專利名稱：：硼烷醚絡合物的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及具有取代的四氫呋喃醚的新型硼烷*物，并涉及使用具有取代的四氫呋喃醚的新型硼烷^物進行有機反應的方法。
背景技術：
：乙硼烷(B2H6)是有毒的和自燃性氣體，非常易于水解和氧化。對其進行處理必須極度小心并且必須在低于-20。C的溫度下運輸和儲存。為了降低乙硼烷的危險，常常使用硼烷(BH3)與例如四氫呋喃、硫醚、胺和磷化氫的供電子分子的#物進行有機反應，尤其是用于官能團的還原以及與烯烴和炔烴的硼氫化反應。通過這種硼烷*物還原的官能團包括醛、酮、內(nèi)酯、環(huán)氧化物、酯、酰胺、肟、亞胺和腈基團。硼烷最常用的來源是硼烷-四氫呋喃^物的四氫呋喃(THF)溶液，其可以在市場上購得并且濃度通常為l摩爾/升。然而，由于四氫呋喃環(huán)的醚裂開，硼烷-THF^物易于受熱分解，產(chǎn)生丁氧基硼烷并最終產(chǎn)生硼酸三丁酯作為分解產(chǎn)物。根據(jù)US6，048，985,即使對于較高濃度的溶液，THF溶液中硼烷-THF絡合物的儲存穩(wěn)定性在低溫下也顯著提高。眾所周知，與例如二乙醚或源自乙二醇的甘醇二甲醚系列的直鏈醚相比，四氫呋喃與硼烷形成的^物更牢固。其它具有五元環(huán)結構的醚至今還沒有研究。硼烷試劑與其他的絡合劑是可以得到的，但是具有固有的缺點。例如，硫醚硼烷是高濃的，但是由于其強烈的氣味使得商業(yè)應用受到限制。胺硼烷的反應性常常不足以還原特殊的官能團。此外，這樣的*劑有時難以從反應混合物中除去，并且分離所需產(chǎn)品變得困難。取決于底物，使用硼烷試劑的硼氫化反應和還原反應通常在環(huán)境溫度或更低的溫度進行以提高選擇性。然而有時通過在反應容器內(nèi)將硼烷試劑和底物(即，與硼烷試劑反應的化合物)一起加熱并且防止氣態(tài)乙硼烷從反應容器中逸出而使用硼烷試劑。由于一些硼烷試劑的熱穩(wěn)定性低和氣態(tài)乙硼烷有可能損失，通常在該轉換中使用過量的硼烷試劑。反應結束后，通過對反應混合物進行急冷(例如用乙醇)，以在加工前破壞任何殘留的硼烷試劑。顯然，絡合劑的性質強烈地影響硼烷試劑的穩(wěn)定性和反應性、反應進行的壓力和溫度以及加工步驟。因此，為了使釆用硼烷試劑的有機轉換獲得較高效率，需要開發(fā)具有改善的穩(wěn)定性和反應性的新型硼烷試劑以及使用它們的方法。發(fā)明概要本發(fā)明提供了包含取代的四氫呋喃作為^劑和溶劑的新型硼烷醚絡合物。本發(fā)明的另一個目的是開發(fā)使用新型硼烷醚^物進行有機反應的方法。因而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了通式l的新型硼烷醚M物，其中W至I^彼此獨立地表示氫、d-do烷基、CVC6環(huán)烷基、苯基、芐基、取代的笨基或具有通式CH20R5的取代基，其中R5為C廣do烷基、C3-C6環(huán)烷基或-[-CHI^CH20-n-R7，其中W為氫或甲基，W為d-do烷基并且n為1至20的整數(shù)，或者R1至R4中兩個相鄰的取代基在一起為選自由-CH2CH2-、CH(CH3)CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH(CH3)CH(CH3)-、-CH(CH2CH3)CH2-、-c(ch3)2c(ch3)2-、《仏<:(<:113)212-和-((:112)6-組成的組的二價基團，與四氫呋喃環(huán)的-CH-CH-部分形成環(huán)狀結構，條件是取代基R1至R4中的至少一個不是氫。本發(fā)明的新型硼烷醚絡合物可通過用于合成硼烷-四氫呋喃絡合物的類似方法制備。一種方法包括由硼氬化鈉和三氟化硼在各取代四氬吹喃中原位產(chǎn)生硼烷(參考A.Pelter，K.Smith,H.C.Brown,"BoraneReagents"第421-422頁，AcademicPress1988)。優(yōu)選地，通過將氣態(tài)乙硼烷直接添加到各取代的四氫呋喃中制造高純的新型硼烷醚^物。本發(fā)明的新型硼烷醚*物可用于多種有^^轉換。實例為官能團的還原和與烯烴和炔烴的硼氫化反應。