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Erschienen in: Topics in Catalysis 13-14/2016

06.06.2016 | Original Paper

Heterogeneous Enantioselective Hydrogenation of Vicinal Diketones

verfasst von: Esa Toukoniitty, Ville Nieminen, Reijo Sillanpää, Igor Busygin

Erschienen in: Topics in Catalysis | Ausgabe 13-14/2016

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Abstract

Hydrogenation of seven prochiral vicinal diketones over heterogeneous cinchona alkaloid modified Pt catalyst is reviewed. Cinchona alkaloids induce enantioselectivity among product hydroxyketones and diols. Effect of modifier structure, reaction parameters (concentration, solvent, hydrogen pressure, temperature) and transient operation is reported. Presence of two reactive carbonyl groups complicate reaction scheme and increase number of possible reactant-modifier diastereomeric complexes. Both regio- and diastereoselctivity aspects are involved. For maximum enantiomeric excess (ee) relatively high molar modifier-to-surface Pt ratios (2–3:1) are required. Non-polar solvents give high ee while acetic acid has a negative effect on the ee. Modifier structure-selectivity correlations are quite specific. Presence of C9–OH group is important to achieve high ee. The highest ee has been obtained with 11-(triethylsilyl)-10,11-dihydrocinchonidine modifier giving 70 % ee at 50 % 1-phenyl-1,2-propanedione (A) conversion. Parameters and structural aspects that result in optimal enantioselectivity are reviewed. The highest ever reported ee = 77 % (at maximum yield of 66 %) in the hydrogenation of A was obtained applying transient operation in continuous fixed bed reactor.

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Literatur
1.
2.
Zurück zum Zitat Orito Y, Imai S, Niwa S (1979) J Chem Soc Jpn 1118–1120 Orito Y, Imai S, Niwa S (1979) J Chem Soc Jpn 1118–1120
3.
Zurück zum Zitat Orito Y, Imai S, Niwa S (1980) J Chem Soc Jpn 670–672 Orito Y, Imai S, Niwa S (1980) J Chem Soc Jpn 670–672
4.
Zurück zum Zitat Orito Y, Imai S, Niwa S (1982) J Chem Soc Jpn 137–138 Orito Y, Imai S, Niwa S (1982) J Chem Soc Jpn 137–138
6.
Zurück zum Zitat Murzin DY, Mäki-Arvela P, Toukoniitty E, Salmi T (2005) Catal Rev 47:175–253CrossRef Murzin DY, Mäki-Arvela P, Toukoniitty E, Salmi T (2005) Catal Rev 47:175–253CrossRef
9.
11.
12.
Zurück zum Zitat Gala D, DiBenedetto DJ, Clark JE, Murphy BL, Schumacher DB (1996) Tetrahedron Lett 37:611–614CrossRef Gala D, DiBenedetto DJ, Clark JE, Murphy BL, Schumacher DB (1996) Tetrahedron Lett 37:611–614CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Subramanian PM, Chatterjee SK, Bhatia CM (1987) J Chem Technol Biotechnol 39:215–218CrossRef Subramanian PM, Chatterjee SK, Bhatia CM (1987) J Chem Technol Biotechnol 39:215–218CrossRef
14.
15.
Zurück zum Zitat Kelly S (1997) EP 755915 A2, Rolic AG, Switzerland Kelly S (1997) EP 755915 A2, Rolic AG, Switzerland
16.
Zurück zum Zitat Toepfer A, Kretzschmar G, Bartnik E, Seiffge D (1995) HEP 671408 A2, Hoechst AG, Germany Toepfer A, Kretzschmar G, Bartnik E, Seiffge D (1995) HEP 671408 A2, Hoechst AG, Germany
17.
Zurück zum Zitat Toepfer A, Kretzschmar G, Bartnik E, Seiffge D (1995) EP 671409 A2, Hoechst AG, Germany Toepfer A, Kretzschmar G, Bartnik E, Seiffge D (1995) EP 671409 A2, Hoechst AG, Germany
18.
