chirale utilisable est telle que décrit dans WO 97/20789, les cétones et les conditions opératoires étant telles que définies ci-dessus.
Les complexes du rhodium préparés à partir des ligands polymères de l'invention sont plus spécialement appropriés à la catalyse asymétrique des réactions d'isomérisation d'oléfines.
Les exemples qui suivent illustrent plus précisément l'invention.
On donne ci-après la signification des abréviations utilisées.A preferred group of ruthenium complexes are compounds of the formula:
in which: - Pp represents a ligand according to the invention; YI and YI, which are identical or different, represent anion PF6-, PC16-, BF4-, BC14-, SbF6-, SbCls, BPh4-, ClO4-, CF3SO3, a halogen atom, more particularly chlorine or bromine or a carboxylate anion, preferably acetate, trifluoroacetate.
Other ruthenium complexes are those corresponding to the following formula (F4):
in which: - Pp represents a ligand according to the invention; ar represents benzene, p-methylisopropylbenzene or hexamethylbenzene; YI3 represents a halogen atom, preferably chlorine or bromine; Y1 4 represents an anion, preferably an anion PF6-, PC16-, BF4-, BC14-, SbF6-, SbCl6-, BPh4, ClO4-, CF3SO3.
It is also possible to implement in the process of the invention complexes based on palladium and platinum.
As more specific examples of said complexes, there may be mentioned among others Pd (hal) 2Pp and Pt (hal) 2PP where Pp represents a ligand according to the invention and hal represents halogen such as, for example, chlorine.
The complexes comprising a ligand according to the invention and the transition metal may be prepared according to the known processes described in the literature.
The complexes are generally prepared from a precatalyst whose nature varies according to the selected transition metal.
In the case of rhodium complexes, the precatalyst is for example one of the following compounds: [Rh 1 (CO) 2 Cl] 2; [Rh1 (COD) C1] 2 wherein COD is cyclooctadiene; or Rh '(acac) (CO) 2 where acac is acetylacetonate.
In the case of ruthenium complexes, especially suitable precatalysts are bis- (2-methylallyl) -cycloocta-1,5-diene ruthenium and
By way of example, starting from bis- (2-methylallyl) -cycloocta-1,5-diene ruthenium, a solution or suspension containing the metal precatalyst, a ligand and a perfectly degassed solvent such as acetone ( the ligand concentration of the solution or suspension varying between 0.001 and 1 mol), to which a methanolic solution of hydrobromic acid is added. The ratio of ruthenium to bromine preferably ranges from 1: 1 to 1: 4, preferably from 1: 2 to 1: 3. The molar ratio of the ligand to the transition metal is about 1. It can be between 0.8 and 1.2.
When the precatalyst is [RuCl 2 (benzene)] 2, the complex is prepared by mixing the precatalyst, the ligand and an organic solvent and optionally maintaining a temperature of between 15 and 150 ° C. for 1 minute to 24 hours. preferably 30 to 120 [deg.] C for 10 minutes to 5 hours.
As a solvent, mention may be made of aromatic hydrocarbons (such as benzene, toluene and xylene), amides (such as formamide, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidinone or hexamethylphosphorylamide), alcohols (such as ethanol, methanol, n-propanol and isopropanol) and mixtures thereof.
Preferably, when the solvent is an amide, in particular dimethylformamide, the mixture of the ligand, the precatalyst and the solvent is heated to between 80 and 120.degree.
Alternatively, when the solvent is a mixture of an aromatic hydrocarbon (such as benzene) with an alcohol (such as ethanol), the reaction medium is heated to a temperature between 30 and 70 [deg.] C.
The catalyst is then recovered according to conventional techniques (filtration or crystallization) and used in asymmetric reactions. Nevertheless, the reaction to be catalyzed by the complex thus prepared can be carried out without intermediate isolation of the catalyst complex.
In the following, the case of hydrogenation is described in detail.
The unsaturated substrate, dissolved in a solvent comprising the catalyst, is placed under hydrogen pressure.
The hydrogenation is for example carried out at a pressure ranging between 1.5 and 100 bar, and at a temperature between 20 [deg] C and 100 [deg] C.
The exact conditions of implementation depend on the nature of the substrate to be hydrogenated. Nevertheless, in the general case, a pressure of 20 to 80 bar, preferably 40 to 60 bar, and a temperature of 30 to 70.degree. C., are particularly suitable.
The reaction medium may consist of the reaction medium in which the catalyst has been obtained. The hydrogenation reaction then takes place in situ.
Alternatively, the catalyst is isolated from the reaction medium in which it was obtained. In this case, the reaction medium of the hydrogenation reaction consists of one or more solvents, in particular chosen from C 1 -C 5 aliphatic alcohols, such as methanol or propanol, and an amide as defined above. preferably dimethylformamide, optionally in admixture with benzene.
