Proceso para preparar complejos de rodio catiónicos.

Un proceso para la síntesis de un complejo catiónico de rodio que comprende las etapas de:

(a) formar una mezcla de un compuesto rodio-diolefina-1,3-dicetonato y un ligando de fósforo en un solvente de cetona,

(b) mezclar un ácido con la mezcla para formar una solución del complejo catiónico,

(c) evaporar al menos una porción del solvente desde la solución,

(d) opcionalmente, tratar el complejo resultante con un éter, y

(e) tratar el complejo resultante con un alcohol.

Proceso para preparar complejos de rodio catiónicos Esta invención se relaciona con un proceso para preparar complejos de rodio catiónicos y en particular para la manufactura a gran escala de complejos catiónicos [ligandos rodio diolefinas fósforo].

Los complejos de ligandos rodio-diolefinas-fósforo encuentran uso en la catálisis, por ejemplo, en las reacciones de hidrogenación, en donde el uso requiere de manera creciente bajos niveles residuales de impurezas. En métodos conocidos, se han utilizado materiales de partida [Rh (diolefinas) haluros]2 muy frecuentemente y el anión haluros ha sido intercambiado utilizando Ag, Tl e incluso sales alcalinas y de amonio del anión requerido. Hemos encontrado que los complejos obtenidos utilizando cualquiera de estos métodos bien sea contienen cantidades intolerables de residuos de Ag o Tl o que con el fin de alcanzar una cantidad residual baja de haluros, se obtiene un bajo rendimiento de catalizador. Adicionalmente siempre que se usan sales de Ag o Tl, la recuperación de rodio a partir de los licores de hidrogenación y de la refinería es complicada y costosa debido a la ansiedad de separar el rodio de los otros metales.

La WO 2005/032712 divulga un método para preparar complejos de fosfina de rodio que comprenden las etapas de (a) disolver el Rh (diolefinas) (acac) en uno o más solventes etéreos, en particular tetrahidrofurano (THF) , de fuerte coordinación, opcionalmente con dialquil éteres tales como metil ter-butil éter (MTBE) , (b) agregar a esto un ácido HX, no mineral fluorado, tal como eterato del ácido tetrafluorobórico, y un solvente alcohólico o una mezcla de solventes que contienen alcohol, bien sea simultáneamente o secuencialmente, con el fin de formar un complejo solvatado soluble de rodio con uno o más solventes de la reacción, (c) agregar el ligando de fósforo, bien sea en solución en un solvente orgánico o puro, y (d) recolectar el precipitado cristalino.

Hemos encontrado que la precipitación de los complejos de [ligando de rodio diolefinas fósforo] a partir de mezclas de solventes que contienen solventes etéreos tales como THF, MTBE o dietil éter puede dar como resultado complejos con un contenido residual que es difícil o incluso imposible de retirar por secado sin descomposición del complejo. Esto fue observado también por M. D. Fr y zuk and B. Bosnich quienes utilizaron [Rh nbd acac] en THF para la síntesis de [Rh nbd (S, S) -Chiraphos]ClO4 como aducto con THF (véase J. Am. Chem. Soc. 1977, 6262 – 6267) . Para la aplicación de los complejos de [ligando rodio diolefinas fósforo] como catalizadores y la manufactura de productos farmacéuticos y químicos finos, tales contenidos de éter residual se consideran problemáticos especialmente si el éter permanece como una impureza en el producto orgánico manufacturado.

Hemos desarrollado un proceso que supera los problemas asociados con los métodos previos.

De acuerdo con lo anterior la invención provee un proceso para la síntesis de un complejo catiónico de rodio que 30 comprende las etapas de:

(a) formar una mezcla del compuesto de rodio-diolefina-1, 3-dicetonato y un ligando de fósforo en un solvente de cetona,

(b) mezclar un ácido con la mezcla para formar una solución del complejo catiónico,

(c) evaporar al menos una porción del solvente de la solución,

(d) opcionalmente, tratar el complejo resultante con un éter, y

(e) tratar el complejo resultante con un alcohol.

Preferiblemente, el compuesto de rodio-diolefina-1, 3-dicetonato contiene una diolefinas cíclica, más preferiblemente 2, 5norbornadieno (NBD) o 1, 5-ciclooctadieno (COD) . Alternativamente, la diolefinas cíclica puede ser reemplazada bien sea por dos moléculas de una olefina tal como etileno o dos moléculas de C5-10 cicloalqueno.

