貴金属触媒
表面上に改質剤を有する担持または非担持の遷移金属触媒からなる触媒系。改質剤は硫黄含有官能基（Ｇ0）を有する。加えて、改質剤は、介在基（Ｓｐ）およびブレンステッド塩基性、ブレンステッド酸性またはルイス塩基性の基（Ｇ1）を有していてよい。触媒系は、水素化、還元的アルキル化および還元的アミノ化に使用できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一定量の有機改質剤で表面が改質された担持または非担持の遷移金属触媒からなる触媒系、その製造方法、およびその使用に関する。
【０００２】
不均一触媒は、容易に再利用ができ、連続工程で使用可能なので、基礎化学品、化学中間物、ファインケミカル製品、および医薬品の製造に広く使用されている。ファインケミカルおよび医薬の触媒工程は高い基質特異性を有する。すなわち、多官能性有機基質中の特定の官能基が変換されなければならない。一般に、周知の不均一触媒では、均一触媒と比べて触媒反応の選択性が低くなる。
【０００３】
有機出発分子の特定の官能基に関連した選択性は、不均一触媒を少量の有機または無機化合物で改質することによって向上させることができることが知られている。不均一触媒のこうした改質により、市販の固体触媒の応用範囲が広がる可能性が生まれてくる。それは、改質剤の量および化学構造を、特定の化学反応の必要条件に合わせて制御された方法で調節できるからである。
【０００４】
触媒表面を改質するのに用いられる化合物は、技術文献において種々の用語（例えば、改質剤、助触媒、添加剤、調整剤、選択的触媒毒または共触媒）で呼ばれている。
【０００５】
以下、「改質剤」という用語を使用するが、この用語は他の名称とまったく同義であると理解すべきである。
【０００６】
改質剤は、触媒表面との吸着相互作用が生じるような性質を有し、こうして，以下のようにして触媒の活性および選択性に所望の変化を引き起こす。
ａ）触媒表面上の活性サイトの数を変えるか、または
ｂ）触媒表面上の活性サイトの電子物性を変えるか、または
ｃ）有機触媒官能基を取り込む、すなわち、たとえ金属が存在しなくても高度に選択的な方法でさまざまな反応を触媒することができる小さくて単純な、おそらくキラルの有機分子を用いる（図１）。
【０００７】
不均一触媒用の改質剤は、触媒表面への改質剤の付着（吸着）を可能にする構造単位からなる。
【０００８】
さらに、ｃ）の場合の改質剤（図１ｃを参照）は、有機触媒活性を有する構造単位を持つことができる。当該の構造単位は、例えば、アミノ酸またはペプチドの構造あるいは有機金属錯体の配位子であってよく、これは、更なる金属が存在しない場合でさえ、高度に選択的な方法で化学反応を触媒できるi。
【０００９】
有機触媒官能基は、改質剤と反応基質との相互作用によって基質の一部でキラル誘導を引き起こすことができるように、キラル中心を有していてもよい。
【００１０】
改質剤によって触媒の活性サイトの数および性質を変える（活性サイトの作用を部分的に損なわせる）周知の例として、アルキンからアルケンへの部分水素化（この場合、もっとも頻繁に使用される改質剤はキノリンであるが、ジアミンも使用される）がある。この触媒系は、いわゆるリンドラー触媒の形で使用されるii。基質の吸着、生成物の吸着および改質剤の吸着の競合があると考えられる。
【００１１】
窒素塩基をＰｄ／Ｃ触媒に加えることにより、オレフィン基、ベンジルエステル基、ニトロ基など他の還元官能基の存在下でベンジルエーテルの水素化分解を選択的に抑制することができるiii。しかし、芳香族のＮ−Ｃｂｚ（ベンジルオキシカルボニル）およびハロ芳香族基は水素化される。Ｎ塩基が存在しない場合、それぞれの場合に完全な水素化分解が起こるiv。
【００１２】
硫化ジフェニルを触媒毒として使用すると、Ｐｄ／Ｃ触媒の応用範囲はさらに広がる。例えば、このようにして改質された触媒系では、オレフィン基およびアセチレン基を水素化できると同時に、芳香族カルボニル基ならびにハロゲン基、ベンジルエステル基およびＮ−Ｃｂｚ基の水素化分解が抑制されたv。研究したさらなるＳ含有改質剤は、チオフェノール、ジフェニルスルホン、ジフェニルスルホキシドおよび二硫化ジフェニルであった。
【００１３】
不均一触媒の改質に関して述べた例の場合、表面の作用を部分的に損なわせることによって化学的選択性に影響を与えるという目的がある。有機分子による不均一触媒の周知の改質は、準備が簡単であり安価である。特に、図ｌａ）およびｂ）に従った活性サイトの数または性質が、単純な窒素含有塩基および硫黄化合物の吸着によって影響される触媒的応用の場合、成功した触媒系は数多く知られている。
【００１４】
しかし、触媒改質の目的が立体選択性、ジアステレオ選択性およびエナチオ選択性を制御することであるときには、選択的に触媒表面に吸着される単純な分子では不十分である。
【００１５】
この場合、改質剤の分子ならびに触媒表面への吸着を可能にする基は、触媒表面おいて反応基質の官能基との制御された相互作用を生じる付加的な有機触媒的官能基を必要とする。
【００１６】
図ｌｃ）に従った有機触媒的官能基を有する触媒を必要とする立体選択的、ジアステレオ選択的およびエナンチオ選択的な反応の場合、成功した改質触媒の応用例の数はまだ非常に限られている。
【００１７】
このタイプの反応でのアミンの重要性は、Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3の存在下での１−メチルインデン−２−カルボン酸（１−ＭＩＣＡ）の水素化に関連して明らかになってきているvi（図２）。
【００１８】
Ｐｄ表面に吸着された２個の水素原子のｓｙｎ付加の場合、主にシス生成物が生じる。
【００１９】
改質剤（シンコニジンおよびキヌクリジン）を加えた場合、トランス／シスの比率は２倍を超える。第三アミン改質剤の影響は、１−ＭＩＣＡと改質剤（「逆さまの」状態での１−ＭＩＣＡの吸着および水素化を促進する）との間の酸塩基相互作用によって説明される。
【００２０】
エナンチオ選択的触媒反応の場合、貴金属担持触媒をキラル改質剤と組み合わせると、特定の基質の基にキラル情報を直接伝えることができる。
【００２１】
Ｐｔ／Ａｌ2Ｏ3／キナアルカロイドの組合せの場合、α−ケトカルボン酸エステルを８５〜９８％のエナチオ選択率で水素化することが可能であるvii（図３）。
【００２２】
触媒としてラネーニッケル、キラル改質剤として酒石酸、さらに助触媒としてＮａＢｒを用いて、β−ケトカルボン酸エステルの立体選択的水素化viiiを行うと、ヒドロキシルエステルの立体的選択率がおよそ８０〜９８％になる。更なる好適な基質には、他のβ−官能基化ケトンおよび立体要求性メチルケトンがあるix。
【００２３】
パラジウムを、非置換キナアルカロイドまたは一部のビンカアルカロイドと組み合わせると、α，β−不飽和カルボン酸（ｅｅが最高７４％まで）およびヒドロキシメチルピロン（ｅｅが最高９４％まで）のためのエナンチオ選択的触媒が得られるx。
【００２４】
キラル改質剤（例えば、アミノアルコール、アミノ酸）を有する他の幾つかの担持Ｐｄ触媒が報告されているが、達成されるエナチオ選択率はおよそ２０〜２５％に過ぎない。
【００２５】
立体選択的、ジアステレオ選択的およびエナンチオ選択的な反応の分野に応用してうまくゆくのは、穏やかな反応条件（低いＨ2の圧力（水素化の場合）、低い温度）の下で変換される活性化の容易な基質に限られるというのが、全体的な印象である。
【００２６】
