專利名稱：具有2,2'－鍵接的非手性或手性基團的1,1'－二膦二茂鐵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種2，2’-二膦-二茂鐵，其在1，1’-位上具有帶有手性α-C原子的基團，或者經(jīng)由CH2基團而連接的非手性或手性基團，并且其在環(huán)戊二烯基的環(huán)上含有至少另一個取代基；還涉及制備其的方法；過渡金屬與作為配位體的這種二膦形成的金屬絡(luò)合物；和金屬絡(luò)合物在任選非對稱的加成反應(yīng)中用作均相催化劑的用途，以及優(yōu)選非對稱氫化前手性不飽和有機化合物的方法。
手性二膦據(jù)信是用于非對稱加成反應(yīng)且特別是氫化反應(yīng)中作為均相催化劑的過渡金屬絡(luò)合物中的極有價值的配位體。二膦型手性配位體已知有許多。然而在這些立體選擇催化劑領(lǐng)域中仍然還有些懸而未決的問題，從而使得人們無法預(yù)見，在具有特定基材的某些反應(yīng)中利用何種配位體可獲得良好的催化劑活性和立體選擇性。因此，目前是通過系列試驗來鑒別出合適的配位體。如果找到了合適的配位體，則就能非常有益地針對目標(biāo)反應(yīng)而對其結(jié)構(gòu)和性能進行優(yōu)化。
長久以來便已公知一種Mandyphos(俗名)型二茂鐵基二膦， 其中的R是例如，甲基或苯基，并且該物質(zhì)還記載在P.Knochel等的綜述性文獻TetrahedronAsymmetry 10(1999)，第375至384頁中。這些配位體的金屬絡(luò)合物對于特定的基材可帶來比其他二膦配位體更好的氫化結(jié)果。這些配位體的性能可以僅只通過選擇取代基R和/或仲膦基團中的取代基而改變。并且，利用在一個或兩個環(huán)戊二烯基環(huán)上通過改變結(jié)構(gòu)而獲得進一步優(yōu)化途徑的方法，即能拓寬配位體的應(yīng)用領(lǐng)域，這是極其理想的。但是，其中并沒有公開這種結(jié)構(gòu)的改變以及實現(xiàn)此的方法。
現(xiàn)已驚奇地發(fā)現(xiàn)，通過在前述類型的配位體的一個或兩個環(huán)戊二烯基環(huán)中引入取代基和/或改變仲胺基團，在許多情況下即能明顯地影響相應(yīng)金屬絡(luò)合物的催化性能，并且對于所選基材可以更好地優(yōu)化和實質(zhì)改善催化反應(yīng)。此外還發(fā)現(xiàn)，這類新型的二膦配位體可經(jīng)由新的制備方法得到并且可模塊化地經(jīng)由特定的中間產(chǎn)品而制得。
本發(fā)明的第一項內(nèi)容是消旋體、立體異構(gòu)體的混合物或光學(xué)純的立體異構(gòu)體形式的具有式I或I’的化合物， 其中，R表示氫，或未取代的或以F、Cl、OH、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的C1-C8烷基、C3-C8環(huán)烷基、C6-C10芳基或C7-C11芳烷基；X1和X2相互獨立地表示仲膦基團；A1表示氨基；或A1表示基團-OR3，且R3表示氫或未取代或以F、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基或-N(C1-C4烷基)2取代的C1-C18的烷基、C3-C8的環(huán)烷基、C6-C10的芳基、C7-C11芳烷基或C1-C18酰基；R1和R2相互獨立地表示鹵原子或經(jīng)由C原子、N原子、S原子、Si原子、P(O)-或P(S)-基團連接在環(huán)戊二烯環(huán)上的取代基；m表示1至3的數(shù)，和n表示0或1至3的數(shù)。
所謂立體異構(gòu)體優(yōu)選是帶有R，S，R’，S’-、R，R，R’，R’-、S，R，S’，R-和S，S，S’，S’-構(gòu)型的那些和它們的混合物。
R作為C1-C8烷基可以是直鏈和支鏈的并且優(yōu)選R1作為烷基是C1-C4烷基。例如可以是指甲基、乙基、正丙基或異丙基和正、異或叔丁基以及指戊基、己基、庚基和辛基的異構(gòu)體。取代烷基的例子是氟代烷基、二氟甲基、三氟甲基、三氟乙基、羥甲基、β-羥乙基、甲氧基甲基、乙氧基甲基和β-甲氧基乙基、烷基優(yōu)選是直鏈的。優(yōu)選R1作為烷基是甲基或乙基。
R作為環(huán)烷基優(yōu)選是C5-C8環(huán)烷基。例如可以是環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基或環(huán)辛基，且其可以例如被F、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代。優(yōu)選的環(huán)烷基是環(huán)戊基和環(huán)己基。
若R為C6-C10的芳基則可以是例如苯基或萘基。優(yōu)選R1作為芳基是苯基，且其可以未取代或者被F、Cl、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代。
R作為芳烷基優(yōu)選是苯基-C1-C4烷基且特別優(yōu)選是芐基和β-苯乙基，并且苯基可以為F、Cl、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代。
在一個優(yōu)選實施方式中，式I的化合物中R表示氫、甲基、乙基、環(huán)己基、芐基或苯基。
