Procedimiento para la reducción de un óxido de fosfina terciaria para dar la fosfina terciaria correspondiente en presencia de un catalizador y uso de una fosfina terciaria para reducir un óxido de fosfina terciaria en presencia de un catalizador.

Procedimiento para la conversión de un óxido de fosfina terciaria en la fosfina terciaria correspondiente que comprende hacer reaccionar dicho óxido de fosfina terciaria con una fosfina terciaria reductora,

en presencia de un compuesto que contiene halógeno seleccionado del grupo que comprende cloro, bromo, yodo, haloalcanos y dihaluros de fosfina como catalizador que cataliza la conversión.

Procedimiento para la reducción de un óxido de fosfina terciaria para dar la fosfina terciaria correspondiente en presencia de un catalizador y uso de una fosfina terciaria para reducir un óxido de fosfina terciaria en presencia de un catalizador. 5

Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento para producir fosfinas terciarias. Más particularmente, la invención se refiere a un procedimiento para producir una fosfina terciaria mediante reducción del óxido de fosfina 10 terciaria correspondiente.

Antecedentes de la técnica

Las fosfinas, los análogos de fósforo de las aminas orgánicas, constituyen una clase de compuestos sumamente 15 importantes con amplia aplicabilidad industrial dentro de numerosas áreas. Las fosfinas terciarias están implicadas en una variedad de reacciones químicas usadas extensamente, por ejemplo la reacción de Wittig, es decir la conversión de una funcionalidad cetona o aldehído en una unión olefina, la reacción de Mitsunobu para preparaciones estereoespecíficas de enlaces C-O, C-N, C-S o C-C a partir de funcionalidades alcohol, la reacción de Staudinger, es decir la conversión de azidas en amidas libres, o la reacción de Apple para la transformación 20 estereoespecífica de alcoholes en haluros. Adicionalmente, se utilizan las fosfinas como ligandos en catálisis homogénea.

Las fosfinas terciarias se preparan comúnmente a través de la reducción de los óxidos de fosfina correspondientes. A lo largo de los años, de manera simultánea a la comprensión de que las fosfinas terciarias son compuestos 25 sumamente versátiles y útiles para diversas aplicaciones, se han desarrollado numerosos procedimientos diferentes para la preparación de estos agentes de organofósforo. Sin embargo, prácticamente todos los procedimientos químicos para preparar fosfinas terciarias presentan una o más desventajas, relacionadas por ejemplo con el coste, manipulación de reactivos, altos intervalos de temperatura de reacción, estrictos requisitos de purificación o impacto ambiental significativo, así como la complejidad inherente del sistema de reacción. Se han notificado los análogos 30 poliméricos de trifenilfosfina, entre otros, como medio para paliar el problema de la extensa purificación, permitiendo una eliminación basada en una simple filtración del producto no deseado de una reacción química particular. Sin embargo, a pesar de ser una solución elegante del problema de purificación, cuestiones relacionadas con el alto coste de reactivos y requisitos de agua sustanciales disminuyen la utilidad de dicha estrategia.

Según se notifica, en el documento US4113783 se da a conocer un enfoque alternativo para generar un producto de fosfina terciaria relativamente puro, que puede obtenerse supuestamente a través de una ruta económicamente viable, en el que se hace reaccionar óxido de trifenilfosfina con un hidruro de dialquilaluminio seguido por hidrólisis posterior, para obtener el producto deseado. En el documento US4507504, se da a conocer un enfoque similar en el que el agente reductor es un compuesto de trihaluro de boro/trialquilaluminio, que proporciona de nuevo 40 supuestamente una ruta barata para dar fosfinas terciarias. A pesar de que se dan a conocer rutas que se afirma que son baratas para dar fosfinas terciarias, el impacto ambiental de esencialmente todas las reacciones que producen fosfinas terciarias de la técnica anterior es muy alto, entre otros como resultado del uso de reactivos agresivos, altas temperaturas y/o cantidades sustanciales de disolventes. Además, numerosas enseñanzas de la técnica anterior se refieren a procedimientos con baja susceptibilidad de aplicación industrial, relativamente a 45 menudo como consecuencia de una falta de escalabilidad, o como resultado del uso de reactivos agresivos, que obstaculizan el desarrollo de un procedimiento seguro y factible desde el punto de vista medioambiental.