Preferiblemente, el compuesto de rodio-diolefina-1, 3-dicetonato contiene acetilacetonato coordinado (anión de la 2, 4

pentanodiona) y ligandos acetilacetonato similares 1, 5 sustituidos tales como hexafluoroacetilacetonato, 1, 5dimetilacetilacetonato (anión de 3.5-heptanediona) . Más preferiblememte el 1, 3-dicetonato es acetilacetonato.

Lo más preferiblemente, el compuesto de rodio-diolefinas 1, 3-dicetonato es rodio 1, 5-ciclooctadieno acetilacetonato, Rh (COD) (acac) . Rh (COD) (acac) y Rh (NBD) acac están disponibles comercialmente o pueden ser sintetizados utilizando métodos conocidos.

Hemos encontrado altamente deseable agregar una cantidad de diolefinas en el rango de 5% - 200% de la cantidad molar del compuesto de rodio-diolefinas 1, 3-dicetonato presente en la solución de cetona. La adición de la diolefinas puede (i) disminuir la velocidad de la reacción de sustitución de la diolefinas coordinada en el compuesto de Rh diolefinas 1.3-dicetonato con el ligando de fósforo y la formación del complejo [Rh (ligando de fósforo) 1, 3-dicetonato],

(ii) estabilizar los intermediarios [Rh diolefinas] catiónicos y (iii) evitar la pérdida de diolefinas del producto catiónico [ligando rodio diolefinas fósforo] durante la eliminación de los solventes. Se usa preferiblemente la diolefinas correspondiente en el compuesto de rodio y así en una realización preferida se agrega 2, 5-norbornadieno (NBD) a las reacciones utilizando los compuestos Rh NBD 1, 3-dicetonato y se agrega 1, 5-ciclooctadieno (COD) a reacciones con compuestos de Rh COD 1, 3-dicetonato.

Preferiblemente el ligando de fósforo es quiral y más preferiblemente el ligando está enriquecido enantióméricamente bien sea en una forma (R) o (S) . El ligando de fósforo puede ser monodentado o bidentado con cada átomo de fósforo 10 enlazado covalentemente a 3 átomos de carbono (fosfinas terciarias) o a n heteroátomos (n = 1, 2, 3) y a 3-n átomos de carbono. Pueden usarse alternativamente ligandos de fósforo aquirales. Los ligandos bidentados están presentes preferiblemente en una relación molar de aproximadamente 1:1 con el rodio-diolefina-1, 3 dicetonato, y los ligandos monodentados en una relación de aproximadamente 2:1. Se ha descrito una variedad muy significativa de ligandos de fósforo quirales y hay disponibles revisiones por ejemplo en W. Tang y X. Zhang. Chem Rev. 2003, 103, 3029 – 3070 y

J.C. Carretero, Angew. Chem. Int. Ed., 2006, 45, 7674-7715. Los ligandos de fósforo que pueden utilizarse en la presente invención incluyen pero no están restringidos a los siguientes tipos estructurales:

En las estructuras anteriores –PR2 puede ser –P (alquilo) 2 en el cual alquilo es preferiblemente alquilo C1-10 o P (arilo) 2 donde arilo incluye fenilo y naftilo los cuales pueden ser sustituidos o no sustituidos. –PR2 es preferiblemente –P (arilo) 2 donde arilo incluye fenilo, tolilo, xililo o 4-metoxifenilo (anisilo) .

Preferiblemente, el ligando de fósforo es uno de la lista consistente de DIPFC, CHIRAPHOS, BINAP, PARAPHOS, PHANEPHOS, P-PHOS y BOPHOZ, en la cual –PR2 puede ser –P (alquil) 2 o –P (aril) 2. Más preferiblemente estos ligandos se utilizan en su forma enantiomérica sencilla. Estos ligandos están disponibles en general comercialmente y su preparación es conocida. Por ejemplo, la preparación de PHANEPHOS se da en la WO 97/47632, la preparación de los ligandos útiles de PARAPHOS se da en la WO 04/111065 y la preparación del BOPHOZ en WO 02/26750.