由該硼烷^物還原的官能團可包括例如醛、酮、內(nèi)酯、環(huán)氧化物、酯、酰胺、肟、亞胺、羧酸和腈基團。本發(fā)明的新型硼烷醚*物與已知未取代四氫吹喃的硼烷^物相比提供了許多優(yōu)點。由于取代四氫呋喃與未取代的四氫吹喃相比通常具有較高的沸點(例如2-甲基四氫呋喃為78X:，而THF為66°C)和閃點(例如2-甲基四氫呋喃為-ll"C，而THF為-17'C)，因此化合物具有較低的可燃性危險。取決于與新化合物1的五元環(huán)連接的取代基的性質、數(shù)和位置，新型硼烷醚^物極性較小，并且醚性的^劑與未取代的四氫呋喃相比顯示出降低的水溶混性，這有利于反應混合物的加工步驟。此外，新化合物在熱分解時釋放的能量在大多數(shù)情況下比硼烷-四氫呋喃低得多，這使得新化合物產(chǎn)生了重要的安全性優(yōu)勢。當與甲基取代的手性噁唑硼烷催化劑(稱為MeCBS催化劑，參考Corey，EJ.等人，Angew.Chem,Int.Ed.，37,1986-2012(1998))—起用于酮的對映選擇還原時，意外地發(fā)現(xiàn)，由新型硼烷醚*物獲得的對映體過量高于硼烷-四氬呋喃。附圖簡述圖1顯示了硼烷-2-甲基四氫呋喃在2-甲基四氫呋喃中的0.88M溶液6(根據(jù)實施例1制備)在添加和未添加硼氳化鈉時在環(huán)境溫度下的保存期限或分解研究。圖2顯示了硼烷-2-甲基四氫呋喃在2-甲基四氫呋喃中的0.88M溶液(根據(jù)實施例1制備)在環(huán)境溫度下和在0至5"C的保存期限或分解研究。圖3顯示了硼烷-2-甲基四氫呋喃在2-曱基四氫呋喃中的0.88M溶液(根據(jù)實施例i制備)在添加硼氬化鈉時在環(huán)境溫度下和在o至sr;的保存期限或分解研究。圖4顯示了硼烷-2-曱基四氫吹喃在2-甲基四氫呋喃中的0.88M溶液(根據(jù)實施例1制備)在添加和未添加硼氫化鈉時在0至5t:的保存期限或分解研究。圖5比較了硼烷-2-曱基四氫呋喃在2-甲基四氫呋喃中、硼烷-四氫呋喃在四氫呋喃中的1M溶液在添加和未添加硼氬化鈉時在環(huán)境溫度下的M期限或分解研究。圖6顯示了2，5-二甲基四氫呋喃中的硼烷-2,5-二甲基四氫呋喃在環(huán)境溫度下的分解。發(fā)明詳述本發(fā)明的新型硼烷醚絡合物具有根據(jù)通式1的化學結構:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中R!至R4彼此獨立地表示氫、Q-do烷基、CVC6環(huán)烷基、苯基、芐基、取代的苯基或具有通式CH20R5的取代基，其中R5為d-do烷基、C3-C6環(huán)烷基或+CHI^CH20-n-R7，其中W為氫或甲基，R為C廣do烷基并且n為1至20的整數(shù)，或者兩個相鄰的取代基R1至R4在一起為選自由-ch2ch2-、-ch(ch3)ch2-、-ch2ch2ch2-、ch(ch3)ch(ch3)-、-ch(ch2ch3)ch2-、-c(ch3)2c(ch3)2-、-012(:((:113)2<:112-和-((:112)6-組成的組的二價基團，與四氫呋喃環(huán)的-ch-ch-部分形成環(huán)狀結構，條件是取代基R1至R4中的至少一個不是氫。本文所使用的術語"d-do烷基"表示包含1至4個碳原子的支鏈或直鏈飽和烴基。實例為甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、己基和辛基。術語"C3-C6環(huán)烷基"表示包含3至6個碳原子并含有單環(huán)或多環(huán)結構殘基的飽和烴基。實例為環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基和環(huán)己基。術語"取代的苯基"表示至少一個氫原子被例如氟、氯、溴或碘的面原子或d-Q烷M代替的苯基。術語"d-Q烷氧基"表示源自包含1至8個碳原子的支鏈或直鏈脂族一元醇的基團。實例為曱氧基、乙氡基、丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基和正戊氡基。術語"相鄰的"表示被三個鍵分開的兩個基團的相對位置。應當強調，所有的立體異構體都包括在下述情況中其中超過一個的存在于通式1化合物的五元環(huán)中的取代基R1至R4不是氫。