When the hydrogenation reaction takes place in situ, it is desirable to add to the reaction medium one or more solvents chosen from those mentioned above, and more particularly one or more aliphatic alcohols.
According to a preferred embodiment, the reaction medium containing the complex is admixed with perfectly degassed methanol and the substrate. The quantity of methanol, or more generally of solvent, that can be added is such that the concentration of the substrate in the hydrogenation reaction medium is between 1 × 10- and 10 mol / l, preferably between 0.01 and 1 mol / l. .
The molar ratio of the substrate to the catalyst generally varies from 1: 100 to 1: 100,000, preferably from 1: 20 to 1: 2,000. This ratio is for example 1/1000.
Removal of the catalyst from the reaction medium is facilitated by the insolubility characteristics of the catalyst.
The catalyst is separated from the reaction medium by nanofiltration or ultrafiltration.
The nanofiltration technique is more particularly suitable for the case of polymer type catalysts. The application of this technique is for example illustrated in Tetrahedron: Asymmetry, vol. 8, n [deg] 12, 1975-1977, 1997.
An advantage of the process of the invention is that the recovered catalyst can be easily recycled without loss of activity.
The ruthenium, rhodium and iridium complexes prepared from the polymeric ligands of the invention are especially suitable for asymmetric catalysis of asymmetric hydrogenation reactions.
The ruthenium complexes prepared from the polymeric ligands of the invention are more especially suitable for asymmetric catalysis of hydrogenation reactions of C = O bonds, C = N bonds. C = C bonds and preferably C = C bonds of α, β-ethylenic carboxylic acids.
As for the hydrogenation of double bonds, the appropriate substrates are of the α, β-unsaturated carboxylic acid type and / or α, unsaturated carboxylic acid derivatives. These substrates are described in EP 95943260.0.
The alpha, beta-unsaturated carboxylic acid and / or its derivative more particularly corresponds to formula A:
in which: - R1, R2, R3 and R4 represent a hydrogen atom or any hydrocarbon group, insofar as:. if R1 is different from R2 and different from a hydrogen atom then R3 can be any hydrocarbon or functional group designated R1. if R 1 or R 2 represents a hydrogen atom and if R 1 is other than R 2, then R 3 is different from a hydrogen atom and different from -COOR 4, if R 1 is identical to R 2 and represents any hydrocarbon or functional group designated R, then R 3 is different from -CH- (R) 2 and different from -COOR 4 - one of R 1, R 2 and R 3 may represent a functional group.
As a specific example, mention may be made inter alia of 2-methyl-2-butenoic acid.
A first group of preferred substrates is formed by the amino acid and / or derivative precursor substituted acrylic acids.
By the term "substituted acrylic acids" is meant all the compounds whose formula is derived from that of acrylic acid by substitution of at most two of the hydrogen atoms carried by the ethylenic carbon atoms by a hydrocarbon group or by a functional group.
They can be symbolized by the following chemical formula:
in which: R9, R'9, identical or different, represent a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having from 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group or an acyl group having from 2 to 12 carbon atoms; carbon, preferably an acetyl or benzoyl group; - R8 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, an arylalkyl group having 6 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, a heterocyclic group having 4 to 7 carbon atoms, - R10 represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having from 1 to 4 carbon atoms.
Mention may more particularly be made of: methyl α-acetamidocinnamate, methyl acetamidoacrylate, benzamidocinnamic acid, α-acetamidocinnamic acid.
A second preferred group of substrates consists of itaconic acid and its derivatives of formula:
in which: R 11, R 12, which may be identical or different, represent a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having from 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having from 3 to 8 carbon atoms, an arylalkyl group having 6 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, a heterocyclic group having 4 to 7 carbon atoms. - R10, R'10, identical or different, represent a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having from 1 to 4 carbon atoms.
More specific examples that may be mentioned include itaconic acid and dimethyl itaconate.
A third preferred group of substrates is defined by the formula (A3):
in which: R "represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having from 1 to 4 carbon atoms; R13 represents a phenyl or naphthyl group optionally carrying one or more substituents.
As specific examples, mention may be made of the substrates leading, by hydrogenation, to 2- (3-benzoylphenyl) propionic acid (ketoprofen), 2- (4-isobutylphenyl) propionic acid (ibuprofen), 2- (5 Methoxynaphthylpropionic (Naproxen).
With regard to the hydrogenation of carbonyl bonds, the ruthenium complexes are more particularly suitable for the asymmetric catalysis of the hydrogenation reactions of the C = O bonds of p-ketoesters, α-keto esters or ketones.
Suitable ketone substrates more preferably correspond to formula (B):
in which: - R14 is different from R15, - R14 and R15 represent a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms optionally comprising one or more functional groups, - R14 and R15 may form a ring optionally comprising another heteroatom.