仲膦基團X1和X2可以含有兩個相同或兩個不同的烴基。優(yōu)選仲膦基團X1和X2各自含有兩個相同的烴基。此外，仲膦基X1和X2可以相同或不同。優(yōu)選仲膦基團X1和X2是相同的。
烴基可以是未取代的或者是取代的和/或含有選自O(shè)、S或N的雜原子。它們可以含有1至22、優(yōu)選1至18且特別優(yōu)選1至14個C原子。優(yōu)選的仲膦，其中膦基含有兩個相同或不同的基團，該基團選自直鏈或支鏈的C1-C12烷基；未取代或以C1-C6烷基或C1-C6烷氧基取代的C5-C12環(huán)烷基或C5-C12環(huán)烷基-CH2-；苯基、萘基、呋喃基或芐基；或者以鹵素(例如F、Cl和Br)、C1-C6烷基、C1-C6鹵代烷基(例如三氟甲基)、C1-C6烷氧基、C1-C6鹵代烷氧基(例如三氟甲氧基)、(C6H5)3Si、(C1-C12烷基)3Si、仲胺基或-CO2-C1-C6-烷基(例如-CO2CH3)取代的苯基或芐基。
作為含有優(yōu)選1至6個C原子的烷基的P取代基的例子是甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基，和戊基與己基的異構(gòu)體。作為任選以烷基取代的環(huán)烷基的P取代基的例子是環(huán)戊基、環(huán)己基、甲基和乙基環(huán)戊基、二甲基環(huán)戊基、甲基和乙基環(huán)己基和二甲基環(huán)己基。作為以烷基、烷氧基、鹵代烷基、鹵代烷氧基和鹵素取代的苯基和芐基的P取代基的例子是鄰、間或?qū)Ψ交?，鄰、間或?qū)β却交?，二氟或二氯苯基，五氟代苯基，甲苯基，二甲苯基，三甲苯基，乙苯基，甲芐基，甲氧基苯基，二甲氧基苯基，三氟甲基苯基，二-三氟甲基苯基，三-三氟甲基苯基，三氟代甲氧基苯基，二-三氟代甲氧基苯基和3，5-二甲基-4-甲氧基苯基。
優(yōu)選的那些仲膦基含有選自C1-C6烷基，未取代或以1至3個C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的環(huán)戊基或環(huán)己基，未取代或以1至3個C1-C4烷基或C1-C4烷氧基、F、Cl、C1-C4氟代烷基或C1-C4氟代烷氧基取代的芐基且特別優(yōu)選苯基的相同基團。取代基F也可以出現(xiàn)四或五次。
優(yōu)選仲膦基團對應(yīng)于式-PR3R4，其中R3和R4相互獨立地為具有1至18個C原子的烴基，且其可以是未取代或以鹵素、C1-C6烷基、C1-C6鹵代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6鹵代烷氧基、(C1-C4烷基)2氨基、(C6H5)3Si、(C1-C12烷基)3Si或-CO2-C1-C6烷基取代和/或含有雜原子O。
優(yōu)選R3和R4是相同的基團，且選自直鏈或支鏈的C1-C6烷基，未取代或以一至三個C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的環(huán)戊基或環(huán)己基、呋喃基、降冰片基、金剛烷基，未取代或以一個至三個C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的芐基，且特別優(yōu)選未取代或以一個至三個C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、-NH2、-N(C1-C6烷基)2、OH、F、Cl、C1-C4氟代烷基或C1-C4氟代烷氧基取代的苯基。
特別優(yōu)選R3和R4表示相同的基團，且選自C1-C6烷基，環(huán)戊基，環(huán)己基，呋喃基和未取代或以一個至三個C1-C4烷基、C1-C4烷氧基和/或C1-C4氟代烷基取代的苯基。
所謂仲膦基X1和X2可以是指環(huán)仲膦基，例如具有下式的那些， 它們可以是未取代或以-OH、C1-C8烷基、C4-C8環(huán)烷基、C1-C6烷氧基、C1-C4烷氧基-C1-C4烷基、苯基、C1-C4烷基-或C1-C4烷氧基苯基、芐基、C1-C4烷基-或C1-C4烷氧基芐基、芐氧基、C1-C4烷基-或C1-C4烷氧基芐氧基或者C1-C4亞烷基二氧基一重或多重取代。
取代基可以以一個或兩個α-位而連接到P原子上，從而引入手性C原子。所謂一個或兩個α-位的取代基優(yōu)選是指C1-C4的烷基或芐基，例如甲基、乙基、正丙基或異丙基、芐基或-CH2-O-C1-C4烷基或-CH2-O-C6-C10芳基。
所謂β，γ-位的取代基可以是指例如C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、芐氧基、或-O-CH2-O-、-O-CH(C1-C4-烷基)-O-、-O-C(C1-C4-烷基)2-O-和-O-C(C6-C10-芳基)-O-。有一些例子是甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、-O-CH(苯基)-O-、-O-CH(甲基)-O-和-O-C(甲基)2-O-。
上式的基團中兩個相鄰的C原子上可以縮合上脂族的5或6元環(huán)或苯。
其他已知的和合適的仲膦基是在環(huán)中有七個C原子的環(huán)狀和手性Phospholane的那些，例如具有下式的這些
其中，芳環(huán)可為C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基-C1-C2烷基、苯基、芐基、芐氧基或C1-C4亞烷基二氧基或C1-C4亞烷基二氧基取代。
根據(jù)取代基種類和數(shù)目的不同，環(huán)狀膦基可以是C手性、P手性或C與P手性的。