本發(fā)明的新型硼烷醚^物可通過乙硼烷與各取代的四氫呋喃的反應而制備。為了實現(xiàn)該反應，可通過任何方法使乙硼烷與各取代的四氫呋喃接觸，包括其原位形成，例如由堿金屬硼氬化物的原位形成。優(yōu)選通過將氣態(tài)乙硼烷直接添加到各取代的四氫呋喃中而制備高純的本發(fā)明新型硼烷醚絡合物。在該合成中，取代四氫呋喃與乙硼烷相比通常以大的過量存在，也可存在其它與硼烷^能力較差、至少部分與各取代的四氫呋喃混溶的溶劑，例如直鏈醚，例如二乙醚，或烴，例如戊烷、己烷、庚烷、環(huán)己烷、甲苯或二甲苯。新型硼烷醚^物在含有溶劑或溶劑混合物的各取代四氫呋喃中的濃8度通常為0.01至3摩爾/升，優(yōu)選0.1至1.5摩爾/升，最優(yōu)選0.5至1.25摩爾/升。本發(fā)明新型硼烷醚^^物的形成反應通常是放熱的。由于硼烷醚^物的熱不穩(wěn)定性，通常最好控制反應過程中反應混合物的溫度。為了避免副反應和雜質的形成，反應混合物的溫度應低于環(huán)境溫度，優(yōu)選低于O'C，最優(yōu)選低于-30。C。熱反應非常重要。如果使用浸沒于醚溶液表面之下的浸入管或浸入口向溶液中添加氣態(tài)乙硼烷，推薦進行強冷卻、強烈攪拌以及緩慢的加入速率，以防止局部加熱。當將乙硼烷加入含有所需醚溶液的反應容器的頂部空間時同樣如此，但此時反應在氣相以及整個液相表面上方發(fā)生。如有必要，可在使乙硼烷與醚絡合劑接觸前使用例如氮或氬的惰性氣體將其稀釋。由低溫儲存的乙硼烷制備醚性硼烷試劑與原位路線相比，可制得較高純度的硼烷試劑。此外，由硼氬化鈉制備醚性硼烷試劑產(chǎn)生了有害于不對稱還原的硼氫化鈉和四氟硼酸鈉雜質。眾所周知，醚性硼烷絡合物易進行熱分解。對于已知的硼烷-四氫呋喃#物，通過四氫呋喃環(huán)的醚裂開而發(fā)生熱分解。在反應過程中或者如果儲存不恰當，硼烷-四氫呋喃絡合物可熱分解。儲存溫度超過5t:導致在數(shù)周內(nèi)產(chǎn)生可觀察到的分解。在儲存期間，分解的主要形式是四氫呋喃的開環(huán)(醚裂開)。第一中間產(chǎn)物，單丁氧基硼烷，在硼烷-四氫呋喃#物的部分降解溶液的"BNMR光鐠中從來都沒有觀察到。很明顯，其易于歧化產(chǎn)生硼烷-四氫呋喃和二丁氧基硼烷(DiMare，M"J.Org.Chem.19%,61(24)，8378-8385)。二丁ftj^硼烷僅緩慢地歧化或進一步反應，并且在"BNMR光謙中在5-27口加觀察到為一雙峰(1J("B&)-159Hz)。在所有三個硼烷(B-H)皿應后，磷酸三丁酯為最終產(chǎn)品。通過將溶液保持在低溫(參考US6，048，985),和/或通過添加少量(通常小于l摩爾/升，優(yōu)選0.001至0.02摩爾/升)氬化物源，例如硼氫化鈉、硼氫化鉀，或者堿金屬氫化物，例如氫化鋰、氫化鈉或氫化鉀(參考US3，634，277)，可以提高已知硼烷-四氫呋喃絡合物溶液在不同濃度的儲存穩(wěn)定性。通過我們的"BNMR光傳研究來看，向硼烷-#物溶液中添加氫化物似乎產(chǎn)生了B3H8陰離子，其可能充當了實際上的穩(wěn)定劑。因此，已經(jīng)在不同條件下對本發(fā)明新型硼烷醚絡合物溶液的保存期限進行了研究。例如，圖l至4顯示了硼烷-2-甲基四氬咬喃在2-甲基四氬吹喃中的0.88M溶液在添加或未添加硼氬化鈉時在不同溫度下(環(huán)境溫度或0至5匸)的保存期限或分解研究。降低溫度比添加硼氯化鈉更為明顯地提高了保存穩(wěn)定性。圖5比較了硼烷-2-甲基四氬呋喃在2-甲基四氫吹喃中、硼烷-四氫呋喃在四氫呋喃中的1M溶液在添加和未添加硼氬化鈉時在環(huán)境溫度下的保存期限或分解研究。由該數(shù)據(jù)可看出，在2-甲基四氬呋喃中的硼烷-2-甲基四氫呋喃絡合物比市售在四氳呋喃中的硼烷-四氫呋喃絡合物稍為穩(wěn)定。2，5-二甲基四氫呋喃的硼烷絡合物較不穩(wěn)定，并且在環(huán)境溫度下分解較快，分解速率為每天約1%，參見圖6。由于硼烷高能含量，已經(jīng)利用差示掃描量熱計(DSC)對本發(fā)明的一些新型硼烷醚^物的熱降解的能量釋放進行了研究，并與市售在四氫呋喃中的硼烷-四氫呋喃M物的數(shù)據(jù)進行比較。