These compounds are precisely described in FR 96 08 060 and EP 97930607.3.
A preferred group of ketonic compounds corresponds to the formula (B) in which R14 and R15 represent, independently of one another: an alkyl chain, preferably a C 1 -C 10 chain, optionally interrupted by one or more atom (s) oxygen or sulfur or carbonyl function (s) and optionally substituted by one or more halogen atoms or carboxyl groups, an alkenyl or alkynyl chain, preferably a C2 to C10 chain, optionally interrupted by one or more atoms (s). ) oxygen or sulfur or carbonyl function (s) and optionally substituted with one or more halogen atom (s) or carboxyl group (s); an aryl group, preferably a C6-C12 group, optionally substituted by one or more halogen atoms or an alkyl or alkenyl group (s); an arylalkyl group, preferably a C6-C15 group, optionally substituted with a or more halogen atom (s); an arylalkenyl group, preferably C8 to C15, optionally substituted by one or more halogen atom (s); and - * indicates the possible presence in R2 of an asymmetric center located in position a of the carbonyl function.
As a representative of the substituents R15 having a center of asymmetry, there may be mentioned especially the groups R15, the carbon atom bearing the center of asymmetry is substituted by a mono- or disubstituted amine function and by an ester function.
According to a particularly preferred embodiment of the invention, the substrate is a β-ketoester (such as ethyl acetoacetate or methyl 3-oxovalerate), α-ketoester (such as methyl benzoylformate or methyl pyruvate), a ketone (such as acetophenone), or an α, éthyl-ethylenic carboxylic acid (such as itaconic acid) or an unsaturated amino acid or a derivative thereof (such as methyl 2-acetamidoacrylate) .
The invention furthermore relates to the use of the combination of an optically active polymer according to the invention with a diamine, chiral or otherwise, for the selective reduction of ketones.
Advantageously, a chiral diamine is used in this combination.
The diamines that can be used for this purpose are the optically active diamines described in WO 97/20789 and the corresponding racemic diamines.
According to a particularly preferred embodiment of the invention, the diamine is 1,2-diamino-1,2-diphenylethane; 1,1-bis (p-methoxyphenyl) -2-methyl-1,2-diaminoethane; 1,1-bis (p-methoxyphenyl) -2-isobutyl-1,2-diaminoethane; or 1,1-bis (p-methoxyphenyl) -2-isopropyl-1,2-diaminoethane.
Examples of chiral diamines are more particularly those of formula:
wherein G4 is alkyl, for example methyl, isobutyl or isopropyl.
Non-chiral ethylenediamine and non-chiral or chiral 1,2-diamino-1,2-diphenylethane, such as R, R-1,2-diamino-1,2-diphenylethane, are more particularly mentioned.
The ketones that can be reduced by this process are those described above.
The conditions for carrying out the reduction are those generally described above.
The invention further relates to the use of the combination of a racemic polymer according to the invention with a chiral diamine for the selective reduction of ketones.
The chiral diamine which can be used is as described in WO 97/20789, the ketones and the operating conditions being as defined above.
The rhodium complexes prepared from the polymeric ligands of the invention are especially suitable for asymmetric catalysis of olefin isomerization reactions.
The examples which follow illustrate more precisely the invention.
The meaning of the abbreviations used is given below.
Exemple 1 :
Préparation du 4,4'-diaminométhyIBINAP :
Préparation du BINAPO:
Dans un ballon de 250 mL on place le (S)- ou (R)-BINAP (2,2'bis(diphénylphosphino)-1,1'-binaphthyle) (3 g , 4,81 mmol, 1 éq.) dissous dans 100 mL de CH2CI2.
On refroidit à 0[deg]C et l'on ajoute 10 mL d'eau oxygénée à 35 % en poids.Example 1
Preparation of 4,4'-diaminomethyl IBINAP:
Preparation of BINAPO:
In a 250 ml flask, the (S) - or (R) -BINAP (2,2'bis (diphenylphosphino) -1,1'-binaphthyl) (3 g, 4.81 mmol, 1 eq.) Is dissolved. in 100 mL of CH2Cl2.
It is cooled to 0 ° C. and 10 ml of 35% by weight hydrogen peroxide are added.
On agite en laissant revenir à température ambiante pendant 4 heures.
On ajoute alors 100 mL d'eau.
On sépare la phase organique et l'on extrait la phase aqueuse avec CH2CI2.
Les phases organiques réunies sont lavées avec du bisulfite de sodium saturé.
On vérifie l'absence de peroxyde puis l'on sèche sur sulfate de sodium et l'on évapore.
On obtient un solide blanc (m = 3,14 g, 4,8 mmol, rendement quantitatif).