環(huán)狀仲膦基可以諸如對應(yīng)于以下這些結(jié)構(gòu)式(只是描述的一種可能的非對應(yīng)異構(gòu)體)， 其中，基團R’和R”表示C1-C4烷基，例如甲基、乙基、正或異丙基、芐基、或-CH2-O-C1-C4烷基或-CH2-O-C6-C10芳基，且R’和R”可以相互相同或不同。若R’和R”連接在相同的C原子上，則它們也可以一起構(gòu)成C4-C5亞烷基。
在一個優(yōu)選實施方式中，優(yōu)選在式I和I’的化合物中，X1和X2相同或不同地表示非環(huán)的仲膦，且選自-P(C1-C6烷基)2、-P(C5-C8小環(huán)烷基)2、-P(C7-C12二環(huán)烷基)2、-P(鄰呋喃基)2、-P(C6H5)2、-P[2-(C1-C6烷基)C6H4]2、-P[3-(C1-C6烷基)C6H4]2、-P[4-(C1-C6烷基)C6H4]2、-P[2-(C1-C6烷氧基)C6H4]2、-P[3-(C1-C6烷氧基)C6H4]2、-P[4-(C1-C6烷氧基)C6H4]2、-P[2-(三氟甲基)C6H4]2、-P[3-(三氟甲基)C6H4]2、-P[4-(三氟甲基)C6H4]2、-P[3，5-二(三氟甲基)C6H3]2、-P[3，5-二(C1-C6烷基)C6H3]2、-P[3，5-二(C1-C6烷氧基)2C6H3]2、-P[3，4，5-三(C1-C6烷氧基)2C6H3]2和-P[3，5-二(C1-C6烷基)2-4-(C1-C6烷氧基)C6H2]2，或者環(huán)狀的膦，且選自 和 其可以是未取代或者為C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基-C1-C2烷基、苯基、芐基、芐氧基、C1-C4亞烷基-二氧基或任選以苯基取代的亞甲基二氧基一重或多重取代。
一些具體的例子是-P(CH3)2、-P(i-C3H7)2、-P(n-C4H9)2、-P(i-C4H9)2、-P(C6H11)2、-P(降莰烷基)2、-P(鄰-呋喃基)2、-P(C6H5)2、P[2-(甲基)C6H4]2、P[3-(甲基)C6H4]2、-P[4-(甲基)C6H4]2、-P[2-(甲氧基)C6H4]2、-P[3-(甲氧基)C6H4]2、-P[4-(甲氧基)C6H4]2、-P[3-(三氟甲基)C6H4]2、-P[4-(三氟甲基)C6H4]2、-P[3，5-二(三氟甲基)C6H3]2、-P[3，5-二(甲基)C6H3]2、-P[3，5-二(甲氧基)C6H3]2、-P[3，4，5-三(甲氧基)C6H2]2、-P[3，5-二(甲基)2-4-(甲氧基)C6H2]2、和具有下式的那些， 其中，R’表示甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、苯氧基、芐氧基、甲氧基甲基、乙氧基甲基或芐氧基甲基，而R”具有與R’相同的意義。
所謂氨基A1可以是指-NH2、-NHR5或-NR5R6，其中的R5和R6可相互獨立地表示任選取代的脂族、環(huán)脂族或芳族的烴基，或者R5與R6一起與N原子構(gòu)成N-雜環(huán)，且其還可含有其他選自O(shè)、S或N(C1-C4烷基)的雜原子。N-雜環(huán)優(yōu)選含有3至12個、更優(yōu)選3至8個且極其優(yōu)選5至8個成環(huán)點?；鶊F-NHR5或-NR5R6含有優(yōu)選總計2至24個C原子，更優(yōu)選2至16個C原子和極其優(yōu)選2至12個C原子。
烴基和N雜環(huán)還可以是一或多，例如一至三、優(yōu)選一至二取代的，并且例如以鹵素(F或Cl、特別優(yōu)選F)、-CN、-NR01R02、-C(O)-O-R03、-C(O)-NR03R04、-O-(O)C-R04、-R01N-(O)C-R04、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基-C1-C4烷基、C1-C4烷基硫-C1-C4烷基、C5-C6環(huán)烷基、C5-C6環(huán)烷氧基、苯基、芐基、苯氧基或芐氧基進行取代，其中，R01和R02相互獨立地表示氫、C1-C4烷基、環(huán)戊基、環(huán)己基、苯基、芐基或者R01和R02共同表示四亞甲基、五亞甲基或3-氧雜戊烷-1，5-二基，R03表示氫、C1-C8烷基、C5-C6環(huán)烷基、苯基或芐基，和R04表示C1-C18烷基且優(yōu)選C1-C12烷基、C1-C4鹵代烷基、C1-C4羥烷基、C5-C8環(huán)烷基(例如環(huán)戊基、環(huán)己基)、C6-C10芳基(例如苯基或萘基)或C7-C12芳烷基(例如芐基)。
A1作為氨基基團可對應(yīng)于式-NHR5和R5R6N-，其中，R5和R6相互獨立地表示任選如上所述取代的C1-C12烷基且優(yōu)選C1-C6烷基，C3-C8環(huán)烷基且優(yōu)選C5-C6環(huán)烷基，C6-C10芳基且優(yōu)選苯基，和C7-C11芳烷基且優(yōu)選芐基，或者R5和R6共同與N原子構(gòu)成任選如上所述的取代的3至8元且優(yōu)選5至8元的N雜環(huán)。
優(yōu)選直鏈的烷基的例子是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基和辛基。而環(huán)烷基的例子是環(huán)戊基、環(huán)己基和環(huán)辛基。環(huán)烷基的例子特別優(yōu)選是環(huán)戊基和環(huán)己基。R5和R6優(yōu)選共同表示四亞甲基、五亞甲基、3-氧雜亞戊基或3-(C1-C4烷基)N-亞戊基，條件是仲胺基構(gòu)成N雜環(huán)時。