Zurück zum Zitat Dorsey DB, Levin RB, McDaniel SL, Vacca JP, Guare GP, Darke PL, Zugay JA, Emini EA, Schleif WA (1994) J Med Chem 37:3443–3451CrossRef Dorsey DB, Levin RB, McDaniel SL, Vacca JP, Guare GP, Darke PL, Zugay JA, Emini EA, Schleif WA (1994) J Med Chem 37:3443–3451CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Toukoniitty E, Mäki-Arvela P, Kuzma M, Villela A, Kalantar Neyestanaki A, Salmi T, Sjöholm R, Leino R, Laine E, Murzin DY (2001) J Catal 204:281–291CrossRef Toukoniitty E, Mäki-Arvela P, Kuzma M, Villela A, Kalantar Neyestanaki A, Salmi T, Sjöholm R, Leino R, Laine E, Murzin DY (2001) J Catal 204:281–291CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Toukoniitty E, Ševčíková B, Mäki-Arvela P, Wärnå J, Salmi T, Murzin DY (2003) J Catal 213:7–16CrossRef Toukoniitty E, Ševčíková B, Mäki-Arvela P, Wärnå J, Salmi T, Murzin DY (2003) J Catal 213:7–16CrossRef
21.
Zurück zum Zitat Toukoniitty E, Mäki-Arvela P, Villela AN, Neyestanaki AK, Salmi T, Leino R, Sjöholm R, Laine E, Väyrynen J, Ollonqvist T, Kooyman PJ (2000) Catal Today 60:175–184CrossRef Toukoniitty E, Mäki-Arvela P, Villela AN, Neyestanaki AK, Salmi T, Leino R, Sjöholm R, Laine E, Väyrynen J, Ollonqvist T, Kooyman PJ (2000) Catal Today 60:175–184CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Campos CH, Torres CC, Dongil AB, Ruiz D, Fierro JLG, Reyes P (2014) Catal Today 235:226–236CrossRef Campos CH, Torres CC, Dongil AB, Ruiz D, Fierro JLG, Reyes P (2014) Catal Today 235:226–236CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Campos CH, Torres C, Fierro JL, Reyes P (2013) Appl Catal A 466:198–207CrossRef Campos CH, Torres C, Fierro JL, Reyes P (2013) Appl Catal A 466:198–207CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Campos CH, Oportus M, Torres C, Urbina C, Fierro JL, Reyes P (2011) Mol Catal A 348:30–41CrossRef Campos CH, Oportus M, Torres C, Urbina C, Fierro JL, Reyes P (2011) Mol Catal A 348:30–41CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Slipszenko J, Griffiths S, Johnston P, Simons K, Vermeer W, Wells P (1998) J Catal 179:267–276CrossRef Slipszenko J, Griffiths S, Johnston P, Simons K, Vermeer W, Wells P (1998) J Catal 179:267–276CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Griffiths SP, Johnston P, Vermeer WAH, Wells PB (1994) J Chem Soc Chem Commun 2431–2432 Griffiths SP, Johnston P, Vermeer WAH, Wells PB (1994) J Chem Soc Chem Commun 2431–2432
27.
Zurück zum Zitat Studer M, Okafor V, Blaser H-U (1998) J Chem Soc Chem Commun 9:1053–1054CrossRef Studer M, Okafor V, Blaser H-U (1998) J Chem Soc Chem Commun 9:1053–1054CrossRef
28.
Zurück zum Zitat Vermeer WAH, Fulford A, Johnston P, Wells PB (1993) J Chem Soc Chem Commun 1053–1054 Vermeer WAH, Fulford A, Johnston P, Wells PB (1993) J Chem Soc Chem Commun 1053–1054
29.
Zurück zum Zitat Busygin I, Rosenholm M, Toukoniitty E, Murzin DY, Leino R (2007) Catal Lett 117:91–98CrossRef Busygin I, Rosenholm M, Toukoniitty E, Murzin DY, Leino R (2007) Catal Lett 117:91–98CrossRef
30.
31.
Zurück zum Zitat Simons KE (1994) PhD thesis, Hull University Simons KE (1994) PhD thesis, Hull University
32.
Zurück zum Zitat Campos CH, Torres CC, Osorio-Vargas P, Mella C, Belmar J, Ruiz D, Fierro JLG, Reyes P (2015) J Mol Catal A 398:190–202CrossRef Campos CH, Torres CC, Osorio-Vargas P, Mella C, Belmar J, Ruiz D, Fierro JLG, Reyes P (2015) J Mol Catal A 398:190–202CrossRef
33.
Zurück zum Zitat Urbina C, Pecchi G, Campos C, Reyes P (2010) J Chil Chem Soc 55:25–30CrossRef Urbina C, Pecchi G, Campos C, Reyes P (2010) J Chil Chem Soc 55:25–30CrossRef
34.
Zurück zum Zitat Ruiz DP, Fierro JLG, Reyes PA (2010) J Brazilian Chem Soc 21:262–269CrossRef Ruiz DP, Fierro JLG, Reyes PA (2010) J Brazilian Chem Soc 21:262–269CrossRef
35.