結果概括于表1中表l:不同硼烷衍生物的能量釋放<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>*MeTHF=2-甲基四氫呋喃，EMTHF=2-(乙氧基甲基)-四氬呋喃DSC測量在密封杯中以4A/分鐘的升溫速率進行。發(fā)生的分解是^劑醚環(huán)的醚裂開。對于約1M新型硼烷-2-甲基四氬吹喃^物溶液，能量釋放小于硼烷-四氫呋喃的三分之一，由于較低的分解能量釋放，新型化合物與標準市售四氫呋喃^物相比具有明顯的安全性優(yōu)點。此外，對于含有低濃度硼氫化鋰的在2-甲基四氫呋喃中的硼烷-2-曱基四氫呋喃樣品，在較高的開始溫度釋放出更少的能量。在55。(:對硼烷-2-甲基四氫呋喃*物在2-甲基四氫吹喃中的12毫克1.3M溶液進行等溫DSC分析3000分鐘，以觀察熱現(xiàn)象的發(fā)生。在該時間段內(nèi)未觀察到熱現(xiàn)象。本發(fā)明進一步提供了使用新型硼烷醚^物進行有機反應的方法。該方法包括使硼烷醚^物和底物在反應容器中接觸以及防止產(chǎn)生的氣態(tài)乙硼烷從反應容器中逸出的步驟。優(yōu)選地，含有硼烷醚絡合物和底物的反應容器裝有背壓調節(jié)器，且壓力保持大于約大氣壓。更優(yōu)選地，壓力高于大氣壓約300毫巴至約7000亳巴。最優(yōu)選地，壓力高于大氣壓約300毫巴至約2500毫巴。防止乙硼烷從反應容器中逸出的優(yōu)點包括更有效地利用硼烷，從而無需使用過量硼烷，并且在反應過程中形成的副產(chǎn)物較少。在適當?shù)孜锏拇嬖谙拢景l(fā)明的新型硼烷醚絡合物容易并優(yōu)先與所需化合物反應。在這些條件下，熱分解和開環(huán)反應是可忽略的，僅產(chǎn)生少量副產(chǎn)物?？衫帽景l(fā)明新型硼烷醚*物進行的有機反應特別包括官能團的還原以及與烯烴和炔烴的硼氫化反應。此外，用于與新型硼烷醚^物的還原反應中的適合的底物包括具有醛、酮、內(nèi)酯、環(huán)氧化物、酯、酰胺、肟、亞胺、羧酸和腈基團的有機化合物。有利地，在例如MeCBS的手性噁唑硼烷催化劑(甲基取代的手性噁喳硼烷，以Corey、Bakshi和Shibata命名，參考Corey，EJ.等人，Angew.Chem.Int.Ed"37，1986-2012(1998))的存在下，新型硼烷醚^物可用于前手性酮和前手性亞胺的對映選擇還原。使用手性噁唑硼烷催化劑的不對稱還原對于在高對映體過量下合成仲醇是極好的工具(CatalysisofFineChemicalSynthesis,Roberts,S.M.;Poignant,G.，(Eds.),Wiley，&Sons,Ltd,:NewYork2002.)。由于其高的對映選擇性、可預測性和高產(chǎn)量，由手性噁喳硼烷化合物催化的前手性酮的對映選擇硼烷還原可有效地與酶和過渡金屬催化的氬化反應相竟爭。還原效率很高并且操作簡單，因此非常適于工業(yè)設置。一些噁唑硼烷化合物已經(jīng)用于藥物化合物的大規(guī)模生產(chǎn)。專利覆蓋了噁唑硼烷化合物的合成和使用，例如US4，943，635、US5，189，177、US5，264，574、US5,264，585、US5，552，548、畫,005,133和腦，037，505。還原的精確立體控制源于環(huán)過渡態(tài)，其中噁唑硼烷通過與Lewis酸性硼的配位而保持酮，而硼烷由于催化劑的胺保持在附近。通常2-10摩爾％的噁唑硼烷催化劑與例如硼烷-四氫呋喃、硼烷-二甲基石危醚或硼烷-二乙苯胺絡合物的硼烷源一起使用。通常向催化劑和硼烷的混合物中緩慢加入酮。向催化劑中同時添加硼烷和酮對于對映選擇性的最佳化也有效。US6，218，585中列出了一些影響使用硼烷-四氫呋喃*物的、被MeCBS催化的酮還原的對映選擇性的因素。硼氫化鈉在商業(yè)硼烷-四氫呋喃中作為穩(wěn)定劑的存在對于噁唑硼烷催化還原的對映選擇性是有害的。通常，當硼氫化鈉穩(wěn)定的硼烷-四氫呋喃^物用于苯乙酮的MeCBS催化還原時，在還原中獲得了85至卯。/。ee的對映選擇性。硼氬化物對于酮還原是有效的非選擇性催化劑(Jockd，H.;Schmidt,R"J.Chem.Soc.PerkinTrans.2(1997)，2719-2723.)，因此當使用硼烷-四氫呋喃時，用酸性化合物使硼氫化鈉失活對于高對映選擇性是必不可少的。