この原因の１つは、十分に不活性ではなく、触媒反応時に望ましくないキラル改質剤の劣化が起こることにあると考えられる。
【００２７】
例えば、Ｐｔ触媒とともにエナンチオ選択的な水素化に使用されるキナ改質剤は、その芳香族環系と触媒表面との間の相互作用の結果として吸着されることが知られている。しかし、この芳香族基は反応時に水素化される。このため改質剤が触媒から脱離することになり、それゆえに選択性の減少または完全な消失につながる。
【００２８】
さらに、いっそう不安定な吸着相互作用を生じる吸着基の場合、こうした分子の吸着では特定の金属表面または吸着サイトが必要とされるという不利な点がある。それゆえに、対応する改質剤の有用性は、特定の金属粒子構造、キャリヤー物質および狭い範囲に限られた不均一触媒の製造方法によって制約を受ける。
【００２９】
機能するエナンチオ選択的なＰｔ−キナアルカロイド系は、例えば、キャリヤー物質としてのＡｌ2Ｏ3に基づいている。それに対して、活性炭担持触媒は低い選択率しか示さない。
【００３０】
したがって本発明の目的は、触媒表面への強い非特異吸着を可能にする吸着基と有機触媒的官能基との両方を持つ強固な有機改質剤を有する触媒系を開発することである。こうした本発明の触媒系は、比較的厳しい反応条件（高温、高圧）の下で比較的非反応性の基質を活性化することができ、しかもそうした基質を化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的および／またはエナンチオ選択的に変換できる。
【００３１】
本発明は、一定量の有機改質剤で表面が改質された担持または非担持の遷移金属触媒からなる触媒系であって、改質剤が硫黄含有基（Ｇ0）を有することを特徴とする触媒系を提供する。
【００３２】
先行技術によれば、硫黄含有分子は触媒の毒作用で主に知られているが、硫黄化合物で処理された本発明の触媒の場合には、驚くべきことに非改質触媒と比べて活性および選択性の両方が増大しうることが見いだされた。
【００３３】
本発明の触媒系は、非担持触媒または担持触媒および有機改質剤から構成することができ、改質剤が硫黄含有基（Ｇ0）としてチオール基、（ポリ）スルファン基、チオフェン基またはチオピラン基を有することを特徴としうる。
【００３４】
本発明の触媒系は、改質剤が、ブレンステッド塩基性、ブレンステッド酸性、ルイス塩基性またはルイス酸性を有する少なくとも１個の更なる官能基（Ｇ1）を有することを特徴としうる。
【００３５】
本発明の触媒系は、改質剤が、硫黄含有官能基（Ｇ0）と、ブレンステッド塩基性、ブレンステッド酸性またはルイス塩基性の官能基（Ｇ1）との間に介在基（Ｓｐ）を有することを特徴としうる。
【００３６】
本発明の触媒系は、非担持触媒または担持触媒が、１種以上の触媒活性成分を含むことを特徴としうるものであり、ここで、こうした成分は、周期律表の遷移族Ｉ、ＩＩ、ＶＩＩおよびＶＩＩＩの元素の化合物、好ましくは元素であるＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｉｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｏ、ＣｕおよびＦｅの化合物であってよい。
【００３７】
本発明の触媒系は、改質剤が、金属または担持金属触媒の製造時またはその直後に触媒表面に吸着され、そのような触媒系として触媒工程段階に投入されることを特徴としうる。
【００３８】
本発明の触媒系は、触媒工程段階へ投入される直前に、改質剤が触媒表面に吸着されることを特徴としうる。
【００３９】
本発明の触媒系は、改質剤および不均一触媒が触媒工程段階に投入され、その場で改質剤が触媒表面に吸着されることを特徴としうる。
【００４０】
本発明の触媒系は、改質剤が、硫黄含有基（Ｇ0）として、アルキルチオールまたはアルキルスルファンまたはアルキルジスルファンまたはアルキルトリスルファンまたはアルキル−ポリスルファン基、あるいはアリールチオールまたはアリールスルファンまたはアリールジスルファンまたはアリールトリスルファンまたはアリールポリスルファン基、あるいはアルキルアリールチオールまたはアルキルアリールスルファンまたはアルキルアリールジスルファンまたはアルキルアルキルトリスルファンまたはアルキルアリールポリスルファン基を有することを特徴としうる。
【００４１】
本発明の触媒系は、改質剤が、好ましくは硫黄含有基（Ｇ0）として、フェニルチオールまたはフェニルスルファン基あるいはベンジルチオールまたはベンジルスルファン基を有することを特徴としうる。
【００４２】
本発明の触媒系は、改質剤：触媒の質量比が、１００００：１〜１：１００００、好ましくは１０：１〜１：１０００の範囲であることを特徴としうる。
【００４３】
本発明の触媒系は、改質剤が、
アミノおよび／または
カルボン酸および／または
カルボン酸エステルおよび／または
カルボキサミドおよび／または
アミノカルボン酸および／または
アミノカルボン酸エステルおよび／または
アミノカルボキサミドおよび／または
ヒドロキシカルボン酸および／または
ヒドロキシカルボン酸エステルおよび／または
ヒドロキシカルボキサミドおよび／または
アミノアルコールおよび／または
ジオールおよび／または
尿素および／または
チオ尿素
の群からの１つ以上の基を、官能基（Ｇ1）として有することを特徴としうる。
【００４４】
本発明による硫黄含有基（Ｇ0）を有する好ましい改質剤は、チオール、（ポリ）スルファン、チオフェンまたはチオピラン基を含み、さらにブレンステッド塩基性、ブレンステッド酸性、またはルイス塩基性を有する更なる官能基（Ｇ1）（例えば、アミノ基、アミノ酸基、ヒドロキシカルボン酸基、アミノアルコール基、ジオール基、ビフェノール基、尿素基またはチオ尿素基）も少なくとも１個有する有機分子であってよい。
【００４５】
本発明の触媒の改質剤は、官能基Ｇ0とＧ1との間に配置される介在基（Ｓｐ）を有していてよい。介在基は、例えば、第１表に列挙されている構造を有していてよい。
【００４６】
そのような改質剤の例を図４および第１表にまとめる。
【００４７】
本発明の改質剤の官能基Ｓｐ、Ｇ0およびＧ1の例
【表１】
【００４８】
図４に示す本発明の触媒系の改質剤のＳ含有官能基Ｇ0は、金属表面へ改質剤が強力に吸着するのに役立ちうる。その強力な吸着は、反応温度が高く、反応基質の濃度が高い場合でさえ維持される。
【００４９】
本発明の触媒の改質剤は、少なくとも１個のキラル中心を有していてよい。
【００５０】
本発明の触媒系は、触媒系が以下の反応クラスの反応：
１つ以上のカルボニル基および／または
１つ以上のＣ＝Ｃ二重結合および／または
１つ以上の芳香族基および／または複素環式芳香族基および／または
１つ以上のニトロ基および／または
１つ以上のニトリル基および／または
１つ以上のイミン基および／または
１つ以上のヒドロキシルアミン基および／または
１つ以上のアルキン基
を含む基質の、化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的および／またはエナンチオ選択的な水素化、
第一または第二アミンの、化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的、またはエナンチオ選択的な還元的アルキル化、あるいは
アンモニウム塩またはアミンによるアルデヒドまたはケトンの、化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的またはエナンチオ選択的な還元的アミノ化