當(dāng)基團R5和R6含有非對稱的C原子時，則它們位于連接著N原子的例如γ-位上和優(yōu)選α-或β-位上。優(yōu)選構(gòu)成非對稱C原子的取代基是C1-C4烷基、C5-C6環(huán)烷基、苯基、芐基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基甲基、C1-C4烷氧基乙基、(C1-C4烷基)2N-、(C1-C4烷基)2N-甲基和(C1-C4烷基)2N-乙基。
在一個優(yōu)選實施方式中，R5和R6表示甲基、乙基、丙基和丁基的異構(gòu)體、苯基、芐基、環(huán)己基或者R5和R6一起表示四亞甲基、五亞甲基或3-氧雜亞戊基，且其可以未取代或者被C1-C4烷基、C5-C6環(huán)烷基、苯基、芐基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基甲基、C1-C4烷氧基乙基、(C1-C4烷基)2N-、(C1-C4烷基)2N-甲基和(C1-C4烷基)2N-乙基取代。
基團R3作為烷基可以表示C1-C12烷基且優(yōu)選C1-C6烷基?；鶊FR3作為環(huán)烷基可以表示C5-C6環(huán)烷基?；鶊FR3作為芳基優(yōu)選表示苯基而作為芳烷基優(yōu)選表示芐基。作為?；?，R3優(yōu)選含有1至12且特別優(yōu)選1至8個C原子。酰基優(yōu)選衍生自羧酸，例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、氯乙酸、羥基乙酸、甲氧基乙酸和苯甲酸。
在式I的化合物的一個優(yōu)選實施方式中，取代基R1和R2在環(huán)戊二烯基環(huán)或若干環(huán)戊二烯基環(huán)中連接了一次(m為1且n為0)、各一次(m和n為1)、兩次(m或n為2)或三次(m為2且n為1)。取代基R1和R2的優(yōu)選位置是3，3’，5和5’位。優(yōu)選的取代模式是3-位、3-和5-位、5-位與5-和5’-位取代。m+n的總和優(yōu)選為1至5，更優(yōu)選1至4且極其優(yōu)選1至3。
取代基R1和R2本身可以是一或多重，例如一至三、優(yōu)選一或二取代的，且例如以鹵素(F、Cl或Br，特別優(yōu)選F)、-OH、-SH、-CH(O)、-CN、-NR01R02、-C(O)-O-R03、-S(O)-O-R03、-S(O)2-O-R03、-P(OR03)2、-P(O)(OR03)2、-C(O)-NR01R02、-S(O)-NR01R02、-S(O)2-NR01R02、-O-(O)C-R04、-R01N-(O)C-R04、-R01N-S(O)-R04、-R01N-S(O)2-R04、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷基硫、C5-C6環(huán)烷基、苯基、芐基、苯氧基或芐氧基進行取代，其中，R01和R02相互獨立地表示氫、C1-C4烷基、環(huán)戊基、環(huán)己基、苯基、芐基或者R01和R02共同表示四亞甲基、五亞甲基或3-氧雜戊烷-1，5-二基，R03表示氫、C1-C8烷基、C5-C6環(huán)烷基、苯基或芐基，和R04表示C1-C18烷基且優(yōu)選C1-C12烷基、C1-C4鹵代烷基、C1-C4羥烷基、C5-C8環(huán)烷基(例如環(huán)戊基、環(huán)己基)、C6-C10芳基(例如苯基或萘基)或C7-C12芳烷基(例如芐基)。
所謂任選取代的取代基R1和R2可以指的是例如C1-C12烷基、優(yōu)選C1-C8烷基且特別優(yōu)選C1-C4烷基。例子是甲基，乙基，正或異丙基，正、異或叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基和十二烷基。
所謂任選取代的取代基R1和R2可以指的是例如C5-C8環(huán)烷基、優(yōu)選C5-C6環(huán)烷基。例子是環(huán)戊基、環(huán)己基和環(huán)辛基。
所謂任選取代的取代基R1和R2可以指的是例如C5-C8環(huán)烷基-烷基、優(yōu)選C5-C6環(huán)烷基-烷基。例子是環(huán)戊基-甲基、環(huán)己基甲基或-乙基和環(huán)辛基甲基。
所謂任選取代的取代基R1和R2可以指的是例如C6-C18芳基且優(yōu)選C6-C10芳基。例子是苯基或萘基。
所謂任選取代的取代基R1和R2可以指的是例如C7-C12芳烷基，(如芐基或1-苯基乙-2-基)。
所謂任選取代的取代基R1和R2可以指的是例如三(C1-C4烷基)Si或三苯基甲硅烷基。三烷基甲硅烷基的例子是三甲基-、三乙基-、三正丙基-、三正丁基-和二甲基-叔丁基甲硅烷基。
取代基R1和R2可以是指例如鹵素。例子是F、Cl和Br。
所謂任選取代的取代基R1和R2可以指的是例如式-SR05、-S(O)R05和-S(O)2R05的硫基或亞砜或砜基，其中，R05表示C1-C12烷基、優(yōu)選C1-C8烷基且特別優(yōu)選C1-C4烷基；C5-C8環(huán)烷基、優(yōu)選C5-C6環(huán)烷基；C6-C18芳基且優(yōu)選C6-C10芳基；或者C7-C12芳烷基。這些烴基的例子是上述已經(jīng)提到過的。
取代基R1和R2可以指的是例如-CH(O)，-C(O)-C1-C4烷基或者-C(O)-C6-C10芳基。