與Matos和其同事在US6，218，585中公開的成果相反，我們發(fā)現(xiàn)硼氫化鋰在硼烷-2-甲基四氫呋喃溶液中作為穩(wěn)定劑的存在對于噁唑硼烷催化的酮還原無有害影響(例如，參見表2的結果)。當然，對于催化劑的兩種對映體，即(R)-MeCBS和(S)-MeCBS，獲得了類似結果。與使用不含硼氬化物的硼烷-2-曱基四氫呋喃的還原相比，使用含有硼氫化鋰的硼烷-2-甲基四氫呋喃的還原較快。實施例9和10含有16-17%的苯乙酮，而實施例11顯示出完全還原。當使用不含硼氫化鋰的硼烷-2-甲基四氫呋喃的反應在添加酮之后額外攪拌20分鐘時，還原完全并且對映選擇性極好，實施例13。將酮的添加時間從2小時減少到20分鐘也可在苯乙酮還原中產(chǎn)生極好的對映選擇性，實施例14。與使用硼氫化鈉穩(wěn)定的硼烷-四氫呋喃作為還原劑的標準文獻程序相比，在用本發(fā)明新型硼烷醚絡合物的還原中可觀察到較高的對映體過量。甚至硼氫化鈉的存在也沒有降低使用硼烷-2-甲基四氬呋喃絡合物和MeCBS的酮還原的對映選擇性，實施例15。表2:實施例號硼烷-2-曱基四氫呋喃殘留苯乙酮的百分比苯乙醇的。/oee9不含LiBH4，根據(jù)實施例5制備1796.010不含LiBH4，根據(jù)實施例7制備1694.411含LiBHU，根據(jù)實施例5制備094.812(對比)硼烷-THF,未用氬化物穩(wěn)定0.795.213不含LiBKU，根據(jù)實施例6制備0*96.814不含LiBH4，根據(jù)實施例7制備0**93.715含NaBH4，根據(jù)實施例l制備6.2*93.2*添加酮30分鐘后取才羊**30分鐘的酮添加時間和急冷前保持2小時在本發(fā)明之前，用于酮的噁喳硼烷催化不對稱還原的非穩(wěn)定形態(tài)的硼烷-四氫呋喃洛會物在市場上無法得到。本發(fā)明可制備穩(wěn)定的和不穩(wěn)定的硼烷溶液作為2-甲基四氫呋喃，其對于酮和亞胺的噁喳硼烷催化不對稱還原具有極好的效果。13實施例下述實施例例證本發(fā)明而不對其進行限制。根據(jù)Brown,H.C.;Kramer,G.W.;Levy,A.B.;Midland,M.M.inOrganicSynthesisviaBoranes，JohnWileyandSons,Inc"NewYork1973，第241-244頁中所描述的方法，通過用酸滴定硼烷來測定硼烷濃度。實施例l:合成2-甲基四氬呋喃的硼烷絡合物用氮吹掃玻璃反應器，并"422.6克2-甲基四氫呔喃(由鉀蒸餾)。將容器內(nèi)容物冷卻至0X:。將反應器的背壓調節(jié)器設定為4400毫巴。經(jīng)40分鐘的時間將乙硼烷(8克)鼓泡加入反應器。反應器溫度達到4.5C的最大值，并且頂部壓力為1400毫巴。完成乙硼烷的添加后，將反應器溶液攪拌過夜。"BNMR光鐠顯示了5=-1.2ppm(95。/。，4("B，1！1)=106Hz)處歸屬于產(chǎn)物的四重峰，5=18卯《1(5%，單峰)處歸屬于硼酸酯雜質的第二信號。溶液的密度在22。C時為0.848克/毫升，硼烷濃度為0.88M。然后將溶液分成二等份。溶液的一半用NaBH4(0.05g)穩(wěn)定。添加NaBH4之后，將溶液攪拌24小時以使NaBEU溶解。然后將穩(wěn)定和未穩(wěn)定的兩等份都分為兩個相等的部分，以在室溫和0至5"C進行穩(wěn)定性研究(參考圖1-4)。實施例2:合成2-甲基四氫呋喃的硼烷絡合物用氮吹掃玻璃反應器，并裝入430克2-甲基四氫呋喃(Aldrich，按收到時的原樣使用)。將容器內(nèi)容物冷卻至0°C。將反應器的背壓調節(jié)器i殳定為4400毫巴。經(jīng)37分鐘的時間將乙硼烷(IO克)鼓泡加入反應器。反應器溫度達到4.6t:的最大值，并且頂部壓力為1700毫巴。向溶液中加入硼氬化鈉(0.09克)。"BNMR光譜顯示了在5=-l.Oppm(95%，\j("B/H)=106Hz)處的四重峰，5=18ppm(4.5°/。，單峰)處的硼酸酯以及在5=-26111處的痕量383118。溶液的密度在22。C時為0.848克/毫升。硼烷濃度為0.94M。實施例3:合成2，5-二曱基四氬呋喃的硼烷#物將乙硼烷(0.2克，14毫摩爾BH3)加入在冰浴中燒瓶中的2，5-二甲基四氫呋喃(4.9克，5.9毫升)試樣中?