を触媒することができることを特徴としうる。
【００５１】
本発明の触媒を触媒として使用する場合の温度範囲は、−７０〜２２０℃、好ましくは−１０〜２００℃、特に２０〜１４０℃であってよい。
【００５２】
本発明の触媒を触媒として使用する場合の圧力範囲（Ｈ2の分圧）は、０．１〜３００バール、好ましくは０．５〜１００バールであってよい。
【００５３】
本発明の触媒における触媒：改質剤の質量比は、１：１〜１００００：１、好ましくは１０：１〜１０００：１であってよい。
【００５４】
Ｇ1基の官能基Ｚ1およびＺ2を変えることにより（第１表および図４参照）、種々の反応クラスおよび基質クラスの触媒反応の化学選択性、立体選択性、ジアステレオ選択性および／またはエナチオ選択性を制御することが可能である。
【００５５】
本発明の触媒系は、以下の反応クラス：
１つ以上のカルボニル基、
１つ以上のＣ＝Ｃ二重結合、
１つ以上芳香族基および／または複素環式芳香族基、
１つ以上のニトロ基、
１つ以上のニトリル基、
１つ以上のイミン基、
１つ以上のヒドロキシルアミン基、
１つ以上のアルキン基
の群からの少なくとも１種の官能基または複数種の官能基を有する基質の、化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的および／またはエナンチオ選択的な水素化
を触媒するのに使用できる。
【００５６】
本発明の触媒系は、第一または第二アミンの、化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的またはエナンチオ選択的な還元的アルキル化にも使用できる。
【００５７】
本発明の触媒系は、アモニウム塩またはアミンによるアルデヒドまたはケトンの、化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的またはエナンチオ選択的な還元的アミノ化にも使用できる。
【００５８】
本発明の触媒系の活性金属成分は、１種以上の貴金属（Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｉｒなど）および／または更なる遷移金属（Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｍｏなど）から構成されていてよい。
【００５９】
触媒は、更なる元素、例えば、アルカリ金属およびアルカリ土類金属、主族元素３、４および５および／または遷移族元素１〜８を含んでよい。
【００６０】
触媒の金属成分をキャリヤーに施すことができるが、その場合、使用するキャリヤーは、活性炭、カーボンブラック、および酸化物質（Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、アルミノケイ酸塩、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、または既述の酸化物からなる混合酸化物など）であってよい。
【００６１】
本発明の新規の強力な有機改質剤は、種々の担持金属触媒を効果的に改質することができ、狭い範囲のキャリヤーおよび金属粒子特性の制約を受けることはもはやない。
【００６２】
結果として得られる本発明の触媒系により、数多くの化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的およびエナンチオ選択的な化学反応を行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１は、改質剤が、触媒の活性および選択性に所望の変化を引き起こす場合ａ）〜ｃ）を図示している。
【図２】図２は、Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3の存在下での１−メチルインデン−２−カルボン酸（１−ＭＩＣＡ）の水素化を図示している。
【図３】図３は、Ｐｔ／Ａｌ2Ｏ3／キナアルカロイドの組合せで、α−ケトカルボン酸エステルを水素化することを図示している。
【図４】図４は、官能基Ｇ0とＧ1との間に配置される介在基（Ｓｐ）を有する改質剤を図示している。
【図５ａ】図５ａは、α−アミノ酸基本構造に基づいた改質剤を図示している。
【図５ｂ】図５ｂは、系統的に変わる置換基Ｇ0、Ｇ1および、Ｇ1基の中の官能基Ｚ1およびＺ2を図示している。
【００６４】
実施例
実施例では、高い反応温度および水素分圧が基質の活性化に必要とされる反応への本発明の改質触媒の使用に的を絞っており、そのような反応においては、本発明の触媒系は先行技術と比べて著しく向上している。
【００６５】
実施例１
アミノ酸スルファン／チオール誘導体で改質されたＰｔ触媒の存在下での、不均一触媒されるエナンチオ選択的な還元的アミノ化
３６種類の改質剤のライブラリーを作った。このライブラリーは、図５ａに示すα−アミノ酸基本構造に基づいたものである。置換基Ｇ0、Ｇ1および、Ｇ1基の中の官能基Ｚ1およびＺ2（第１表も参照）を、図５ｂに従って系統的に変えた。
【００６６】
図５に従った物質ライブラリーの代表的なものを種々のＰｔ触媒の改質に用いた。これらの触媒はそれぞれ、Ａｌ2Ｏ3キャリヤー上に５質量％のＰｔ（第１ａ表および第１ｂ表中のＣａｔａｓｉｕｍ Ｆ２１４に相当する）を含むか、または活性炭キャリヤー上に３質量％のＰｔ（第１ａ表および第１ｂ表中のＦ１０８２ＱＨＡ／Ｗ３％に相当する）を含んでいた。改質したＰｔ触媒を、エチルフェニルケトンからプロピルフェニルアミンへの還元的アミノ化に使用した。
【００６７】
【化１】
【００６８】
加圧反応器の中で、Ｈ2の分圧３０バール、反応温度５０℃〜８０℃においてメタノール溶媒中で反応を行わせた。触媒は３ｍｌの溶媒中に懸濁させた。その後、溶媒中に改質剤を含んだ溶液１ｍｌを加え、その混合物を室温で３０分間攪拌した。その後、基質の溶液１ｍｌおよびアンモニウム塩の溶液１ｍｌを加えた。反応器は、最初に窒素で洗浄し、次いで所期の反応圧力になるまで水素を充填し、反応温度を設定した。反応の開始時に、エチルフェニルケトン：ＮＨ4ＯＨのモル比は、１：３であった。基質と改質剤とのモル比は、１：１〜１００００：１の範囲内で変化させた。第２ａ）表および第２ｂ）表は、こうしたさまざまな値での選択された実験におけるプロピルフェニルアミンの収率ならびにｅｅ値を含んでいる。特に本発明の触媒／改質剤の系であるＮｏ．８、ｌｌ、１２、１４、１５、１６、１７、１８、２９、３０、３２、３５、３６（第２ａ表、第２ｂ表）では、硫黄を含まない改質剤の類似物（Ｎ−アセチルフェニルアラニン）のｅｅ値、および改質剤を用いないで得られたｅｅ値のどちらよりも大きいエナチオ選択性が実現されることが分かる。
【００６９】
【表２】
【００７０】
【表３】
【００７１】
【表４】
【００７２】
【表５】
【００７３】
【表６】
【００７４】
実施例２
図５に従った物質ライブラリーの代表的なＮｏ．８を、Ｐｔ触媒の改質に用いた（Ａｌ2Ｏ3上に５質量％のＰｔが担持される）。電磁撹拌機（５０℃）を用いて１５分間、３ｇの酸化アルミニウムを室温において４０ｍｌの２．５％炭酸ナトリウム溶液（Ｎａ2ＣＯ3）中に懸濁させて触媒を得た。４００ｍｇのヘキサクロロ白金酸六水和物（１５０ｍｇのＰｔに相当するＨ2ＰｔＣｌ6*６Ｈ2Ｏ）を３０ｍｌの水に溶かしたものを、およそ３０分間のうちにキャリヤー懸濁液中に滴加した。
【００７５】