Zurück zum Zitat Marzialetti T, Oportus M, Ruiz D, Fierro JLG, Reyes P (2008) Catal Today 133–135:711–719CrossRef Marzialetti T, Oportus M, Ruiz D, Fierro JLG, Reyes P (2008) Catal Today 133–135:711–719CrossRef
36.
Zurück zum Zitat Marin-Astorga N, Pecchi G, Reyes P (2006) React Kinet Catal Lett 87:121–128CrossRef Marin-Astorga N, Pecchi G, Reyes P (2006) React Kinet Catal Lett 87:121–128CrossRef
37.
Zurück zum Zitat Toukoniitty E, Franceschini S, Vaccari A, Murzin DY (2006) Appl Catal A 300:147–154CrossRef Toukoniitty E, Franceschini S, Vaccari A, Murzin DY (2006) Appl Catal A 300:147–154CrossRef
38.
Zurück zum Zitat Marzialetti T, Fierro JLG, Reyes P (2005) Catal Today 107–108:235–243CrossRef Marzialetti T, Fierro JLG, Reyes P (2005) Catal Today 107–108:235–243CrossRef
39.
Zurück zum Zitat Marzialetti T, Fierro JLG, Reyes P (2005) J Chil Chem Soc 50:391–399CrossRef Marzialetti T, Fierro JLG, Reyes P (2005) J Chil Chem Soc 50:391–399CrossRef
40.
Zurück zum Zitat Torres CC, Campos CH, Fierro JLG, Reyes P, Ruiz D (2014) J Mol Catal A 392:321–328CrossRef Torres CC, Campos CH, Fierro JLG, Reyes P, Ruiz D (2014) J Mol Catal A 392:321–328CrossRef
41.
Zurück zum Zitat Busygin I, Wärnå J, Toukoniitty E, Murzin DY, Leino R (2008) J Catal 254:339–348CrossRef Busygin I, Wärnå J, Toukoniitty E, Murzin DY, Leino R (2008) J Catal 254:339–348CrossRef
42.
Zurück zum Zitat Busygin I, Toukoniitty E, Sillanpää R, Murzin D, Leino R (2005) Eur J Org Chem 13:2811–2821CrossRef Busygin I, Toukoniitty E, Sillanpää R, Murzin D, Leino R (2005) Eur J Org Chem 13:2811–2821CrossRef
43.
Zurück zum Zitat Lindholm A, Mäki-Arvela P, Toukoniitty E, Pakkanen TA, Hirvi JT, Salmi T, Murzin DY, Sjöholm R, Leino R (2002) J Chem Soc Perkin Trans 1:2605–2612CrossRef Lindholm A, Mäki-Arvela P, Toukoniitty E, Pakkanen TA, Hirvi JT, Salmi T, Murzin DY, Sjöholm R, Leino R (2002) J Chem Soc Perkin Trans 1:2605–2612CrossRef
44.
Zurück zum Zitat Toukoniitty E, Busygin I, Leino R, Murzin DY (2004) J Catal 227:210–216CrossRef Toukoniitty E, Busygin I, Leino R, Murzin DY (2004) J Catal 227:210–216CrossRef
45.
Zurück zum Zitat Busygin I, Toukoniitty E, Leino R, Murzin DY (2005) J Mol Catal A 236:227–238CrossRef Busygin I, Toukoniitty E, Leino R, Murzin DY (2005) J Mol Catal A 236:227–238CrossRef
46.
Zurück zum Zitat Busygin I (2007), PhD thesis, Åbo Akademi Univeristy, ISBN 978-952-12-1906-1 Busygin I (2007), PhD thesis, Åbo Akademi Univeristy, ISBN 978-952-12-1906-1
47.
Zurück zum Zitat Toukoniitty E, Nieminen V, Taskinen A, Päivärinta J, Hotokka M, Murzin DY (2004) J Catal 224:326–339CrossRef Toukoniitty E, Nieminen V, Taskinen A, Päivärinta J, Hotokka M, Murzin DY (2004) J Catal 224:326–339CrossRef
48.
Zurück zum Zitat Toukoniitty E, Mäki-Arvela P, Kumar N, Salmi T, Murzin DY (2003) Catal Today 79–80:189–193CrossRef Toukoniitty E, Mäki-Arvela P, Kumar N, Salmi T, Murzin DY (2003) Catal Today 79–80:189–193CrossRef
49.
Zurück zum Zitat Toukoniitty E, Mäki-Arvela P, Kalantar Neyestanaki A, Salmi T, Murzin DY (2002) Appl Catal A 235:125–138CrossRef Toukoniitty E, Mäki-Arvela P, Kalantar Neyestanaki A, Salmi T, Murzin DY (2002) Appl Catal A 235:125–138CrossRef
50.