La caractérisation de la diphosphine sous forme de dioxyde (BINAPO) est la suivante : - RMN H (300 MHz, CDCI3) : 6,80 (d, 4H, J=3,7), 7,2-7,3 (m, 8H), 7,3-7,5 (m, 12H), 7,6-7,7 (m, 4H), 7,8-7,9 (m, 4H). - RMN P (81 MHz, CDCb) : 28,67 - Tf : 256-258[deg]C.
Préparation du 4,4'-dibromoBINAPO:
Dans un ballon de 250 mL sec, on place le BINAPO (5 g, 7,64 mmol, 1 éq.) dissous dans 150 mL de dichlorométhane.
On ajoute alors la pyridine (0,62 mL, 7,64 mmol, 1 éq.) puis le dibrome (1,2 mL, 22,92 mmol, 3 éq.).
On agite à température ambiante pendant 20 heures.
On transfert dans une ampoule à décanter puis l'on traite successivement avec du bisulfite de sodium saturé, de la saumure, puis du bicarbonate de sodium saturé.
On sèche sur sulfate de sodium et l'on évapore.
On recommence deux fois la procédure.
On recristallise le produit dans le méthanol pour obtenir un solide blanc (m = 4,74 g, 5,8 mmol soit un rendement de 76%).
La caractérisation de la diphosphine sous forme dibromée est la suivante : - RMN H (300 MHz, CDCI3) : 6,80 (d, 2H, J= 8,3 ; 8,8'H), 6,85 (ddd, 2H, J=0,9 ; 6,7; 15,1 ; 7,7'H), 7,2-7,5 (m, 18H, phenyle+ H6 et H6'), 7,6-7,7 (m, 4H ; phenyle), 7,75 (s, 2H ; 3,3'H), 8,23 (d, 2H, J=8,4 ; 5,5'H) - RMN P (81 MHz, CDCb) : 27,60 - Tf : > 300[deg]C Préparation du 4,4'-dicyanoBINAPO:
Sous atmosphère inerte, dans un ballon de 50 mL muni d'un réfrigérant, on place le 4,4'-dibromoBINAPO (200 mg, 0,25 mmol, 1 éq.) et du cyanure de cuivre (63 mg, 0,7 mmol, 2,8 éq.).
On dissout le mélange dans 3 mL de DMF et l'on chauffe à reflux pendant la nuit.
On refroidit le mélange puis l'on traite avec une solution d'éthylènediamine (1 mL) et d'eau (1 mL).
On agite pendant 2 minutes puis l'on ajoute 5 mL d'eau et 10 mL de toluène.
On agite pendant 5 minutes puis l'on extrait la phase aqueuse une fois avec du toluène.
Les phases organiques réunies sont lavées successivement avec 1 fois de l'eau, 4 fois de l'HCI (0,1 M), 1 fois de la saumure, puis 1 fois avec du bicarbonate de sodium saturé.
Le produit est alors séché sur sulfate de sodium, puis évaporé sous pression réduite (environ 8 mm de mercure).
On recristallise le solide obtenu dans le méthanol.
On obtient un solide blanc et pur (m= 0,100 g, 0,15 mmol, soit un rendement de 60 %).
La caractérisation de la diphosphine (PO) sous forme dicyanée est la suivante : - RMN H (200 MHz, CDCI3) : 6,73 (d, 2H, J=8,4), 6,90 (ddd, 2H, J=1,0 ; 7,0 ; 14,3), 7,2-7,8 (m, 22H), 7,85 (d, 2H, J=11,3), 8,28 (d, 2H, 8,3). - RMN P (81 MHz, CDCI3) : 27,77 - Masse (ESI+) : MH+= 813,35 - Tf : > 300[deg]C Préparation du 4,4'-dicyanoBINAP :
Sous atmosphère inerte dans un ballon de 25 mL sec muni d'un réfrigérant, on place le 4,4'-dicyanoBINAPO (420 mg, 0,6 mmol).
On ajoute (8 mL, 64,8 mmol) de phénylsilane et l'on dégaze la suspension sous pression réduite (environ 8 mm de mercure) et l'on introduit de l'argon.
On chauffe à 130[deg]C puis l'on ajoute en 3 portions (3 x 1 mL) le trichlorosilane après 1 heure, 3 heures puis 15 heures ; on agite alors encore 2 heures.Stirring is allowed to return to ambient temperature for 4 hours.
100 ml of water are then added.
The organic phase is separated off and the aqueous phase is extracted with CH 2 Cl 2.
The combined organic phases are washed with saturated sodium bisulfite.
The absence of peroxide is checked and then dried over sodium sulphate and evaporated.
A white solid is obtained (m = 3.14 g, 4.8 mmol, quantitative yield).
The characterization of the diphosphine in the form of dioxide (BINAPO) is as follows: H-NMR (300 MHz, CDCl3): 6.80 (d, 4H, J = 3.7), 7.2-7.3 (m , 8H), 7.3-7.5 (m, 12H), 7.6-7.7 (m, 4H), 7.8-7.9 (m, 4H). P NMR (81 MHz, CDCl3): 28.67 - mp: 256-258 [deg.] C.