添加後、混合物をさらに１５分間攪拌し、その後ｐＨを１０．５に調節した。５０℃において、０．３ｇの水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ4）を３０ｍｌの水の中に加えて、還元を行った。還元が始まった後（触媒がすぐに黒ずむので判別できる）、混合物をさらに４５分間攪拌してから、触媒をフリットで除去し、水で洗浄し、乾燥キャビネット中で約７０℃において一晩乾燥させた。
【００７６】
製造直後に、触媒を、０．４ｍｍｏｌ／ｌの改質剤Ｎｏ．８（図５参照）を含んだメタノール溶液４０ｍｌ中に懸濁させた。その後、固形分を再び濾過して取り除き、場合により水で洗浄し、真空キャビネット中において室温で乾燥させた。
【００７７】
改質したＰｔ触媒を、エチルフェニルケトンからプロピルフェニルアミンへの還元的アミノ化に使用した。
【００７８】
加圧反応器の中で、Ｈ2の分圧３０バール、反応温度５０℃においてメタノール溶媒中で反応を行わせた。触媒は４ｍｌの溶媒中に懸濁させた。その後、基質の溶液１ｍｌおよびアンモニウム塩の溶液１ｍｌを加えた。反応器は、最初に窒素で洗浄し、次いで所期の反応圧力になるまで水素を充填し、反応温度を設定した。反応の開始時に、エチルフェニルケトン：ＮＨ4ＯＨのモル比は、１：３であった。
【００７９】
第３表は、プロピルフェニルアミンの収率およびｅｅ値を示しており、それらは非改質触媒の値よりかなり高い（実施例１、第２ｂ表参照）。
【００８０】
【表７】
【００８１】
実施例３
図５に従った物質ライブラリーの代表的なＮｏ．８を、Ｐｔ触媒の改質に用いた（活性炭に３質量％のＰｔが担持されたもので、Ｆ１Ｏ８２ＱＨＡ／Ｗ３％で示されている）。
【００８２】
Ｐｔ触媒をエチルフェニルケトンからプロピルフェニルアミンへの還元的アミノ化に使用し、その場でＮ−Ａｃ−Ｓ−ベンジル−Ｌ−システインによって改質した。
【００８３】
加圧反応器の中で、Ｈ2の分圧３０バール、反応温度５０℃〜８０℃においてメタノール溶媒中で反応を行わせた。触媒は３ｍｌの溶媒中に懸濁させた。反応器は、最初に窒素で洗浄し、次いで所期の反応圧力になるまで水素を充填し、反応温度を設定した。その後、改質剤のＮＨ4ＯＨおよび基質を含んだメタノール溶液３ｍｌを、反応条件下で攪拌しながら触媒懸濁液に加えた。エチルフェニルケトン：ＮＨ4ＯＨのモル比は、１：３であった。反応器中の基質：改質剤のモル比は、１：１１であった。
【００８４】
第４表は、プロピルフェニルアミンの収率およびｅｅ値を示しており、それらは非改質触媒の値よりかなり高い（実施例１、第２ｂ表参照）。
【００８５】
【表８】
【００８６】
実施例４
α−ケトカルボン酸誘導体の、不均一触媒されるエナンチオ選択的水素化
ピルビン酸エチルのエナンチオ選択的水素化を行うために、Ｐｔ／Ａｌ2Ｏ3触媒（Ｐｔが５質量％）を以下の化合物：
Ｎ−アセチルフェニルアラニン
Ｎ−Ａｃ−Ｓ−フェニル−Ｌ−システインで改質した。
【００８７】
触媒は３ｍｌの溶媒中に懸濁させた。その後、溶媒中に改質剤を含んだ溶液１ｍｌを加え、その混合物を室温で３０分間攪拌した。５０℃およびＨ2の分圧５バールにおいて酢酸溶媒中で化学変換を行った。それぞれの場合に１つの反応バッチは、１０ｍｇの乾燥触媒および６ｍｌの反応溶液（基質濃度が７５０ｍｍｏｌ／ｌおよび改質剤濃度が０．２ｍｍｏｌ／ｌであるもの）を含んでいた。
【００８８】
【化２】
【００８９】
収率およびｅｅ値を第５表に要約する。
【００９０】
第５表
ピルビン酸エチルの変換の結果（４０℃、５バール、基質濃度７５０ｍｍｏｌ／ｌ；改質剤濃度０．２ｍｍｏｌ／ｌ）
【表９】
【００９１】
本発明の触媒／改質剤の系は、選択された反応条件下では、改質剤を含まない系および硫黄を含まない改質剤を含む系と比較して、エナンチオマーの濃縮度が最高になる。
【００９２】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一定量の有機改質剤で表面が改質された担持または非担持の遷移金属触媒からなる触媒系、その製造方法、およびその使用に関する。
【０００２】
不均一触媒は、容易に再利用ができ、連続工程で使用可能なので、基礎化学品、化学中間物、ファインケミカル製品、および医薬品の製造に広く使用されている。ファインケミカルおよび医薬の触媒工程は高い基質特異性を有する。すなわち、多官能性有機基質中の特定の官能基が変換されなければならない。一般に、周知の不均一触媒では、均一触媒と比べて触媒反応の選択性が低くなる。
【０００３】
有機出発分子の特定の官能基に関連した選択性は、不均一触媒を少量の有機または無機化合物で改質することによって向上させることができることが知られている。不均一触媒のこうした改質により、市販の固体触媒の応用範囲が広がる可能性が生まれてくる。それは、改質剤の量および化学構造を、特定の化学反応の必要条件に合わせて制御された方法で調節できるからである。
【０００４】
触媒表面を改質するのに用いられる化合物は、技術文献において種々の用語（例えば、改質剤、助触媒、添加剤、調整剤、選択的触媒毒または共触媒）で呼ばれている。
【０００５】
以下、「改質剤」という用語を使用するが、この用語は他の名称とまったく同義であると理解すべきである。
【０００６】
改質剤は、触媒表面との吸着相互作用が生じるような性質を有し、こうして，以下のようにして触媒の活性および選択性に所望の変化を引き起こす。
ａ）触媒表面上の活性サイトの数を変えるか、または
ｂ）触媒表面上の活性サイトの電子物性を変えるか、または
ｃ）有機触媒官能基を取り込む、すなわち、たとえ金属が存在しなくても高度に選択的な方法でさまざまな反応を触媒することができる小さくて単純な、おそらくキラルの有機分子を用いる（図１）。
【０００７】
不均一触媒用の改質剤は、触媒表面への改質剤の付着（吸着）を可能にする構造単位からなる。
【０００８】
さらに、ｃ）の場合の改質剤（図１ｃを参照）は、有機触媒活性を有する構造単位を持つことができる。当該の構造単位は、例えば、アミノ酸またはペプチドの構造あるいは有機金属錯体の配位子であってよく、これは、更なる金属が存在しない場合でさえ、高度に選択的な方法で化学反応を触媒できるi。
【０００９】
有機触媒官能基は、改質剤と反応基質との相互作用によって基質の一部でキラル誘導を引き起こすことができるように、キラル中心を有していてもよい。
【００１０】
改質剤によって触媒の活性サイトの数および性質を変える（活性サイトの作用を部分的に損なわせる）周知の例として、アルキンからアルケンへの部分水素化（この場合、もっとも頻繁に使用される改質剤はキノリンであるが、ジアミンも使用される）がある。この触媒系は、いわゆるリンドラー触媒の形で使用されるii。基質の吸着、生成物の吸着および改質剤の吸着の競合があると考えられる。
【００１１】
窒素塩基をＰｄ／Ｃ触媒に加えることにより、オレフィン基、ベンジルエステル基、ニトロ基など他の還元官能基の存在下でベンジルエーテルの水素化分解を選択的に抑制することができるiii。しかし、芳香族のＮ−Ｃｂｚ（ベンジルオキシカルボニル）およびハロ芳香族基は水素化される。Ｎ塩基が存在しない場合、それぞれの場合に完全な水素化分解が起こるiv。
【００１２】
硫化ジフェニルを触媒毒として使用すると、Ｐｄ／Ｃ触媒の応用範囲はさらに広がる。例えば、このようにして改質された触媒系では、オレフィン基およびアセチレン基を水素化できると同時に、芳香族カルボニル基ならびにハロゲン基、ベンジルエステル基およびＮ−Ｃｂｚ基の水素化分解が抑制されたv。研究したさらなるＳ含有改質剤は、チオフェノール、ジフェニルスルホン、ジフェニルスルホキシドおよび二硫化ジフェニルであった。