；旌衔锏?BNMR光鐠清楚地顯示在5"1.5ppm(q，1J("B，111)=104Hz)處的2，5-二甲基四氫呔喃的硼烷絡合物(62%)以及在5=17.9ppm(1J("B/H)=120，60Hz)處的作為多重峰的溶解乙硼烷(24%)。最初形成的二烷氧基硼烷的量為約14%(5=28ppm，d,\J("B/H)=104Hz)。過量的乙硼烷沒有清除，樣品保持在0。C。利用"BNMR在OX:下對試樣監(jiān)測六天，觀察到非常少的變化，^硼烷保持在約60%。然后將試樣置于環(huán)境溫度下以監(jiān)測醚的開環(huán)，參見圖6。實施例4:合成2-(乙氧基甲基)-四氫呋喃的硼烷絡合物將乙硼烷(1.3克，94亳摩爾BH3)加入OX:的100毫升2-(乙氧基甲基)-四氫呋喃中。混合物的"BNMR光譜清楚地顯示在5=-0.96ppm(寬q,\J("B,111)=96Hz,71%)處的2-(乙氧基甲基)-四氫呋喃的硼烷#物和在5-17.9ppm。J("B卩H)=120，60Hz，26%)處的作為多重峰的溶解乙硼烷，以及在5-29ppm(d/j("B，111)=177Hz，3%)處的表示二烷氧基硼烷的第三信號?；诠庾V集分和乙硼烷的添加量，2-(乙氧基甲基)-四氫呋喃的硼烷絡合物的濃度為0.66M。溶解乙硼烷的濃度為約0.12M。加入額外的2-(乙氧基甲基)-四氫呋喃(100毫升)，以將溶解的乙硼烷絡合?；旌衔锏?BNMR光i脊此時顯示79.6%的硼烷-2-(乙氧基甲基)-四氫呋喃絡合物、6.1%的二烷氧基硼烷以及僅14%的溶解乙硼烷。因此硼烷-2-(乙氧基曱基)-四氫呋喃*物的濃度為約0.37M。實施例5:合成2-甲基四氫呋喃的硼烷絡合物用氮吹掃反應器，并裝入423克2-甲基四氫呋喃(PermSpecialtyLot#2-5613)。將容器內(nèi)容物冷卻至-12。C。將反應器的背壓調節(jié)器設定為4400毫巴。經(jīng)95分鐘的時間將乙硼烷(16克)加入反應器中。反應器溫度達到8.9。C的最大值，并且頂部壓力為2000毫巴。完成乙硼烷的添加后，確定已經(jīng)加入過量的乙硼烷；硼烷滴定顯示1.48M。用額外的2-甲基四氫咬喃"50毫升)稀釋反應器溶液，使?jié)舛冉抵?M,并攪拌過夜。"BNMR光鐠顯示硼酸酯濃度為2.1%。然后將溶液分為兩等份。一半用LiBH4(0037克)穩(wěn)定。LiBH4緩慢溶解，并且在"BNMR光鐠的5=-29ppm處可看見表示B3Hs'Li+的小峰。然后將穩(wěn)定和未穩(wěn)定的部分都分為兩等份，以在室溫和0。C在具有計量器和浸入管的圓筒中進行穩(wěn)定性研究。"BNMR光譜顯示在5=-1.5ppm(\J("B/H)=106Hz)處的四重峰。澄清無色溶液的密度在22"C時為0.842克/亳升。濃度為0.96M。實施例6:合成2-甲基四氫呋喃的硼烷絡合物用氮吹掃玻璃反應器，并裝入430克2-甲基四氫咬喃(PennSpecialtyLot#2-5613)。將容器內(nèi)容物冷卻至-3。C。將反應器的背壓調節(jié)器設定為4400毫巴。經(jīng)60分鐘的時間將乙硼烷(IO克)鼓泡加入反應器。反應器溫度達到-0.8X:的最大值，并且頂部壓力為1800毫巴。完成乙硼烷的添加后，由"BNMR確定存在5.5%的硼酸酯雜質。實施例7:合成2-甲基四氬呋喃的硼烷絡合物用氮吹掃玻璃反應器，并裝入423克2-甲基四氫呋喃(PeimSpecialtyLot#2-5613)。將容器內(nèi)容物冷卻至-3。C。將反應器的背壓調節(jié)器設定為4400毫巴。經(jīng)60分鐘的時間將乙硼烷(IO克)加入反應器的頂部。反應器溫度達到-0.5。C的最大值，并且頂部壓力為2000毫巴。完成乙硼烷的添加后，由"BNMR確定存在5y。的硼酸酯雜質。測定密度為0.844克/亳升。硼烷濃度為1.3M。實施例8:與1-辛烯與2-曱基四氫呋喃的硼烷絡合物的硼氫化在環(huán)境溫度下在甲苯中2-甲基四氫呋喃的硼烷#物(4毫摩爾，未穩(wěn)定的)與1-辛烯(1.3克，11.6毫摩爾，BH3與烯的摩爾比為1:3)的反應顯示在30分鐘后硼烷-2-甲基四氫呋喃100%轉化為產(chǎn)品。反應是放熱的。在"BNMR光i脊中的5=89ppm處可觀察到三烷基硼烷(99%)。實施例9至12:苯乙酮的不對稱還原下述方法用于苯乙酮的不對稱還原，結果示于表2。