所謂任選取代的取代基R1和R2可以指的是例如基團-CO2R03或者-C(O)-NR01R02，其中，R01、R02和R03具有前述的含義，包括優(yōu)選例。
所謂任選取代的取代基R1和R2可以指的是例如基團-S(O)-O-R03、-S(O)2-O-R03、-S(O)-NR01R02和-S(O)2NR01R02，其中，R01、R02和R03具有前述的含義，包括優(yōu)選例。
所謂任選取代的取代基R1和R2可以指的是例如基團-P(OR03)2或-P(O)(OR03)2，其中R03具有前述的含義，包括優(yōu)選例。
所謂任選取代的取代基R1和R2可以指的是例如基團-P(OR03)2或-P(S)(OR03)2，其中R03具有前述的意義，包括優(yōu)選例。
在取代基R1和R2的一個優(yōu)選組中，它們選自C1-C4烷基，任選取代的苯基，三(C1-C4烷基)Si，三苯基甲硅烷基，鹵素(特別是F、Cl和Br)，-SR06，-CH2OH，-CHR06OH，-CR06R’06OH、-CH2O-R06、-CH(O)、-CO2H、-CO2R06，其中，R06表示具有1至10個C原子的烴基，和-P(O)(R03)2，其中R03具有上述含義。特別優(yōu)選R1和R2是C1-C4烷基，特別優(yōu)選甲基，和三(C1-C4烷基)Si，特別優(yōu)選三甲基甲硅烷基。
任選取代的取代基R1和R2的例子是甲基，乙基，正和異丙基，正、異和叔丁基，戊基，己基，環(huán)己基，環(huán)己基甲基，苯基，芐基，三甲基甲硅烷基，F(xiàn)，Cl，Br，甲基硫基，甲基磺?；谆瘟蝓；?MethylsulfoXyl)，苯基硫基，苯磺?；?，苯基次硫?；?CH(O)，-C(O)OH，-C(O)-OCH3，-C(O)-OC2H5，-C(O)-NH2，-C(O)-NHCH3，-C(O)-N(CH3)2，-SO3H，-S(O)-OCH3，-S(O)-OC2H5，-S(O)2-OCH3，-S(O)2-OC2H5，-S(O)-NH2，-S(O)-NHCH3，-S(O)-N(CH3)2，-S(O)-NH2，-S(O)2-NHCH3，-S(O)2-N(CH3)2，-P(OH)2，-PO(OH)2，-P(OCH3)2，-P(OC2H5)2，-PO(OCH3)2，-PO(OC2H5)2，三氟甲基，甲基環(huán)己基，甲基環(huán)己基甲基，甲苯基，二甲苯基，甲氧基苯基，二甲氧基苯基，羥甲基，β-羥乙基，γ-羥丙基，-CH2NH2，-CH2N(CH3)2，-CH2CH2NH2，-CH2CH2N(CH3)2，甲氧基甲基，乙氧基甲基，甲氧基乙基，乙氧基乙基，HS-CH2-，HS-CH2CH2-，CH3S-CH2-，CH3S-CH2CH2-，-CH2-C(O)OH，-CH2CH2-C(O)OH，-CH2-C(O)OCH3，-CH2CH2-C(O)OCH3，-CH2-C(O)NH2，-CH2CH2-C(O)NH2，-CH2-C(O)-N(CH3)2，-CH2CH2-C(O)N(CH3)2，-CH2-SO3H，-CH2CH2-SO3H，-CH2-SO3CH3，-CH2CH2-SO3CH3，-CH2-SO2NH2，-CH2-SO2N(CH3)2，-CH2-PO3H2，-CH2CH2-PO3H2，-CH2-PO(OCH3)，-CH2CH2-PO(OCH3)2，-C6H4-C(O)OH，-C6H4-C(O)OCH3，-C6H4-S(O)2OH，-C6H4-S(O)2OCH3，-CH2-O-C(O)CH3，-CH2CH2-O-C(O)CH3，-CH2-NH-C(O)CH3，-CH2CH2-NH-C(O)CH3，-CH2-O-S(O)2CH3，-CH2CH2-O-S(O)2CH3，-CH2-NH-S(O)2CH3，-CH2CH2-NH-S(O)2CH3，-P(O)(C1-C8烷基)2，-P(S)(C1-C8烷基)2，-P(O)(C6-C10芳基)2，-P(S)(C6-C10芳基)2，-C(O)-C1-C8烷基和-C(O)-C6-C10芳基。
依賴于取代基要引入的位置，式I的化合物可以根據(jù)不同的方法制得。環(huán)戊二烯基(以下縮寫為cp)內(nèi)連接基團X1和X2的鄰位是3-或3’-位。cp中連著基團A1CHR-的鄰位是5-或5’-位。在3-和5-位之間存在著4-位。
當(dāng)要在cp環(huán)的3-位只引入一個取代基時，則就可以從已知的且部分商購得的1，1’-二(1-仲胺基-乙-1-基)二茂鐵出發(fā)，其在步驟a)中用金屬化試劑如烷基鋰進行金屬化，接著金屬再被溴取代。然后可以在步驟b)中再次選擇性地用氨化鋰鋰化溴的鄰位，并在步驟c)中通過與相應(yīng)的親電子試劑反應(yīng)而引入理想的取代基。在后續(xù)的反應(yīng)步驟d)中首先金屬化2，2’-位的溴原子(例如用烷基鋰)，然后與X1-鹵化物反應(yīng)以引入仲膦基團。
第一步驟的二茂鐵的金屬化過程是一種已知的反應(yīng)，例如記載在T.Hayashi等的Bull.Chem.Soc.Jpn.53(1980)，第1138至1151頁中或記載在Jonathan Clayden OrganolithiumsSelectivity for Synthesis(Tetrahedron Organic Chemistry Series)，Pergamon出版社(2002)中。烷基鋰的烷基可以是例如含有1至4個C原子。經(jīng)常使用甲基鋰和丁基鋰。所謂鎂-格氏化合物優(yōu)選指的是具有式(C1-C4烷基)MgX0的那些，其中，X0表示Cl、Br或I。