Zurück zum Zitat Toukoniitty E, Mäki-Arvela P, Wärnå J, Salmi T (2001) Catal Today 66:411–417CrossRef Toukoniitty E, Mäki-Arvela P, Wärnå J, Salmi T (2001) Catal Today 66:411–417CrossRef
51.
Zurück zum Zitat Toukoniitty E, Mäki-Arvela P, Kuusisto J, Nieminen V, Päivärinta J, Hotokka M, Salmi T, Murzin DY (2003) J Mol Catal A 192:135–151CrossRef Toukoniitty E, Mäki-Arvela P, Kuusisto J, Nieminen V, Päivärinta J, Hotokka M, Salmi T, Murzin DY (2003) J Mol Catal A 192:135–151CrossRef
52.
Zurück zum Zitat Taskinen A, Toukoniitty E, Nieminen V, Murzin DY, Hotokka M (2005) Catal Today 100:373–377CrossRef Taskinen A, Toukoniitty E, Nieminen V, Murzin DY, Hotokka M (2005) Catal Today 100:373–377CrossRef
53.
Zurück zum Zitat Taskinen A, Nieminen V, Hotokka M, Murzin DY (2007) J Phys Chem C 111:5128–5140CrossRef Taskinen A, Nieminen V, Hotokka M, Murzin DY (2007) J Phys Chem C 111:5128–5140CrossRef
54.
Zurück zum Zitat Busygin I, Tkachenko OP, Nieminen V, Borovkov VY, Sillanpää R, Toukoniitty E, Kustov L, Murzin DY, Leino R (2007) J Phys Chem C 111:9374–9383CrossRef Busygin I, Tkachenko OP, Nieminen V, Borovkov VY, Sillanpää R, Toukoniitty E, Kustov L, Murzin DY, Leino R (2007) J Phys Chem C 111:9374–9383CrossRef
55.
Zurück zum Zitat Toukoniitty E, Wärnå J, Salmi T, Mäki-Arvela P, Murzin DY (2003) Catal Today 79–80:383–389CrossRef Toukoniitty E, Wärnå J, Salmi T, Mäki-Arvela P, Murzin DY (2003) Catal Today 79–80:383–389CrossRef
56.
Zurück zum Zitat Toukoniitty E, Mäki-Arvela P, Nieminen V, Hotokka M, Päivärinta J, Salmi T, Murzin DY (2003) Catal Org React 89:341–358 Toukoniitty E, Mäki-Arvela P, Nieminen V, Hotokka M, Päivärinta J, Salmi T, Murzin DY (2003) Catal Org React 89:341–358
57.
58.
Zurück zum Zitat Urakawa A, Meier DM, Rüegger H, Baiker A (2008) J Phys Chem A 112:7250–7255CrossRef Urakawa A, Meier DM, Rüegger H, Baiker A (2008) J Phys Chem A 112:7250–7255CrossRef
60.
Zurück zum Zitat Diezi S, Szabo A, Mallat T, Baiker A (2003) Tetrahedron Asymmetry 14:2573–2577CrossRef Diezi S, Szabo A, Mallat T, Baiker A (2003) Tetrahedron Asymmetry 14:2573–2577CrossRef
61.
62.
Zurück zum Zitat Busygin I, Nieminen V, Taskinen A, Sinkkonen J, Toukoniitty E, Sillanpää R, Murzin D, Leino R (2008) J Org Chem 73:6559–6569CrossRef Busygin I, Nieminen V, Taskinen A, Sinkkonen J, Toukoniitty E, Sillanpää R, Murzin D, Leino R (2008) J Org Chem 73:6559–6569CrossRef
63.
Zurück zum Zitat Karczmarzyk Z, Lipinska TM, Wysocki W, Denisiuk M, Piechocka K (2011) Acta Crystallogr sect C 67:o346–o349CrossRef Karczmarzyk Z, Lipinska TM, Wysocki W, Denisiuk M, Piechocka K (2011) Acta Crystallogr sect C 67:o346–o349CrossRef
64.
Zurück zum Zitat Dijkstra GDH, Kellogg RM, Wynberg H, Svendsen JS, Marko I, Sharpless KB (1989) J Am Chem Soc 111:8069–8076CrossRef Dijkstra GDH, Kellogg RM, Wynberg H, Svendsen JS, Marko I, Sharpless KB (1989) J Am Chem Soc 111:8069–8076CrossRef
65.