在室溫下通過注射泵經(jīng)2小時的時間將苯乙酮(2毫升在17毫升THF中，即17毫摩爾)加入10毫摩爾的各硼烷絡合物(例如10毫升的1M溶液)和5摩爾％(相對于苯乙酮)(R)-MeCBS在甲苯中的溶液中。加入酮之后攪拌10分鐘，加入HC1(1M，10毫升)使反應停止。用20亳升無水二乙醚萃取苯乙醇和所有未反應的苯乙酮。用飽和KC1和飽和NaHC03溶液洗滌有機層，然后用Na2S04干燥。手性GC分析顯示了苯乙酮的面積。/。(如果殘留)和(R)-苯乙醇與(S)-苯乙醇的比率，在表2中記錄為。/。ee。實施例13和15:較長持續(xù)時間下的苯乙酮的不對稱還原在室溫下通過注射泵經(jīng)2小時的時間將苯乙酮(2毫升在17亳升THF中，即17毫摩爾)加入10亳摩爾的各硼烷^S^物(例如11.4毫升的0.88M溶液)和5摩爾％(相對于苯乙酮)(R)-MeCBS在曱苯中的溶液中。加入酮之后攪拌30分鐘，加入HC1(1M，10毫升)偵反應停止。用20亳升無水二乙醚萃取苯乙醇和所有未反應的苯乙酮。用飽和KC1和飽和NaHC03溶液洗滌有機層，然后用Na2S04干燥。手性GC分析顯示了苯乙酮的面積％(如果殘留)和(R)-苯乙醇與(S)-苯乙醇的比率(參見表2)。實施例14:較長持續(xù)時間下的苯乙酮的不對稱還原(快速添加)在室溫下通過注射泵經(jīng)30分鐘的時間將苯乙酮(2毫升在17毫升THF中，即17毫摩爾)加入10毫摩爾的硼烷M物(7.7亳升的1JM溶液)和5摩爾％(相對于苯乙酮)(R)-MeCBS在甲苯中的溶液中。加入酮之后攪拌2小時，加入HC1(1M,IO毫升)使反應停止。用20毫升無水二乙醚萃取苯乙醇和所有未反應的苯乙酮。用飽和KC1和飽和NaHC03溶液洗滌有機層，然后用Na2S04干燥。手性GC分析顯示了苯乙酮的面積。/。(如果殘留)和(R)-苯乙醇與(S)-苯乙醇的比率(參見表2)。實施例16:用2-甲基四氫呋喃的硼烷絡合物還原苯甲酸17經(jīng)1小時通過注射器將在40亳升2-甲基四氫呋喃中的12.21克(0.1摩爾)苯甲酸添加至在0t:的125亳升的1MBH3-2-MeTHF((U25摩爾)溶液中。完全加入并且氬放出停止后，將混合物加熱至室溫。攪拌2小時后，加入2毫升水并用100毫升的飽和Na2C03水溶液萃取混合物。有機層分析顯示苯甲醇產(chǎn)率為97.1%,7jc含量為5.3%。實施例17(對比)用四氫呋喃的硼烷^^物還原苯甲酸經(jīng)1小時通過注射器將在20毫升四氫呋喃中的12.21克(0.1摩爾)苯甲酸添加至在O"C的125毫升1MBH3-THF(0.125摩爾)溶液中。完全加入并且氬放出停止后，將混合物加熱至室溫。攪拌2小時后，加入2毫升水并用100毫升的飽和Na2C03水溶液萃取混合物。有機層分析顯示苯甲醇產(chǎn)率為62.0%，水含量為11.0%。實施例18:用2-甲基四氫呋喃的硼烷*物還原丙酸經(jīng)1小時通過注射器將在15毫升2-甲基四氫呋喃中的7.41克(0.1摩爾)丙酸添加至在0。C的125毫升1MBH3-2-MeTHF(0.125摩爾)溶液中。完全加入并且氬放出停止后，將混合物加熱至室溫。攪拌1小時后，加入2毫升水并用100毫升的飽和Na2C03水溶液萃取混合物。用100亳升2-曱基四氫呋喃萃取7jC層。復合有機層的分析顯示正丙'醇的產(chǎn)率為96.5%,水含量為5.0%。實施例19(對比)用四氫呋喃的硼烷^物還原丙酸經(jīng)1小時通過注射器將在15亳升四氫呋喃中的7.41克(O.l摩爾)丙酸添加至在0。C的125毫升1MBH3-THF(0.125摩爾)溶液中。完全加入并且氫放出停止后，將混合物加熱至室溫。攪拌1小時后，加入2毫升水并用100毫升的飽和Na2C03水溶液萃取混合物。用100亳升2-曱基四氫吹喃萃取水層。復合有機層的分析顯示正丙醇的產(chǎn)率為73.6%，水含量為20.4%。實施例20:用2-甲基四氬呋喃的硼烷*物還原庚腈經(jīng)1小時通過注射器將在10毫升2-甲基四氫呋喃中的0.02摩爾庚腈添加至在0X:的25毫升的1MBH3-2-MeTHF(0.025摩爾)溶液中。完全加入后，將混合物加熱以回流3小時。再冷卻至0。C，然后緩'ft加入0.8毫升甲醇，并且在氫放出停止后，加入20毫升的1M氯化氫，再將混合物回流。