Preparation of 4,4'-dibromoBINAPO
In a 250 mL dry flask, BINAPO (5 g, 7.64 mmol, 1 eq.) Dissolved in 150 mL of dichloromethane was placed.
Pyridine (0.62 mL, 7.64 mmol, 1 eq) and then dibroma (1.2 mL, 22.92 mmol, 3 eq) are then added.
Stirred at room temperature for 20 hours.
Transfer to a separatory funnel and then treated successively with saturated sodium bisulfite, brine and saturated sodium bicarbonate.
It is dried over sodium sulphate and evaporated.
The procedure is repeated twice.
The product is recrystallized from methanol to obtain a white solid (m = 4.74 g, 5.8 mmol, ie a yield of 76%).
The characterization of the dibrominated diphosphine is as follows: H-NMR (300 MHz, CDCl3): 6.80 (d, 2H, J = 8.3, 8.8'H), 6.85 (ddd, 2H) , J = 0.9, 6.7, 15.1, 7.7'H), 7.2-7.5 (m, 18H, phenyl + H6 and H6 '), 7.6-7.7 (m 4H, phenyl), 7.75 (s, 2H, 3.3'H), 8.23 (d, 2H, J = 8.4, 5.5H) - P-NMR (81 MHz, CDCl 3) : 27.60 - Mp:> 300 [deg] C Preparation of 4,4'-dicyanoBINAPO:
Under an inert atmosphere, in a 50 mL flask equipped with a condenser, was placed 4,4'-dibromoBINAPO (200 mg, 0.25 mmol, 1 eq) and copper cyanide (63 mg, 0.7 mmol, 2.8 eq.).
The mixture is dissolved in 3 mL of DMF and refluxed overnight.
The mixture is cooled and then treated with a solution of ethylenediamine (1 mL) and water (1 mL).
Stirred for 2 minutes and then added 5 mL of water and 10 mL of toluene.
The mixture is stirred for 5 minutes and then the aqueous phase is extracted once with toluene.
The combined organic phases are washed successively with 1 time of water, 4 times of HCl (0.1 M), 1 time of the brine, then 1 time with saturated sodium bicarbonate.
The product is then dried over sodium sulphate and then evaporated under reduced pressure (approximately 8 mm Hg).
The solid obtained is recrystallized from methanol.
A white and pure solid is obtained (m = 0.100 g, 0.15 mmol, ie a yield of 60%).
The characterization of the diphosphine (PO) in dicyan form is as follows: 1 H NMR (200 MHz, CDCl 3): 6.73 (d, 2H, J = 8.4), 6.90 (ddd, 2H, J = 1.0, 7.0, 14.3), 7.2-7.8 (m, 22H), 7.85 (d, 2H, J = 11.3), 8.28 (d, 2H, 8). , 3). NMR P (81 MHz, CDCl3): 27.77 - Mass (ESI +): MH + = 813.35 - Tf:> 300 [deg] C Preparation of 4,4'-dicyanoBINAP:
Under an inert atmosphere in a dry 25 mL flask equipped with a refrigerant, was placed 4,4'-dicyanoBINAPO (420 mg, 0.6 mmol).
Phenylsilane (8 mL, 64.8 mmol) is added and the suspension is degassed under reduced pressure (about 8 mm Hg) and argon is introduced.
The mixture is heated to 130 ° C. and then the trichlorosilane is added in 3 portions (3 × 1 ml) after 1 hour, 3 hours and 15 hours; then stirred for another 2 hours.
On refroidit puis l'on évapore le produit jusqu'à obtenir un solide blanc.
On lave ce solide avec du cyclohexane, on filtre sur millipore puis l'on sèche sous pression réduite (environ 8 mm de mercure).
On obtient les produits purs (S) ou (R) avec des rendements quantitatifs.
La caractérisation de la diphosphine sous forme dicyanée est la suivante : - RMN H (300 MHz, CDCI3) : 6,64 (d, 2H, J=9), 6,93- 6,97 (m, 2H), 7,1-7,3 (m, 20H), 7,54 (t, 2H), 7,98 (s, 2H), 8,23 (d, 2H, J=8,3) - RMN 31P (81 MHz, CDCI3) : -13.30.
Préparation du 4,4'-diaminométhylBINAP :
Dans un ballon de 100 mL sous atmosphère d'argon, on place le 4,4'dicyanoBINAP (400 mg, 0,6 mmol).
On dissout le produit dans un mélange (1:1) de 22,5 mL de THF et 22,5 mL de toluène.
On ajoute alors LiAIH4 (227,7 mg, 6 mmol) par portions.