Kullberg M et al ("Theoretical investigations on the mechanism of chalcogens exchange reaction between P (V) and P (III) compounds" Journal of Organometallic Chemistr y , volumen 690, número 10, 16 de mayo de 2005, páginas 50 2571-2576) , describen la exploración de dos rutas mecanísticas para la transferencia de calcógenos de compuestos de P (V) a P (III) usando cálculos de la teoría del funcional de la densidad. No se hace mención de un catalizador.

Yano T et al. ("Electroreduction of triphenylphosphine dichloride and the efficient one-pot reductive conversion of phosphine oxide to triphenylphosphine", Tetrahedron Letters, volumen 51, número 4, 27 de enero de 2010, páginas 55 698-701) describen la reducción electroquímica de PPh3Cl2 para dar PPh3 en acetonitrilo. No se hace mención de un compuesto que contiene halógeno como catalizador.

Hai-Chen Wu et al: ("Stereospecific Deoxygenation of Phosphine Oxides with Retention of Configuration Using Triphenylphosphine or Triethyl Phosphite as an Oxygen Acceptor", Organic Letters, vol. 6, n.º 25, 1 de diciembre de 60 2004 (01-12-2004) , páginas 4675-4678) describen la desoxigenación de diversos óxidos de fosfina con retención de la configuración. Los autores indican que la ventaja del método incluye condiciones más suaves y tiempos de reacción considerablemente acortados. Usando trifenilfosfina como agente reductor, las reacciones se llevan a cabo a 100ºC en presencia de HSiCl3 en exceso y con tiempos de reacción de al menos 2 horas.

La solicitud de patente internacional PCT/CA2009/001074, publicada como documento WO 2010/012096, describe sulfonatos de fosfonio zwitteriónicos así como un procedimiento para su preparación. Dicha solicitud da a conocer la reducción de óxido de m-sulfonato de trifenilfosfina para dar m-sulfonato de trifenilfosfina en presencia de un exceso de HSiCl3, en una reacción realizada a 110ºC y un tiempo de reacción de varias horas (reacción durante la noche) .

Sumario de la invención 5

Existe por tanto una necesidad significativa en la técnica de procedimientos mejorados para la conversión de óxidos de fosfina terciaria en las fosfinas terciarias correspondientes, con características deseadas tales como por ejemplo coste bajo, simplicidad, escalabilidad, facilidad de manipulación y eficacia, así como bajo impacto ambiental.

Teniendo en cuenta los inconvenientes sustanciales asociados con los procedimientos que constituyen el estado de la técnica, es un objeto de la presente invención superar dichos inconvenientes y satisfacer las necesidades existentes, proporcionando un procedimiento químico barato, sencillo y sumamente eficaz con mínimo impacto ambiental.

Según un primer aspecto, la presente invención se refiere por tanto a un procedimiento optimizado para convertir óxidos de fosfina terciaria en las fosfinas terciarias correspondientes, utilizando un enfoque completamente novedoso para la reducción del óxido de fosfina.

Por tanto, la presente invención se refiere a un procedimiento para convertir un óxido de fosfina terciaria en la fosfina 20 terciaria correspondiente, que comprende hacer reaccionar dicho óxido de fosfina terciaria con una fosfina terciaria reductora, en presencia de un compuesto que contiene halógeno seleccionado del grupo que comprende cloro, bromo, yodo, haloalcanos y dihaluros de fosfina como catalizador, para obtener la fosfina terciaria deseada correspondiente a partir del óxido de fosfina terciaria. Además, la invención se refiere a numerosas realizaciones relacionadas con dicho procedimiento de conversión, así como a diversos usos para este procedimiento sumamente 25 eficaz, sencillo, respetuoso con el medio ambiente y escalable.