30分鐘后，將混合物冷卻至室溫并用40毫升的飽和Na2C03水溶液萃取。用40毫升的二乙醚萃取水層。復合有機層的分析顯示庚胺的產(chǎn)率為84.5%，水含量為5.9%。實施例21(對比)用四氫呋喃的硼烷^物還原庚腈經(jīng)1小時通過注射器將在10毫升四氫呋喃中的0.02摩爾庚腈添加至在0。C的25毫升的1MBH3-THF(0.025摩爾)溶液中。完全加入后，將混合物加熱以回流3小時。再冷卻至0。C，然后緩'漫加入0.8毫升甲醇，并且在氫放出停止后，加入20毫升的1M氯化氫，再將混合物回流。30分鐘后，將混合物冷卻至室溫并用40毫升的飽和Na2C03水溶液萃取。用40毫升的二乙醚萃取水層。復合有機層的分析顯示庚胺的產(chǎn)率為80.7%，水含量為30.0%。實施例22:用2-甲基四氬吹喃的硼烷絡合物還原N，N-二甲基苯甲酰胺在環(huán)境溫度下將98毫升的1MBH3-2-MeTHF(0.098摩爾)溶液經(jīng)1分鐘添加至100毫升2-曱基四氫呔喃中的11.48克(0.085摩爾)N，N-二曱基苯甲酰胺中，并攪拌12小時。冷卻至(TC后，緩慢加入8毫升甲醇，然后用100毫升的飽和Na2C03水溶液萃取混合物。用硫酸鈉干燥有機層。有機層的分析顯示二甲基千基胺的產(chǎn)率為96.3%。實施例23(對比)用四氬呋喃的硼烷絡合物還原N，N-二甲基苯甲酰胺在環(huán)境溫度下將98毫升的1MBH3-THF(0.098摩爾)溶液經(jīng)1分鐘添加至100亳升四氫呋喃中的U.48克(0.085摩爾)N，N-二甲基苯甲酰胺中，并攪拌i2小時。冷卻至ox:后，緩'||>入8毫升甲醇，然后用IOO毫升的飽和Na2C03水溶液萃取混合物。用硫酸鈉干燥有機層。有機層的分析顯示二曱基千基胺的產(chǎn)率為95.1%權利要求1.通式1的硼烷醚絡合物，其中R1至R4彼此獨立地表示氫、C1-C4烷基、C3-C6環(huán)烷基或具有通式CH2OR5的取代基，其中R5為C1-C4烷基或C3-C6環(huán)烷基，或者R1至R4中兩個相鄰的取代基在一起為選自由-CH2CH2-、-CH(CH3)CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH(CH3)CH(CH3)-、-CH(CH2CH3)CH2-、-C(CH3)2C(CH3)2-、-CH2C(CH3)2CH2-和-(CH2)6-組成的組的二價基團，與四氫呋喃環(huán)的-CH-CH-部分形成環(huán)狀結構，條件是取代基R1至R4中的至少一個不是氫。2.根據(jù)權利要求1的硼烷醚絡合物，其中W是甲基并且R"至R"分別是氫。3.—種溶液，包含至少一種根據(jù)權利要求1的硼烷醚絡合物和至少一種溶劑。4.根據(jù)權利要求3的溶液，其中溶劑包含醚，該醚用于與具有化學結構1的硼烷醚絡合物中的硼烷絡合。5.根據(jù)權利要求3或4的溶液，其硼烷醚^物的濃度為0.01至3摩爾/升。6.使用權利要求1的硼烷醚^物進行有機反應的方法。7.根據(jù)權利要求6的使用硼烷醚#物的方法，其中所述有機反應為還原或硼氫化反應。8.使用權利要求l的硼烷醚^物的方法，包括使硼烷醚絡合物在反應容器中與底物接觸以及防止產(chǎn)生的氣態(tài)乙硼烷從反應容器中逸出的步9.使用權利要求l的硼烷醚絡合物進行前手性酮、亞胺或肟的不對稱還原的方法，包括附加使用手性催化劑。10.使用權利要求1的硼烷醚絡合物進行前手性酮、亞胺或肟的不對稱還原的方法，包括附加4吏用手性噁唑硼烷催化劑。11.根據(jù)權利要求9或10的使用硼烷醚^^物的方法，包括加入至少一種堿金屬硼氫化物作為穩(wěn)定劑。12.根據(jù)權利要求ll的使用硼烷醚絡合物的方法，包括加入硼氬化鋰作為穩(wěn)定劑。13.根據(jù)權利要求ll的使用硼烷醚絡合物的方法，包括加入硼氫化鈉作為穩(wěn)定劑。全文摘要本發(fā)明涉及具有取代的四氫呋喃醚的新型硼烷絡合物，并涉及使用具有取代的四氫呋喃醚的新型硼烷絡合物進行有機反應的方法。文檔編號C07F5/02GK101479280SQ200780024303公開日2009年7月8日申請日期2007年6月26日優(yōu)先權日2006年6月26日發(fā)明者A·J·阿特來賽,E·伯克哈特申請人:巴斯夫歐洲公司