【００１３】
不均一触媒の改質に関して述べた例の場合、表面の作用を部分的に損なわせることによって化学的選択性に影響を与えるという目的がある。有機分子による不均一触媒の周知の改質は、準備が簡単であり安価である。特に、図ｌａ）およびｂ）に従った活性サイトの数または性質が、単純な窒素含有塩基および硫黄化合物の吸着によって影響される触媒的応用の場合、成功した触媒系は数多く知られている。
【００１４】
しかし、触媒改質の目的が立体選択性、ジアステレオ選択性およびエナチオ選択性を制御することであるときには、選択的に触媒表面に吸着される単純な分子では不十分である。
【００１５】
この場合、改質剤の分子ならびに触媒表面への吸着を可能にする基は、触媒表面おいて反応基質の官能基との制御された相互作用を生じる付加的な有機触媒的官能基を必要とする。
【００１６】
図ｌｃ）に従った有機触媒的官能基を有する触媒を必要とする立体選択的、ジアステレオ選択的およびエナンチオ選択的な反応の場合、成功した改質触媒の応用例の数はまだ非常に限られている。
【００１７】
このタイプの反応でのアミンの重要性は、Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3の存在下での１−メチルインデン−２−カルボン酸（１−ＭＩＣＡ）の水素化に関連して明らかになってきているvi（図２）。
【００１８】
Ｐｄ表面に吸着された２個の水素原子のｓｙｎ付加の場合、主にシス生成物が生じる。
【００１９】
改質剤（シンコニジンおよびキヌクリジン）を加えた場合、トランス／シスの比率は２倍を超える。第三アミン改質剤の影響は、１−ＭＩＣＡと改質剤（「逆さまの」状態での１−ＭＩＣＡの吸着および水素化を促進する）との間の酸塩基相互作用によって説明される。
【００２０】
エナンチオ選択的触媒反応の場合、貴金属担持触媒をキラル改質剤と組み合わせると、特定の基質の基にキラル情報を直接伝えることができる。
【００２１】
Ｐｔ／Ａｌ2Ｏ3／キナアルカロイドの組合せの場合、α−ケトカルボン酸エステルを８５〜９８％のエナチオ選択率で水素化することが可能であるvii（図３）。
【００２２】
触媒としてラネーニッケル、キラル改質剤として酒石酸、さらに助触媒としてＮａＢｒを用いて、β−ケトカルボン酸エステルの立体選択的水素化viiiを行うと、ヒドロキシルエステルの立体的選択率がおよそ８０〜９８％になる。更なる好適な基質には、他のβ−官能基化ケトンおよび立体要求性メチルケトンがあるix。
【００２３】
パラジウムを、非置換キナアルカロイドまたは一部のビンカアルカロイドと組み合わせると、α，β−不飽和カルボン酸（ｅｅが最高７４％まで）およびヒドロキシメチルピロン（ｅｅが最高９４％まで）のためのエナンチオ選択的触媒が得られるx。
【００２４】
キラル改質剤（例えば、アミノアルコール、アミノ酸）を有する他の幾つかの担持Ｐｄ触媒が報告されているが、達成されるエナチオ選択率はおよそ２０〜２５％に過ぎない。
【００２５】
立体選択的、ジアステレオ選択的およびエナンチオ選択的な反応の分野に応用してうまくゆくのは、穏やかな反応条件（低いＨ2の圧力（水素化の場合）、低い温度）の下で変換される活性化の容易な基質に限られるというのが、全体的な印象である。
【００２６】
この原因の１つは、十分に不活性ではなく、触媒反応時に望ましくないキラル改質剤の劣化が起こることにあると考えられる。
【００２７】
例えば、Ｐｔ触媒とともにエナンチオ選択的な水素化に使用されるキナ改質剤は、その芳香族環系と触媒表面との間の相互作用の結果として吸着されることが知られている。しかし、この芳香族基は反応時に水素化される。このため改質剤が触媒から脱離することになり、それゆえに選択性の減少または完全な消失につながる。
【００２８】
さらに、いっそう不安定な吸着相互作用を生じる吸着基の場合、こうした分子の吸着では特定の金属表面または吸着サイトが必要とされるという不利な点がある。それゆえに、対応する改質剤の有用性は、特定の金属粒子構造、キャリヤー物質および狭い範囲に限られた不均一触媒の製造方法によって制約を受ける。
【００２９】
機能するエナンチオ選択的なＰｔ−キナアルカロイド系は、例えば、キャリヤー物質としてのＡｌ2Ｏ3に基づいている。それに対して、活性炭担持触媒は低い選択率しか示さない。
【００３０】
したがって本発明の目的は、触媒表面への強い非特異吸着を可能にする吸着基と有機触媒的官能基との両方を持つ強固な有機改質剤を有する触媒系を開発することである。こうした本発明の触媒系は、比較的厳しい反応条件（高温、高圧）の下で比較的非反応性の基質を活性化することができ、しかもそうした基質を化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的および／またはエナンチオ選択的に変換できる。
【００３１】
本発明は、一定量の有機改質剤で表面が改質された担持または非担持の遷移金属触媒からなる触媒系であって、改質剤が硫黄含有基（Ｇ0）を有することを特徴とする触媒系を提供する。
【００３２】
先行技術によれば、硫黄含有分子は触媒の毒作用で主に知られているが、硫黄化合物で処理された本発明の触媒の場合には、驚くべきことに非改質触媒と比べて活性および選択性の両方が増大しうることが見いだされた。
【００３３】
本発明の触媒系は、非担持触媒または担持触媒および有機改質剤から構成することができ、改質剤が硫黄含有基（Ｇ0）としてチオール基、（ポリ）スルファン基、チオフェン基またはチオピラン基を有することを特徴としうる。
【００３４】
本発明の触媒系は、改質剤が、ブレンステッド塩基性、ブレンステッド酸性、ルイス塩基性またはルイス酸性を有する少なくとも１個の更なる官能基（Ｇ1）を有することを特徴としうる。
【００３５】
本発明の触媒系は、改質剤が、硫黄含有官能基（Ｇ0）と、ブレンステッド塩基性、ブレンステッド酸性またはルイス塩基性の官能基（Ｇ1）との間に介在基（Ｓｐ）を有することを特徴としうる。
【００３６】
本発明の触媒系は、非担持触媒または担持触媒が、１種以上の触媒活性成分を含むことを特徴としうるものであり、ここで、こうした成分は、周期律表の遷移族Ｉ、ＩＩ、ＶＩＩおよびＶＩＩＩの元素の化合物、好ましくは元素であるＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｉｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｏ、ＣｕおよびＦｅの化合物であってよい。
【００３７】
本発明の触媒系は、改質剤が、金属または担持金属触媒の製造時またはその直後に触媒表面に吸着され、そのような触媒系として触媒工程段階に投入されることを特徴としうる。
【００３８】
本発明の触媒系は、触媒工程段階へ投入される直前に、改質剤が触媒表面に吸着されることを特徴としうる。
【００３９】
本発明の触媒系は、改質剤および不均一触媒が触媒工程段階に投入され、その場で改質剤が触媒表面に吸着されることを特徴としうる。
【００４０】
本発明の触媒系は、改質剤が、硫黄含有基（Ｇ0）として、アルキルチオールまたはアルキルスルファンまたはアルキルジスルファンまたはアルキルトリスルファンまたはアルキル−ポリスルファン基、あるいはアリールチオールまたはアリールスルファンまたはアリールジスルファンまたはアリールトリスルファンまたはアリールポリスルファン基、あるいはアルキルアリールチオールまたはアルキルアリールスルファンまたはアルキルアリールジスルファンまたはアルキルアルキルトリスルファンまたはアルキルアリールポリスルファン基を有することを特徴としうる。