反應(yīng)要較為理想地在低溫下進行，例如20至-100℃、優(yōu)選0至-80℃。反應(yīng)時間為約2至不超過20小時。反應(yīng)優(yōu)選在一種惰性保護氣中進行，例如氮氣或稀有氣體如氬氣。
反應(yīng)優(yōu)選要在惰性溶劑存在的條件下進行。這些溶劑可以單獨或作為至少兩種溶劑的組合物形式使用。溶劑的例子是脂族、環(huán)脂族和芳族的烴以及開鏈或環(huán)狀的醚。特殊的例子是石油醚、戊烷、己烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、苯、甲苯、二甲苯、乙醚、二丁基醚、叔丁基甲基醚、乙二醇二甲基或二乙基醚、四氫呋喃和二烷。
步驟a)中的鹵化反應(yīng)通常直接在金屬化之后于相同的反應(yīng)混合物中進行，其中保持與金屬化作用時類似的反應(yīng)條件?？梢詢?yōu)選使用1至1.4當(dāng)量的鹵化試劑。鹵化試劑是例如，鹵素(Cl2、Br2、I2)，鹵間化合物(Cl-Br，Cl-I)和脂族、全鹵化的烴(Cl3C-CCl3或BrF2C-CF2Br)以引入Cl、Br或I；或者N-氟-二-(苯基)-磺酰胺以引入氟。
步驟a)的金屬化和鹵化過程是區(qū)域選擇性的并且會得到很高產(chǎn)率的中間化合物。由于存在著手性基團A1CHR-因此反應(yīng)也是立體選擇性的。此外，如果需要，在這一步也可以分離光學(xué)異構(gòu)體，例如利用手性酸的色譜法。
在步驟b)中，再在相同的環(huán)戊二烯環(huán)中區(qū)域選擇性地在鹵原子的鄰位上金屬化二茂鐵骨架，其中，金屬氨化物已經(jīng)足以取代鹵原子鄰位上的酸性H-原子。對于二茂鐵的環(huán)戊二烯環(huán)中每CH基團使用至少1至5當(dāng)量的脂族仲胺化Li或Cl-，Br-或IMg-仲胺化物。
脂族的仲胺化Li或鹵素-Mg-仲胺化物可以衍生自含有2至18、優(yōu)選2至12且特別優(yōu)選2至10個C原子的仲胺。至于連接在N原子上的脂族基團，可以是烷基、環(huán)烷基或環(huán)烷基-烷基，或者可以是具有4至12且優(yōu)選5至7個C原子的N-雜環(huán)。連接在N原子上的基團是甲基、乙基、正和異丙基、正丁基、戊基、己基、環(huán)戊基、環(huán)己基和環(huán)己基甲基。N雜環(huán)的例子是吡咯烷、哌啶、嗎啉、N-甲基哌嗪、2，2，6，6-四甲基哌啶和氮雜降冰片烷。在一個優(yōu)選實施方式中，胺化物對應(yīng)于式Li-N(C3-C4烷基)2或X2Mg-N(C3-C4芳基)2，其中烷基特別優(yōu)選是異丙基。在另一優(yōu)選實施方式中，胺化物是Li(2，2，6，6-四甲基哌啶)。
在步驟c)中，取代金屬(M)而引入親電子化合物的基團。在芳族化合物中對于每個反應(yīng)的＝CM基團可以使用1至1.2當(dāng)量的反應(yīng)性親電子化合物。但是，也可以使用明顯過量的至多2.5當(dāng)量。
反應(yīng)比較理想地在較低溫度下進行，例如20至-100℃，優(yōu)選0至-80℃。優(yōu)選在惰性反應(yīng)氣，例如稀有氣體如氬氣或氮氣中進行反應(yīng)。在添加了活性親電化合物之后，較理想地加熱至室溫或者加熱至更高的溫度，例如高至100℃和優(yōu)選高至50℃，并且在該條件下攪拌一段時間以使反應(yīng)進行完全。
反應(yīng)優(yōu)選在存在惰性溶劑的條件下進行。這些溶劑可以單獨或作為至少兩種溶劑的組合物形式使用。溶劑的例子是脂族、環(huán)脂族和芳族的烴以及開鏈或環(huán)狀的醚。特殊的例子是石油醚、戊烷、己烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、苯、甲苯、二甲苯、乙醚、二丁基醚、叔丁基甲基醚、乙二醇二甲基或二乙基醚、四氫呋喃和二烷。
形成基團R1或R2的反應(yīng)性親電子化合物的例子是鹵素(Cl2、Br2、I2)，鹵間化合物(Cl-Br，Cl-I)和脂族的全鹵代烴(Cl3C-CCl3或BrF2C-CF2Br，N-氟-二-(苯基)-磺酰胺)以引入F、Cl、Br或I；CO2以引入羧基-CO2H；氯代或溴代碳酸酯[Cl-C(O)-OR]以引入羧酸酯基團，其中R表示具有1至18、優(yōu)選1至12且特別優(yōu)選1至8個C原子的烴基(烷基、環(huán)烷基、環(huán)烷基-烷基、芳基、芳烷基、雜芳基、雜芳烷基)，其是未取代或者被惰性的取代基如仲膦基、二(C1-C8烷基)2N-、-C(O)-OC1-C8烷基或-OC1-C8烷基(作為惰性取代基的也可以是包括活性基團，如Cl、Br或I，條件是當(dāng)式I的化合物中同時存在針對金屬或金屬基團具有反應(yīng)性的基團，如-CHO時，或者當(dāng)在優(yōu)選的芳族烴基中同時連有Cl和Br、Cl和I或者Br和I時)取代；