En una realización, el procedimiento según la invención puede representarse mediante el siguiente esquema de reacción, en el que un óxido de fosfina terciaria de fórmula (I) se reduce para dar la fosfina terciaria correspondiente de fórmula (III) mediante reacción con una fosfina terciaria reductora (II) en presencia de un compuesto que contiene 30 halógeno seleccionado del grupo que comprende cloro, bromo, yodo, haloalcanos y dihaluros de fosfina como catalizador:

en el que

R1, R2 y R3 se seleccionan cada uno independientemente del grupo que comprende hidrocarbilo ramificado o lineal, sustituido o no sustituido; y carbociclilo o heterociclilo sustituido o no sustituido;

A es un resto de unión;

m es un número entero de 0 a 2;

R4, R5 y R6 se seleccionan cada uno independientemente del grupo que comprende hidrocarbilo ramificado o lineal, 45 sustituido o no sustituido; y carbociclilo o heterociclilo sustituido o no sustituido;

B es un resto de unión; y

n es un número entero de desde 0 hasta 2.

El procedimiento de la presente... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la conversión de un óxido de fosfina terciaria en la fosfina terciaria correspondiente que comprende hacer reaccionar dicho óxido de fosfina terciaria con una fosfina terciaria reductora, en presencia de un compuesto que contiene halógeno seleccionado del grupo que comprende cloro, bromo, yodo, haloalcanos y dihaluros de fosfina como catalizador que cataliza la conversión. 5

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que un óxido de fosfina terciaria de fórmula (I)

en la que

cada R1, R2 y R3 se selecciona independientemente del grupo que comprende hidrocarbilo ramificado o lineal, sustituido o no sustituido; y carbociclilo o heterociclilo sustituido o no sustituido;

A es un resto de unión;

m es un número entero de desde 0 hasta 2;

se convierte en la fosfina terciaria correspondiente de fórmula (III) 20

en la que R1, R2, R3, A y m son tal como se definieron anteriormente en el presente documento;

mediante reacción con una fosfina terciaria reductora de fórmula (II)

en la que 30

cada R4, R5 y R6 se selecciona independientemente del grupo que comprende hidrocarbilo ramificado o lineal, sustituido o no sustituido; y carbociclilo o heterociclilo alifático o aromático, sustituido o no sustituido;

B es un resto de unión; y 35

n es un número entero de desde 0 hasta 2;

en presencia de un catalizador para la reacción.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que cada A y B se selecciona independientemente de hidrocarbileno sustituido o no sustituido, carbociclileno monocíclico o policíclico sustituido o no sustituido, heterociclileno monocíclico o policíclico sustituido o no sustituido y metalocenileno sustituido o no sustituido.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que el catalizador se selecciona del 45

grupo que comprende cloro, bromo, yodo, tetrahalometanos y dihaluros de fosfina.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que el procedimiento se realiza en condiciones sin disolvente o en un disolvente aprótico anhidro.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que el disolvente aprótico anhidro se selecciona del grupo que comprende tetrahidrofurano, acetonitrilo, dietil éter, propionitrilo, tolueno, acetato de etilo y mezclas de éstos.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que la fosfina terciaria reductora se 10 añade a la mezcla de reacción a una razón molar de la (s) función/funciones fosfina de la fosfina terciaria reductora con respecto a la (s) función/funciones óxido de fosfina del óxido de fosfina terciaria de al menos 1.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que la basicidad de la fosfina 15 terciaria reductora es mayor que la basicidad de la fosfina terciaria producto.

9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en el que el óxido de fosfina terciaria que va a reducirse está unido a un soporte sólido.

10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en el que la fosfina terciaria reductora está unida a un soporte sólido.

11. Uso de una fosfina terciaria para reducir un óxido de fosfina terciaria haciendo reaccionar dicho óxido de fosfina terciaria con la fosfina terciaria en presencia de un compuesto que contiene halógeno seleccionado 25 del grupo que comprende cloro, bromo, yodo, haloalcanos y dihaluros de fosfina como catalizador.

12. Uso según la reivindicación 11, en el que la fosfina terciaria está unida a un soporte sólido.