【００４１】
本発明の触媒系は、改質剤が、好ましくは硫黄含有基（Ｇ0）として、フェニルチオールまたはフェニルスルファン基あるいはベンジルチオールまたはベンジルスルファン基を有することを特徴としうる。
【００４２】
本発明の触媒系は、改質剤：触媒の質量比が、１００００：１〜１：１００００、好ましくは１０：１〜１：１０００の範囲であることを特徴としうる。
【００４３】
本発明の触媒系は、改質剤が、
アミノおよび／または
カルボン酸および／または
カルボン酸エステルおよび／または
カルボキサミドおよび／または
アミノカルボン酸および／または
アミノカルボン酸エステルおよび／または
アミノカルボキサミドおよび／または
ヒドロキシカルボン酸および／または
ヒドロキシカルボン酸エステルおよび／または
ヒドロキシカルボキサミドおよび／または
アミノアルコールおよび／または
ジオールおよび／または
尿素および／または
チオ尿素
の群からの１つ以上の基を、官能基（Ｇ1）として有することを特徴としうる。
【００４４】
本発明による硫黄含有基（Ｇ0）を有する好ましい改質剤は、チオール、（ポリ）スルファン、チオフェンまたはチオピラン基を含み、さらにブレンステッド塩基性、ブレンステッド酸性、またはルイス塩基性を有する更なる官能基（Ｇ1）（例えば、アミノ基、アミノ酸基、ヒドロキシカルボン酸基、アミノアルコール基、ジオール基、ビフェノール基、尿素基またはチオ尿素基）も少なくとも１個有する有機分子であってよい。
【００４５】
本発明の触媒の改質剤は、官能基Ｇ0とＧ1との間に配置される介在基（Ｓｐ）を有していてよい。介在基は、例えば、第１表に列挙されている構造を有していてよい。
【００４６】
そのような改質剤の例を図４および第１表にまとめる。
【００４７】
本発明の改質剤の官能基Ｓｐ、Ｇ0およびＧ1の例
【表１】
【００４８】
図４に示す本発明の触媒系の改質剤のＳ含有官能基Ｇ0は、金属表面へ改質剤が強力に吸着するのに役立ちうる。その強力な吸着は、反応温度が高く、反応基質の濃度が高い場合でさえ維持される。
【００４９】
本発明の触媒の改質剤は、少なくとも１個のキラル中心を有していてよい。
【００５０】
本発明の触媒系は、触媒系が以下の反応クラスの反応：
１つ以上のカルボニル基および／または
１つ以上のＣ＝Ｃ二重結合および／または
１つ以上の芳香族基および／または複素環式芳香族基および／または
１つ以上のニトロ基および／または
１つ以上のニトリル基および／または
１つ以上のイミン基および／または
１つ以上のヒドロキシルアミン基および／または
１つ以上のアルキン基
を含む基質の、化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的および／またはエナンチオ選択的な水素化、
第一または第二アミンの、化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的、またはエナンチオ選択的な還元的アルキル化、あるいは
アンモニウム塩またはアミンによるアルデヒドまたはケトンの、化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的またはエナンチオ選択的な還元的アミノ化
を触媒することができることを特徴としうる。
【００５１】
本発明の触媒を触媒として使用する場合の温度範囲は、−７０〜２２０℃、好ましくは−１０〜２００℃、特に２０〜１４０℃であってよい。
【００５２】
本発明の触媒を触媒として使用する場合の圧力範囲（Ｈ2の分圧）は、０．１〜３００バール、好ましくは０．５〜１００バールであってよい。
【００５３】
本発明の触媒における触媒：改質剤の質量比は、１：１〜１００００：１、好ましくは１０：１〜１０００：１であってよい。
【００５４】
Ｇ1基の官能基Ｚ1およびＺ2を変えることにより（第１表および図４参照）、種々の反応クラスおよび基質クラスの触媒反応の化学選択性、立体選択性、ジアステレオ選択性および／またはエナチオ選択性を制御することが可能である。
【００５５】
本発明の触媒系は、以下の反応クラス：
１つ以上のカルボニル基、
１つ以上のＣ＝Ｃ二重結合、
１つ以上芳香族基および／または複素環式芳香族基、
１つ以上のニトロ基、
１つ以上のニトリル基、
１つ以上のイミン基、
１つ以上のヒドロキシルアミン基、
１つ以上のアルキン基
の群からの少なくとも１種の官能基または複数種の官能基を有する基質の、化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的および／またはエナンチオ選択的な水素化
を触媒するのに使用できる。
【００５６】
本発明の触媒系は、第一または第二アミンの、化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的またはエナンチオ選択的な還元的アルキル化にも使用できる。
【００５７】
本発明の触媒系は、アモニウム塩またはアミンによるアルデヒドまたはケトンの、化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的またはエナンチオ選択的な還元的アミノ化にも使用できる。
【００５８】
本発明の触媒系の活性金属成分は、１種以上の貴金属（Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｉｒなど）および／または更なる遷移金属（Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｍｏなど）から構成されていてよい。
【００５９】
触媒は、更なる元素、例えば、アルカリ金属およびアルカリ土類金属、主族元素３、４および５および／または遷移族元素１〜８を含んでよい。
【００６０】
触媒の金属成分をキャリヤーに施すことができるが、その場合、使用するキャリヤーは、活性炭、カーボンブラック、および酸化物質（Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、アルミノケイ酸塩、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、または既述の酸化物からなる混合酸化物など）であってよい。
【００６１】
本発明の新規の強力な有機改質剤は、種々の担持金属触媒を効果的に改質することができ、狭い範囲のキャリヤーおよび金属粒子特性の制約を受けることはもはやない。
【００６２】
結果として得られる本発明の触媒系により、数多くの化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的およびエナンチオ選択的な化学反応を行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１は、改質剤が、触媒の活性および選択性に所望の変化を引き起こす場合ａ）〜ｃ）を図示している。
【図２】図２は、Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3の存在下での１−メチルインデン−２−カルボン酸（１−ＭＩＣＡ）の水素化を図示している。
【図３】図３は、Ｐｔ／Ａｌ2Ｏ3／キナアルカロイドの組合せで、α−ケトカルボン酸エステルを水素化することを図示している。
【図４】図４は、官能基Ｇ0とＧ1との間に配置される介在基（Ｓｐ）を有する改質剤を図示している。