En la presente invención, el compuesto de rodio-diolefina-1, 3-dicetonato, el ligando de fósforo y preferiblemente la diolefinas están combinadas en un solvente de cetona. Por “solvente de cetona” se entiende una cetona líquida que es capaz de disolver completamente el compuesto de rodio-diolefina-1, 3-dicetonato y el producto catiónico [ligando Rh diolefinas fósforo] para formar soluciones que están preferiblemente en el rango de 0.01 – 1 molar. En una realización preferida el ligando de fósforo solamente es parcialmente soluble en la cantidad de solvente de cetona usado y la mezcla de reacción es consecuentemente una pasta. Esto es sorprendente a la vista de los métodos conocidos que agregan el ligando de fósforo completamente disuelto (en por ejemplo THF o DCM) con el fin de atrapar los intermediarios catiónicos [Rh diolefinas] tan pronto como se forman. Se prefiere la formación de una pasta porque una concentración de ligando de fósforo hace más lenta la reacción de sustitución de la diolefinas coordinada en el compuesto Rh diolefinas 1, 3-dicetonato con el ligando de fósforo y la formación del complejo [Rh (ligando de fósforo) 1.3-dicetonato].

“Solventes de cetona” adecuados tienen puntos de ebullición a presión atmosférica por debajo de 160ºC y más preferiblemente por debajo de 120ºC. Ejemplos preferidos... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para la síntesis de un complejo catiónico de rodio que comprende las etapas de:

(a) formar una mezcla de un compuesto rodio-diolefina-1, 3-dicetonato y un ligando de fósforo en un solvente de cetona,

(b) mezclar un ácido con la mezcla para formar una solución del complejo catiónico, 5 (c) evaporar al menos una porción del solvente desde la solución,

(d) opcionalmente, tratar el complejo resultante con un éter, y

(e) tratar el complejo resultante con un alcohol.

2. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1 en donde el compuesto de rodio es Rh (COD) (1, 3-dicetonato) o Rh (NBD) (1, 3-dicetonato) , en donde el 1, 3-dicetonato es seleccionado de acetilacetonato, hexafluoroacetilacetonato o 10 1, 5-dimetilacetilacetonato.

3. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde se mezcla una diolefina con el compuesto de rodio-diolefina-1, 3-dicetonato, en ligando de fósforo y el solvente de cetona, preferiblemente presente la diolefina en el compuesto de rodio-diolefina-1, 3-dicetonato.

4. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde el ligando de fósforo es quiral.

5. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde el ligando de fósforo es un ligando de fósforo quiral seleccionado del grupo consistente de DIPFC, CHIRAPHOS, BINAP, PARAPHOS, PHANEPHOS, P-PHOS y BOPHOZ.

6. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde el ligando de fósforo es P-PHOS, PARAPHOS, PHANEPHOS, BINAP o BOPHOZ.

7. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde el solvente de cetona tiene un punto de ebullición por debajo de 160ºC a presión atmosférica.

8. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde el solvente de cetona se selecciona de la lista consistente de acetona, metil etil cetona (MEK) , metil-isobutil cetona (MIBK) y dietil cetona.

9. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde el solvente de cetona es metil 25 etil cetona (MEK) .

10. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde el ácido es un ácido perfluorado.

11. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde el ácido se selecciona de la

lista consistente de ácido tetrafluorobórico (HBF4) , ácido trifluorometanosulfónico (CF3SO3H) , ácido hexafluorofósforico 30 (HPF6) , ácido hexafluoroantimónico (HSbF6) y un ácido perfluoro alquilsulfónico.

12. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde la solución del complejo catiónico se calienta para evaporar el solvente de cetona de la solución.

13. Un proceso de acuerdo con cualquier reivindicación precedente en donde el complejo se trata opcionalmente con un

éter seleccionado de la lista consistente de dialquil éteres de cadena abierta tales como dimetil éter, dietil éter, di-iso35 propiléter y metil t-butil éter (MTBE) .

14. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde el alcohol tiene un punto de ebullición a presión atmosférica por debajo de 165ºC.

15. Un proceso de acuerdo con cualquier reivindicación precedente en donde el alcohol se selecciona de la lista consistente de metanol, etanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 3-metil-2-butanol, 2-metil-2-butanol y 3-metil-1-butanol.

16. Un proceso de acuerdo con cualquier reivindicación precedente en donde el alcohol es etanol o iso-propanol.

17. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes que comprende adicionalmente evaporar solvente desde el complejo cristalizado antes de recuperar el complejo.