Zurück zum Zitat Sarma PVVS, Han D, Deschamps JR, Cook JM (2005) J Nat Prod 68:942–944CrossRef Sarma PVVS, Han D, Deschamps JR, Cook JM (2005) J Nat Prod 68:942–944CrossRef
66.
Zurück zum Zitat Bicker W, Chiorescu I, Arion VB, Lammerhofer M, Lindner W (2008) Tetrahedron Asymmetry 19:97–110CrossRef Bicker W, Chiorescu I, Arion VB, Lammerhofer M, Lindner W (2008) Tetrahedron Asymmetry 19:97–110CrossRef
67.
Zurück zum Zitat Olsen RA, Borchardt D, Mink L, Agarwal A, Mueller LJ, Zaera F (2006) J Am Chem Soc 128:15594–15595CrossRef Olsen RA, Borchardt D, Mink L, Agarwal A, Mueller LJ, Zaera F (2006) J Am Chem Soc 128:15594–15595CrossRef
68.
Zurück zum Zitat Vargas A, Bonalumi N, Ferri D, Baiker A (2006) J Phys Chem A 110:1118–1127CrossRef Vargas A, Bonalumi N, Ferri D, Baiker A (2006) J Phys Chem A 110:1118–1127CrossRef
69.
Zurück zum Zitat Blaser H-U, Jalett HP, Lottenbach W, Studer M (2000) J Am Chem Soc 122:12675–12682CrossRef Blaser H-U, Jalett HP, Lottenbach W, Studer M (2000) J Am Chem Soc 122:12675–12682CrossRef
70.
Zurück zum Zitat Maeda N, Hungerbühler K, Baiker A (2011) J Am Chem Soc 133:19567–19569CrossRef Maeda N, Hungerbühler K, Baiker A (2011) J Am Chem Soc 133:19567–19569CrossRef
71.
Zurück zum Zitat Exner C (2002) PhD thesis, University of Basel Exner C (2002) PhD thesis, University of Basel
72.
Zurück zum Zitat Toukoniitty E, Mäki-Arvela P, Neyestanaki AK, Salmi T, Sjöholm R, Leino R, Laine E, Kooyman PJ, Ollonqvist T, Väyrynen J (2001) Appl Catal A 216:73–83CrossRef Toukoniitty E, Mäki-Arvela P, Neyestanaki AK, Salmi T, Sjöholm R, Leino R, Laine E, Kooyman PJ, Ollonqvist T, Väyrynen J (2001) Appl Catal A 216:73–83CrossRef
73.
Zurück zum Zitat Wells RPK, McGuire NR, Li X, Jenkins RL, Collier PJ, Whyman R, Hutchings GJ (2002) Phys Chem Chem Phys 4:2839–2845CrossRef Wells RPK, McGuire NR, Li X, Jenkins RL, Collier PJ, Whyman R, Hutchings GJ (2002) Phys Chem Chem Phys 4:2839–2845CrossRef
74.
76.
Zurück zum Zitat Balázsik K, Szőri K, Szőllősi G, Bartók M (2011) Chem Commun 47:1551–1552CrossRef Balázsik K, Szőri K, Szőllősi G, Bartók M (2011) Chem Commun 47:1551–1552CrossRef
77.
Zurück zum Zitat Balázsik K, Szőri K, Szőllősi G, Bartók M (2011) Catal Commun 12:1410–1414CrossRef Balázsik K, Szőri K, Szőllősi G, Bartók M (2011) Catal Commun 12:1410–1414CrossRef
78.
Zurück zum Zitat Szöllösi G, Makra Z, Fekete M, Fülöp F, Bartók M (2012) Catal Lett 142:889–894CrossRef Szöllösi G, Makra Z, Fekete M, Fülöp F, Bartók M (2012) Catal Lett 142:889–894CrossRef
80.
81.
Zurück zum Zitat Busygin I, Taskinen A, Nieminen V, Toukoniitty E, Stillger T, Leino R, Murzin DY (2009) J Am Chem Soc 131:4449–4462CrossRef Busygin I, Taskinen A, Nieminen V, Toukoniitty E, Stillger T, Leino R, Murzin DY (2009) J Am Chem Soc 131:4449–4462CrossRef
Metadaten
Titel
Heterogeneous Enantioselective Hydrogenation of Vicinal Diketones
verfasst von
Esa Toukoniitty
Ville Nieminen
Reijo Sillanpää
Igor Busygin
Publikationsdatum
06.06.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Topics in Catalysis / Ausgabe 13-14/2016
Print ISSN: 1022-5528
Elektronische ISSN: 1572-9028
DOI
https://doi.org/10.1007/s11244-016-0642-7

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