【図５ａ】図５ａは、α−アミノ酸基本構造に基づいた改質剤を図示している。
【図５ｂ】図５ｂは、系統的に変わる置換基Ｇ0、Ｇ1および、Ｇ1基の中の官能基Ｚ1およびＺ2を図示している。
【００６４】
実施例
実施例では、高い反応温度および水素分圧が基質の活性化に必要とされる反応への本発明の改質触媒の使用に的を絞っており、そのような反応においては、本発明の触媒系は先行技術と比べて著しく向上している。
【００６５】
実施例１
アミノ酸スルファン／チオール誘導体で改質されたＰｔ触媒の存在下での、不均一触媒されるエナンチオ選択的な還元的アミノ化
３６種類の改質剤のライブラリーを作った。このライブラリーは、図５ａに示すα−アミノ酸基本構造に基づいたものである。置換基Ｇ0、Ｇ1および、Ｇ1基の中の官能基Ｚ1およびＺ2（第１表も参照）を、図５ｂに従って系統的に変えた。
【００６６】
図５に従った物質ライブラリーの代表的なものを種々のＰｔ触媒の改質に用いた。これらの触媒はそれぞれ、Ａｌ2Ｏ3キャリヤー上に５質量％のＰｔ（第１ａ表および第１ｂ表中のＣａｔａｓｉｕｍ Ｆ２１４に相当する）を含むか、または活性炭キャリヤー上に３質量％のＰｔ（第１ａ表および第１ｂ表中のＦ１０８２ＱＨＡ／Ｗ３％に相当する）を含んでいた。改質したＰｔ触媒を、エチルフェニルケトンからプロピルフェニルアミンへの還元的アミノ化に使用した。
【００６７】
【化１】
【００６８】
加圧反応器の中で、Ｈ2の分圧３０バール、反応温度５０℃〜８０℃においてメタノール溶媒中で反応を行わせた。触媒は３ｍｌの溶媒中に懸濁させた。その後、溶媒中に改質剤を含んだ溶液１ｍｌを加え、その混合物を室温で３０分間攪拌した。その後、基質の溶液１ｍｌおよびアンモニウム塩の溶液１ｍｌを加えた。反応器は、最初に窒素で洗浄し、次いで所期の反応圧力になるまで水素を充填し、反応温度を設定した。反応の開始時に、エチルフェニルケトン：ＮＨ4ＯＨのモル比は、１：３であった。基質と改質剤とのモル比は、１：１〜１００００：１の範囲内で変化させた。第２ａ）表および第２ｂ）表は、こうしたさまざまな値での選択された実験におけるプロピルフェニルアミンの収率ならびにｅｅ値を含んでいる。特に本発明の触媒／改質剤の系であるＮｏ．８、ｌｌ、１２、１４、１５、１６、１７、１８、２９、３０、３２、３５、３６（第２ａ表、第２ｂ表）では、硫黄を含まない改質剤の類似物（Ｎ−アセチルフェニルアラニン）のｅｅ値、および改質剤を用いないで得られたｅｅ値のどちらよりも大きいエナチオ選択性が実現されることが分かる。
【００６９】
【表２】
【００７０】
【表３】
【００７１】
【表４】
【００７２】
【表５】
【００７３】
【表６】
【００７４】
実施例２
図５に従った物質ライブラリーの代表的なＮｏ．８を、Ｐｔ触媒の改質に用いた（Ａｌ2Ｏ3上に５質量％のＰｔが担持される）。電磁撹拌機（５０℃）を用いて１５分間、３ｇの酸化アルミニウムを室温において４０ｍｌの２．５％炭酸ナトリウム溶液（Ｎａ2ＣＯ3）中に懸濁させて触媒を得た。４００ｍｇのヘキサクロロ白金酸六水和物（１５０ｍｇのＰｔに相当するＨ2ＰｔＣｌ6*６Ｈ2Ｏ）を３０ｍｌの水に溶かしたものを、およそ３０分間のうちにキャリヤー懸濁液中に滴加した。
【００７５】
添加後、混合物をさらに１５分間攪拌し、その後ｐＨを１０．５に調節した。５０℃において、０．３ｇの水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ4）を３０ｍｌの水の中に加えて、還元を行った。還元が始まった後（触媒がすぐに黒ずむので判別できる）、混合物をさらに４５分間攪拌してから、触媒をフリットで除去し、水で洗浄し、乾燥キャビネット中で約７０℃において一晩乾燥させた。
【００７６】
製造直後に、触媒を、０．４ｍｍｏｌ／ｌの改質剤Ｎｏ．８（図５参照）を含んだメタノール溶液４０ｍｌ中に懸濁させた。その後、固形分を再び濾過して取り除き、場合により水で洗浄し、真空キャビネット中において室温で乾燥させた。
【００７７】
改質したＰｔ触媒を、エチルフェニルケトンからプロピルフェニルアミンへの還元的アミノ化に使用した。
【００７８】
加圧反応器の中で、Ｈ2の分圧３０バール、反応温度５０℃においてメタノール溶媒中で反応を行わせた。触媒は４ｍｌの溶媒中に懸濁させた。その後、基質の溶液１ｍｌおよびアンモニウム塩の溶液１ｍｌを加えた。反応器は、最初に窒素で洗浄し、次いで所期の反応圧力になるまで水素を充填し、反応温度を設定した。反応の開始時に、エチルフェニルケトン：ＮＨ4ＯＨのモル比は、１：３であった。
【００７９】
第３表は、プロピルフェニルアミンの収率およびｅｅ値を示しており、それらは非改質触媒の値よりかなり高い（実施例１、第２ｂ表参照）。
【００８０】
【表７】
【００８１】
実施例３
図５に従った物質ライブラリーの代表的なＮｏ．８を、Ｐｔ触媒の改質に用いた（活性炭に３質量％のＰｔが担持されたもので、Ｆ１Ｏ８２ＱＨＡ／Ｗ３％で示されている）。
【００８２】
Ｐｔ触媒をエチルフェニルケトンからプロピルフェニルアミンへの還元的アミノ化に使用し、その場でＮ−Ａｃ−Ｓ−ベンジル−Ｌ−システインによって改質した。
【００８３】
加圧反応器の中で、Ｈ2の分圧３０バール、反応温度５０℃〜８０℃においてメタノール溶媒中で反応を行わせた。触媒は３ｍｌの溶媒中に懸濁させた。反応器は、最初に窒素で洗浄し、次いで所期の反応圧力になるまで水素を充填し、反応温度を設定した。その後、改質剤のＮＨ4ＯＨおよび基質を含んだメタノール溶液３ｍｌを、反応条件下で攪拌しながら触媒懸濁液に加えた。エチルフェニルケトン：ＮＨ4ＯＨのモル比は、１：３であった。反応器中の基質：改質剤のモル比は、１：１１であった。
【００８４】
第４表は、プロピルフェニルアミンの収率およびｅｅ値を示しており、それらは非改質触媒の値よりかなり高い（実施例１、第２ｂ表参照）。
【００８５】
【表８】
【００８６】
実施例４
α−ケトカルボン酸誘導体の、不均一触媒されるエナンチオ選択的水素化
ピルビン酸エチルのエナンチオ選択的水素化を行うために、Ｐｔ／Ａｌ2Ｏ3触媒（Ｐｔが５質量％）を以下の化合物：
Ｎ−アセチルフェニルアラニン
Ｎ−Ａｃ−Ｓ−フェニル−Ｌ−システインで改質した。
【００８７】
触媒は３ｍｌの溶媒中に懸濁させた。その後、溶媒中に改質剤を含んだ溶液１ｍｌを加え、その混合物を室温で３０分間攪拌した。５０℃およびＨ2の分圧５バールにおいて酢酸溶媒中で化学変換を行った。それぞれの場合に１つの反応バッチは、１０ｍｇの乾燥触媒および６ｍｌの反応溶液（基質濃度が７５０ｍｍｏｌ／ｌおよび改質剤濃度が０．２ｍｍｏｌ／ｌであるもの）を含んでいた。
【００８８】
【化２】
【００８９】
収率およびｅｅ値を第５表に要約する。
【００９０】
第５表
ピルビン酸エチルの変換の結果（４０℃、５バール、基質濃度７５０ｍｍｏｌ／ｌ；改質剤濃度０．２ｍｍｏｌ／ｌ）
【表９】
【００９１】
本発明の触媒／改質剤の系は、選択された反応条件下では、改質剤を含まない系および硫黄を含まない改質剤を含む系と比較して、エナンチオマーの濃縮度が最高になる。
【００９２】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定量の有機改質剤で表面が改質された担持または非担持の遷移金属触媒からなる触媒系であって、前記改質剤が硫黄含有官能基（Ｇ0）を有することを特徴とする触媒系。
【請求項２】
前記改質剤が、ブレンステッド塩基性、ブレンステッド酸性、ルイス塩基性またはルイス酸性を有する少なくとも１個の更なる官能基（Ｇ1）を有することを特徴とする、請求項１に記載の触媒系。