On chauffe à 105[deg]C pendant 2 heures.
On refroidit puis l'on ajoute 0,5 mL d'eau et 0,5 mL d'une solution de soude (15 % massique).
Après 3 minutes d'agitation, on ajoute 1,5 g de célite.
Après 5 minutes, le mélange est alors filtré et le résidu est lavé avec du dichlorométhane.
Le filtrat est évaporé puis séché sous pression réduite (environ 8 mm de mercure) pour obtenir un solide blanc jaune.
Le produit est obtenu avec un rendement quantitatif.Cool and then evaporate the product until a white solid.
This solid is washed with cyclohexane, filtered on Millipore and then dried under reduced pressure (approximately 8 mm Hg).
The pure products (S) or (R) are obtained in quantitative yields.
The characterization of the diphosphine in dicyan form is as follows: 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3): 6.64 (d, 2H, J = 9), 6.93-6.97 (m, 2H), 7, 1-7.3 (m, 20H), 7.54 (t, 2H), 7.98 (s, 2H), 8.23 (d, 2H, J = 8.3) - 31 P NMR (81 MHz, CDCl3): -13.30.
Preparation of 4,4'-diaminomethylBINAP:
In a 100 ml flask under an argon atmosphere, 4,4'dicyanoBINAP (400 mg, 0.6 mmol) is placed.
The product is dissolved in a mixture (1: 1) of 22.5 mL of THF and 22.5 mL of toluene.
LiAlH4 (227.7 mg, 6 mmol) is then added portionwise.
It is heated at 105 ° C. for 2 hours.
It is then cooled and 0.5 ml of water and 0.5 ml of a sodium hydroxide solution (15% by weight) are added.
After stirring for 3 minutes, 1.5 g of celite are added.
After 5 minutes, the mixture is then filtered and the residue is washed with dichloromethane.
The filtrate is evaporated and then dried under reduced pressure (approximately 8 mm Hg) to obtain a yellow-white solid.
The product is obtained with a quantitative yield.
Exemple 2
La caractérisation de la diphosphine sous forme diaminométhylée est la suivante : - RMN H (200 MHz, CDCI3) : 1,56 (s, 4H), 4,33 (s, 4H), 6,7-7,0 (m, 4H), 7,1-7,3 (m, 20H), 7,4-7,5 (m, 4H), 8,08 (d, 2H, J=8,5)) - RMN 31P (81 MHz, CDCI3) : -14,62 - RMN C (50 MHz, CDCI3) : 44,33 ; 123,08 ; 125,64 ; 126,86 ; 127,64 ; 128,03; 128,10; 128,46; 128,65; 128,82; 129,08; 131,26; 132,71 ; 132,91 ; 133,00 ; 133,97 ; 134,40 ; 138,87. - alpha D (c=1, DMF) : -102,4 pour le (S) - alpha D (c=1, DMF) : +101,7 pour le (R) Préparation d'une polyurée au départ du (S)-4,4'-diaminométhylBINAP (diamBINAP).
Dans un ballon de 10mL, on place le diamBINAP de départ (200 mg, 0,29 mmol).
Celui-ci est dissous dans 2 mL de dichlorométhane anhydre dégazé.Example 2
The characterization of the diphosphine in diaminomethyl form is as follows: H-NMR (200 MHz, CDCl3): 1.56 (s, 4H), 4.33 (s, 4H), 6.7-7.0 (m, 4H), 7.1-7.3 (m, 20H), 7.4-7.5 (m, 4H), 8.08 (d, 2H, J = 8.5)) - 31P NMR (81 MHz CDCl3):? 14.62; C NMR (50 MHz, CDCl3): 44.33; 123.08; 125.64; 126.86; 127.64; 128.03; 128.10; 128.46; 128.65; 128.82; 129.08; 131.26; 132.71; 132.91; 133.00; 133.97; 134.40; 138.87. - alpha D (c = 1, DMF): -102.4 for the (S) -alpha D (c = 1, DMF): +101.7 for the (R) Preparation of a polyurea starting from (S) -4,4'-diaminomethylBINAP (diamBINAP).
In a 10 ml flask, the starting diamBINAP (200 mg, 0.29 mmol) is placed.
This is dissolved in 2 mL of degassed anhydrous dichloromethane.
Le 2,6-diisocyanatotoluène (51 mg, 0,29 mmol) est ajouté sous argon.
La solution est agitée 12 heures puis 2 mL d'isopropanol dégazé sont ajoutés.
Le solide est filtré puis lavé à l'isopropanol.
On obtient 240 mg de polymère (poudre jaune) soit un rendement de 96%.