二-(C1-C4烷基)甲酰胺，例如二甲基甲酰胺或二乙基甲酰胺，以引入基團-CH(O)；二-(C1-C4烷基)羧酸酰胺以引入基團-C(O)-R；任選在基團R中具有仲膦基取代的醛以引入基團-CH(OH)-R或者仲甲醛以引入基團-CH2OH；任選在基團R或Ra中具有仲膦基取代的對稱或非對稱的酮以引入基團-C(OH)RRa，其中，Ra獨立地具有與R相同的意義，或者R和Ra一起共同構(gòu)成3至8元的環(huán)；環(huán)氧化物以引入基團-C-C-OH，其中C原子可以被H或R取代；具有式(CH3)2N+＝CH2xI-的Eschenmoser鹽；亞胺R-CH＝N-Ra以引入基團-CH(R)-NHRa，其中Ra獨立地具有與R相同的含義，或者R和Ra一起構(gòu)成3至8元的脂環(huán)族的環(huán)；R和Ra不同時為氫；亞胺R-C(Rb)＝NRa以引入基團-C(R)(Rb)-NHRa，其中Ra獨立地具有與R相同的含義，或者R與Ra一起構(gòu)成3至8元的脂環(huán)族的環(huán)，Rb獨立地具有與R相同的含義，或者R和Rb一起構(gòu)成3至8元的脂環(huán)族的環(huán)；烴和雜烴一鹵化物，特別是氯化物、溴化物和碘化物，以引入烴基和雜烴基(例如C1-C18烷基、C6-C14芳基、C7-C14芳烷基)；具有不同活性鹵原子的鹵代烴和鹵代雜烴，特別是氯與溴或碘、溴與碘或兩個溴或碘原子的組合，以引入烴基和雜烴基(例如C1-C18烷基、C6-C14芳基、C7-C14芳烷基)；鹵代烯烴，特別是氯代烯烴、溴代烯烴和碘代烯烴，以引入烯基，如烯丙基和乙烯基；三-(C1-C18烷基)甲硅烷基鹵化物(氯化物、溴化物)以引入基團三-(C1-C8烷基)-Si-，三苯基甲硅烷基鹵化物以引入基團三苯基甲硅烷基；磷酸酯一鹵化物(氯化物、溴化物)以引入膦酸酯基團，如(CH3O)2(O)P-，(C2H5O)(O)P-，(環(huán)己基氧)2(O)P-，(亞乙二氧基)(O)P-；硫代磷酸酯一鹵化物(氯化物、溴化物)以引入硫代膦酸酯基團如(CH3O)2(S)P-，(C2H5O)(S)P-，(環(huán)己基氧)2(S)P-，(亞乙二氧基)(S)P-；有機二硫化物R-SS-R以引入基團-SR；和硫(S8)以引入基團-SH。
在以下所述的方法中均只是描述了一種可能的立體異構(gòu)體作為結(jié)構(gòu)式。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道其他一些立體異構(gòu)體。
為在cp環(huán)的3-和3’位中引入取代基，可以從已知和部分可商購得的Mandyphos-配位體出發(fā)，使其與例如a)有機過氧化物反應(yīng)生成相應(yīng)的優(yōu)選式II的膦氧化物， 其中R、R3和R4具有前述的含義，而R’3和R’4獨立地具有與R3和R4相同的含義，而A1表示仲胺基，b)優(yōu)選將式II的化合物鋰化，然后通過與親電子試劑反應(yīng)而將基團R1和R2引入到3-和3’-位并生成式III的化合物，和 和c)將式III的化合物還原成式I的化合物。所引入的取代基必須相對于還原條件呈惰性。
步驟a)的氧化反應(yīng)優(yōu)選在溶劑(如上所述的那些)中和在約-30℃至50℃的溫度下進行。步驟b)的反應(yīng)條件類似于前述的那些條件。步驟c)的還原可以使用催化劑或以化學(xué)氫化試劑進行，例如使用金屬氫化物[Li(AlH4)]、烷基或烷氧基硼烷、烷基或烷氧基硅烷或烷基或烷氧基錫烷，任選要與路易斯酸如金屬醇鹽(四醇化鈦)一起。反應(yīng)要理想地根據(jù)氫化試劑的活性，在存在溶劑和0至150℃的溫度條件下進行。
當(dāng)式I的化合物中R表示氫或取代基且另外在基團A1中還連接有在金屬化過程中能控制金屬進入5-和5’-位上的含O或含N的取代基時，在5-和5’-位上取代是特別好的。
本發(fā)明的內(nèi)容在于一種制備具有式Ia的化合物的方法，
其中，R、X1、X2、R1和R2具有前述的含義，其中當(dāng)R不等于氫時R2是氫，當(dāng)R為氫時A2是開鏈或環(huán)狀的具有至少一個非對稱C原子的仲胺基，或者當(dāng)R不等于氫時A2為開鏈或環(huán)狀的、非手性或手性的仲胺基，且其可被二-(C1-C4烷基)氨基或C1-C4烷氧基取代，其特征在于，用一或至少兩當(dāng)量的金屬化試劑，優(yōu)選烷基鋰，只在5-位或5-和5’-位上金屬化具有式IV的化合物， 然后再使其與親電子試劑反應(yīng)以引入基團R1和R2。
式IV的化合物一方面是本發(fā)明方法中的一種頗有價值的中間產(chǎn)品，另一方面對于過渡金屬均相催化劑來說也是有價值的配位體。式IV的化合物也是本發(fā)明的內(nèi)容，式中，R為氫，或者未取代或以F、Cl、OH、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的C1-C8烷基、C3-C8環(huán)烷基、C6-C10芳基或C7-C11芳烷基；A2是具有至少一個非對稱C原子的開鏈或環(huán)狀的仲胺基。
過程條件如前所述并且會在實施例中詳盡闡述。因為當(dāng)R表示氫時步驟a)中的金屬化作用可以分步進行，所以以這種方法除了單取代和二取代的化合物外還能制得具有不同取代基的那些。
A2作為開鏈或環(huán)狀的仲胺基可以對應(yīng)于式R5R6N-，其中R5和R6相互獨立地表示C1-C12烷基且優(yōu)選C1-C6烷基，C3-C8環(huán)烷基且優(yōu)選C5-C6環(huán)烷基，或者與N原子一起構(gòu)成3至8元的且優(yōu)選5至8元的N雜環(huán)，并且R5和R6以及雜環(huán)基團中至少一個任選含有含O或N的取代基。