【請求項３】
前記改質剤が、前記硫黄含有官能基（Ｇ0）と、ブレンステッド塩基性、ブレンステッド酸性、ルイス塩基性またはルイス酸性の官能基（Ｇ1）との間に介在基（Ｓｐ）を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の触媒系。
【請求項４】
前記非担持触媒または担持触媒が１種以上の触媒活性成分を含み、こうした成分が、周期律表の遷移族Ｉ、ＩＩ、ＶＩＩおよびＶＩＩＩの元素の化合物、好ましくは元素Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｉｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｏ、ＣｕおよびＦｅの化合物であってよいことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の触媒系。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項に記載の触媒系を、
・ １つ以上のカルボニル基、
・ １つ以上のＣ＝Ｃ二重結合、
・ １つ以上の芳香族基および／または複素環式芳香族基、
・ １つ以上のニトロ基、
・ １つ以上のニトリル基、
・ １つ以上のイミン基、
・ １つ以上のヒドロキシルアミン基、
・ １つ以上のアルキン基
の群からの少なくとも１種の官能基または複数種の官能基を有する基質の、化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的および／またはエナンチオ選択的な水素化
という反応クラスの触媒反応へと用いる使用。
【請求項６】
請求項１から４までのいずれか１項に記載の触媒系を、第一または第二アミンの、化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的またはエナンチオ選択的な還元的アルキル化へと用いる使用。
【請求項７】
請求項１から４までのいずれか１項に記載の触媒系を、アンモニウム塩またはアミンによるアルデヒドまたはケトンの、化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的またはエナンチオ選択的な還元的アミノ化へと用いる使用。
【請求項１】
一定量の有機改質剤で表面が改質された担持または非担持の遷移金属触媒からなる触媒系であって、前記改質剤が硫黄含有官能基（Ｇ0）を有することを特徴とする触媒系。
【請求項２】
前記改質剤が、ブレンステッド塩基性、ブレンステッド酸性、ルイス塩基性またはルイス酸性を有する少なくとも１個の更なる官能基（Ｇ1）を有することを特徴とする、請求項１に記載の触媒系。
【請求項３】
前記改質剤が、前記硫黄含有官能基（Ｇ0）と、ブレンステッド塩基性、ブレンステッド酸性、ルイス塩基性またはルイス酸性の官能基（Ｇ1）との間に介在基（Ｓｐ）を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の触媒系。
【請求項４】
前記非担持触媒または担持触媒が１種以上の触媒活性成分を含み、こうした成分が、周期律表の遷移族Ｉ、ＩＩ、ＶＩＩおよびＶＩＩＩの元素の化合物、好ましくは元素Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｉｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｏ、ＣｕおよびＦｅの化合物であってよいことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の触媒系。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項に記載の触媒系を、
・ １つ以上のカルボニル基、
・ １つ以上のＣ＝Ｃ二重結合、
・ １つ以上の芳香族基および／または複素環式芳香族基、
・ １つ以上のニトロ基、
・ １つ以上のニトリル基、
・ １つ以上のイミン基、
・ １つ以上のヒドロキシルアミン基、
・ １つ以上のアルキン基
の群からの少なくとも１種の官能基または複数種の官能基を有する基質の、化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的および／またはエナンチオ選択的な水素化
という反応クラスの触媒反応へと用いる使用。
【請求項６】
請求項１から４までのいずれか１項に記載の触媒系を、第一または第二アミンの、化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的またはエナンチオ選択的な還元的アルキル化へと用いる使用。
【請求項７】
請求項１から４までのいずれか１項に記載の触媒系を、アンモニウム塩またはアミンによるアルデヒドまたはケトンの、化学選択的、立体選択的、ジアステレオ選択的またはエナンチオ選択的な還元的アミノ化へと用いる使用。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【公表番号】特表２０１０−５１７７６６（Ｐ２０１０−５１７７６６Ａ）
【公表日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４９３８６（Ｐ２００９−５４９３８６）
【出願日】平成２０年１月２８日（２００８．１．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５０９５０
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９８８３０
【国際公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【出願人】（５０１０７３８６２）エボニック デグサ ゲーエムベーハー (837)
【氏名又は名称原語表記】Ｅｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｒｅｌｌｉｎｇｈａｕｓｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ １−１１， Ｄ−４５１２８ Ｅｓｓｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２８日（２００８．１．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５０９５０
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９８８３０
【国際公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【出願人】（５０１０７３８６２）エボニック デグサ ゲーエムベーハー (837)
【氏名又は名称原語表記】Ｅｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｒｅｌｌｉｎｇｈａｕｓｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ １−１１， Ｄ−４５１２８ Ｅｓｓｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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