La caractérisation du 4,4'-polyNAP obtenue est la suivante : - [alpha D]= -101[deg] (c= 0,410 DMF) - RMN H (DMSO, 200 MHz) : 1,03 (d, CH3); 1,23 (d, CH3); 2,03 (m, CH3 tolyle); 3,34 (s, CH2); 6,66 (d, CH); 6,70-7,50 (m); 7,61 (s, CH); 8,16 (d, CH). - RMN 31P (DMSO, 81 MHz) : -16,08.2,6-Diisocyanatotoluene (51 mg, 0.29 mmol) is added under argon.
The solution is stirred for 12 hours and then 2 mL of degassed isopropanol are added.
The solid is filtered and then washed with isopropanol.
240 mg of polymer (yellow powder) is obtained, ie a yield of 96%.
The characterization of the 4,4'-polyNAP obtained is as follows: - [alpha D] = -101 [deg] (c = 0.410 DMF) - 1 H NMR (DMSO, 200 MHz): 1.03 (d, CH 3); 1.23 (d, CH 3); 2.03 (m, CH 3 tolyl); 3.34 (s, CH 2); 6.66 (d, CH); 6.70-7.50 (m); 7.61 (s, CH); 8.16 (d, CH). 31 P NMR (DMSO, 81 MHz): -16.08.
Exemple 3
Préparation d'un catalyseur au ruthénium au départ du polymère préparé à l'exemple 2.
Dans un réacteur en verre à fond conique de 5 mL sec maintenu sous atmosphere inerte et muni d'un agitateur on pèse le polymère et le précatalyseur métallique, le bis-(2-methylallyl)cycloocta-1,5-diène ruthénium, dans un rapport molaire polymère/métal 1 :1.
On ajoute 2 mL d'acétone anhydre et dégazé et on agite la suspension 30 min.
On ajoute alors une solution d'acide bromhydrique à 48 % en poids dans un rapport Ru/Br de 1/2,3).
La solution se teinte alors en orange foncé.
Cette solution est agitée 1 heure puis évaporée.
On obtient alors le catalyseur sous l'aspect d'un solide marron.Example 3
Preparation of a ruthenium catalyst starting from the polymer prepared in Example 2
In a dry 5 mL conical bottom glass reactor maintained under an inert atmosphere and equipped with a stirrer, the polymer and the metal precalyst, bis (2-methylallyl) cycloocta-1,5-diene ruthenium, are weighed in a polymer / metal molar ratio 1: 1.
2 mL of anhydrous and degassed acetone are added and the suspension is stirred for 30 minutes.
A solution of hydrobromic acid at 48% by weight in a Ru / Br ratio of 1: 2.3) is then added.
The solution is then dyed in dark orange.
This solution is stirred for 1 hour and then evaporated.
The catalyst is then obtained in the form of a brown solid.
Exemple 4
Hydrogénation de l'acétoacétate d'éthyle à l'aide du catalyseur préparé dans l'exemple 3.
De l'éthanol anhydre et dégazé est ajouté dans le réacteur ou le catalyseur vient d'être préparé.
Le substrat est alors ajouté (dans un rapport catalyseur/substrat défini).
Le réacteur est placé dans un autoclave sous 40 bars de pression d'hydrogène et à 50[deg]C.
L'agitation est maintenue pendant la nuit.
Le réacteur est récupéré puis centrifugé.
La solution surnageante est récupérée puis analysée par chromatographie en phase gazeuse.
La détermination des excès énantiomériques est effectuée par chromatographie en phase gazeuse chirale sur une colonne Lipodex A 25m x 0,25 mm.
Les résultats obtenus sont raDDortés dans le tableau suivant :
L'hydrogénation de l'acétoacétate d'éthyle conduit au 3-hydroxybutyrate d'éthyle.Example 4
Hydrogenation of ethyl acetoacetate with the aid of the catalyst prepared in Example 3
Anhydrous and degassed ethanol is added to the reactor where the catalyst has just been prepared.
The substrate is then added (in a defined catalyst / substrate ratio).
The reactor is placed in an autoclave under 40 bar of hydrogen pressure and 50.degree.
Stirring is maintained overnight.
The reactor is recovered and then centrifuged.
The supernatant solution is recovered and analyzed by gas chromatography.
The determination of the enantiomeric excesses is carried out by chiral gas chromatography on a Lipodex A 25m x 0.25mm column.
The results obtained are reported in the following table:
Hydrogenation of ethyl acetoacetate leads to ethyl 3-hydroxybutyrate.
Exemple 4
Hydrogénation du 2-méthylacétamidoacrylate à l'aide du catalyseur préparé dans l'exemple 3.
De l'éthanol anhydre et dégazé est ajouté dans le réacteur ou le catalyseur vient d'être préparé.
Le substrat est alors ajouté (dans un rapport catalyseur/substrat défini).
Le réacteur est placé dans un autoclave sous 40 bars de pression d'hydrogène et à 50[deg]C.
L'agitation est maintenue pendant 6 heures.
Le réacteur est récupéré puis centrifugé.
La solution surnageante est récupérée puis analysée par chromatographie en phase gazeuse.
La détermination des excès énantiomériques est effectuée par chromatographie en phase gazeuse chirale sur une colonne P-dex A 60m x 0,25 mm.
Les résultats obtenus sont rapportés dans le tableau suivant :Example 4
Hydrogenation of 2-methylacetamidoacrylate using the catalyst prepared in Example 3
Anhydrous and degassed ethanol is added to the reactor where the catalyst has just been prepared.
The substrate is then added (in a defined catalyst / substrate ratio).
The reactor is placed in an autoclave under 40 bar of hydrogen pressure and 50.degree.
Stirring is maintained for 6 hours.
The reactor is recovered and then centrifuged.
The supernatant solution is recovered and analyzed by gas chromatography.
The determination of the enantiomeric excesses is carried out by chiral gas chromatography on a P-dex column at 60 m × 0.25 mm.
The results obtained are reported in the following table:
REVENDICATIONS
1 - Diphosphine susceptible d'être utilisée comme ligand et insolubilisée sous la forme d'un polymère optiquement actif pouvant être obtenu par polymérisation d'une diphosphine chirale avec un ou plusieurs monomères polymérisables caractérisé par le fait que ladite diphosphine chirale constituée d'un corps chiral portant deux groupes fonctionnels identiques capables de réagir avec lesdits monomères polymérisables, répond à la formule suivante :
dans ladite formule : - R1, R2, identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un substituant, - Ar1 et Ar2 représentent indépendamment un groupe alkyle, alcényle, cycloalkyle, aryle, arylalkyle, - Xi représente un groupe fonctionnel choisi parmi les groupes : amino, aminométhyle, hydroxy, hydroxyméthyle, carboxylique, ester, isocyanato, isocyanatométhyle.
1 - Diphosphine that can be used as ligand and insolubilized in the form of an optically active polymer obtainable by polymerization of a chiral diphosphine with one or more polymerizable monomers characterized in that said chiral diphosphine consisting of a body chiral bearing two identical functional groups capable of reacting with said polymerizable monomers, corresponds to the following formula:
in said formula: - R1, R2, which are identical or different, represent a hydrogen atom or a substituent, - Ar1 and Ar2 independently represent an alkyl, alkenyl, cycloalkyl, aryl or arylalkyl group, - Xi represents a functional group chosen from groups : amino, aminomethyl, hydroxy, hydroxymethyl, carboxylic, ester, isocyanato, isocyanatomethyl.
Claims (28)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
FR0305253A FR2854401A1 (en) | 2003-04-29 | 2003-04-29 | Optically active polymers prepared by polymerizing chiral 2,2'-bis(diarylphosphino)-1,1'-binaphthyl derivatives with other monomers, e.g. useful for preparing asymmetric hydrogenation catalysts |
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FR0305253A FR2854401A1 (en) | 2003-04-29 | 2003-04-29 | Optically active polymers prepared by polymerizing chiral 2,2'-bis(diarylphosphino)-1,1'-binaphthyl derivatives with other monomers, e.g. useful for preparing asymmetric hydrogenation catalysts |
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FR2854401A1 true FR2854401A1 (en) | 2004-11-05 |
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ID=33155524
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FR0305253A Withdrawn FR2854401A1 (en) | 2003-04-29 | 2003-04-29 | Optically active polymers prepared by polymerizing chiral 2,2'-bis(diarylphosphino)-1,1'-binaphthyl derivatives with other monomers, e.g. useful for preparing asymmetric hydrogenation catalysts |
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FR (1) | FR2854401A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5990318A (en) * | 1998-03-06 | 1999-11-23 | The Hong Kong Polytechnic University | Soluble polyester-supported chiral phosphines |
WO2000052081A1 (en) * | 1999-03-01 | 2000-09-08 | Rhodia Chimie | Optically active linear polymer used as ligand in the preparation of metallic complexes designed for asymmetric catalysis |
-
2003
- 2003-04-29 FR FR0305253A patent/FR2854401A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5990318A (en) * | 1998-03-06 | 1999-11-23 | The Hong Kong Polytechnic University | Soluble polyester-supported chiral phosphines |
WO2000052081A1 (en) * | 1999-03-01 | 2000-09-08 | Rhodia Chimie | Optically active linear polymer used as ligand in the preparation of metallic complexes designed for asymmetric catalysis |
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Title |
---|
TER HALLE R. ET AL: "'Diam-BINAP'; a highly efficient monomer for the synthesis of heterogeneous enantioselective catalysts", TETRAHEDRON LETTERS, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS, AMSTERDAM, NL, vol. 41, no. 5, January 2000 (2000-01-01), pages 643 - 646, XP004187745, ISSN: 0040-4039 * |
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