優(yōu)選直鏈的烷基的例子是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基和辛基。而環(huán)烷基的例子是環(huán)戊基、環(huán)己基和環(huán)辛基。環(huán)烷基的例子特別優(yōu)選是環(huán)戊基和環(huán)己基。R5和R6優(yōu)選共同表示四亞甲基、五亞甲基、3-氧雜亞戊基或3-(C1-C4烷基)N-亞戊基，條件是仲胺基構(gòu)成N雜環(huán)時。合適的取代基是例如C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基甲基、C1-C4烷氧基乙基、(C1-C4烷基)2N-、(C1-C4烷基)2N-甲基和(C1-C4烷基)2N-乙基。取代基位于例如γ-位上且優(yōu)選在仲胺基的N原子的α-或β-位上。R5和R6可以另外還以C1-C4烷基、C5-C6環(huán)烷基、苯基或芐基取代。
在一個優(yōu)選實施方式中，R5和R6表示甲基、乙基、環(huán)己基或者R5和R6一起表示四亞甲基、五亞甲基或3-氧雜亞戊基，且其被C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基乙基、C1-C4烷氧基甲基、(C1-C4烷基)2N-、(C1-C4烷基)2N-甲基和(C1-C4烷基)2N-乙基并且還可任選另外被C1-C4烷基、C5-C6環(huán)烷基、苯基或芐基取代。
特別優(yōu)選的例子是具有下式的那些 和 其中，S是C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基甲基、C1-C4烷氧基乙基、(C1-C4烷基)2N-、(C1-C4烷基)2N-甲基或(C1-C4烷基)2N-乙基。
式IV的化合物可簡單地由式V的化合物得到，
方法是將其金屬化并接著與仲膦鹵化物反應(yīng)。式V的化合物可以通過相應(yīng)的乙酰氧基化合物或胺化合物的取代或者它們與胺A2H的鹽而得到。
不同于按上述方法得到的非對應(yīng)異構(gòu)體的具有式Ib的非對應(yīng)異構(gòu)體，可以經(jīng)由反應(yīng)次序的改變而制得，其中，首先使式V的金屬化(鋰化)的化合物與親電子試劑反應(yīng)以引入基團R1和R2，然后再次金屬化(鋰化)并接著與仲膦鹵化物反應(yīng)。
其中3，3’，5，5’-位被取代的式I的化合物，同樣可以從式V的化合物出發(fā)得到，方法是a)將它們金屬化(鋰化)并接著鹵化成式VI的化合物，
其中，Hal表示Cl、Br或I且優(yōu)選為Br。
b)利用仲胺基化鋰金屬化式VI的化合物，然后與引入基團R1和R2的親電子試劑反應(yīng)生成具有式VII的化合物， c)金屬化(鋰化)式VII的化合物并接著與仲膦鹵化物反應(yīng)生成式VIII的化合物， 金屬化(鋰化)式VIII的化合物，然后與引入基團R1和R2的親電子試劑反應(yīng)生成式IX的化合物， 其中的兩個R1和兩個R2可以表示相同或不同的基團。
在4-和4’-位上取代的式I的化合物可從式IV的化合物得到，方法是，a)將它們金屬化(鋰化)并接著鹵化成式X的化合物(Hal表示Cl、Br或I)，優(yōu)選溴化(Hal為Br)， b)以仲胺基化鋰鋰化式X的化合物，然后與用以引入基團R1和R2的親電子試劑反應(yīng)生成式XI的化合物， c)在式XI的化合物中任選通過與含鋰的烷基鋰反應(yīng)而取代鹵原子，從而能其后通過水的水解分解作用而用氫代替，或者與用以引入基團R1和R2的親電子試劑反應(yīng)，其中兩個R1和兩個R2可以表示相同或不同的基團。
在本發(fā)明的式I的化合物中，可以進一步對仲胺基A1(A1也可以具有A2的含義)進行改性，方法是例如以采用醋酸酐的本身已知方法通過乙酰氧基取代基團A1。乙酰氧基可以水解形成羥基，或者被任意的醇R3OH或胺置換。羥基化合物也可以被酯化或醚化。這些方法在文獻中有記載，例如參見T.Hayashi等的Bull.Chem.Soc.Jpn.53(1980)，1138至1151頁。
本發(fā)明的金屬絡(luò)合物是均相催化劑或者在反應(yīng)條件下是可活化的催化劑前體，且其可用于前手性、不飽和有機化合物上的非對稱加成反應(yīng)中，參見E.Jacob-sen，A.Pfaltz，H.Yamamoto(Eds.)，ComprehensiveAsymmetric Catalysis I bis III，Springer出版社，柏林，1999，和B.Cornils等的Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds，第一冊，第二版，Wiley VCH-出版社(2002)。
本發(fā)明的式I，I’和IV的化合物是適用于金屬絡(luò)合物的配位體，該絡(luò)合物選自TM8-金屬一組，特別優(yōu)選自Ru，Rh和Ir一組，它們對于非對稱合成過程，例如前手性的不飽和有機化合物的非對稱氫化來說是優(yōu)秀的催化劑或催化劑前體。如果使用前手性的不飽和有機化合物，則在合成有機化合物時可誘導(dǎo)出非常過量的光學(xué)異構(gòu)體并且在很短的反應(yīng)時間內(nèi)即能獲得高的化學(xué)反應(yīng)率?？蛇_到的對應(yīng)體選擇性和催化劑活性是卓越的并且在非對稱氫化過程中這些性能要明顯高于已知的開頭所述的“Kagan-配位體”。此外，這些配位體也可用于其他的非對稱加成或成環(huán)反應(yīng)中。
本發(fā)明的另一項內(nèi)容是選自TM8-金屬一組的金屬的金屬絡(luò)合物，且其具有一種式I或I’或IV的化合物作為配位體。
作為金屬可以考慮例如Cu、Ag、Au、Ni、Co、Rh、Pd、Ir、Ru和Pt。優(yōu)選的金屬是銠和銥以及釕、鉑和鈀。
特別優(yōu)選的金屬是釕、銠和銥。
金屬絡(luò)合物根據(jù)金屬原子的氧化數(shù)和配位數(shù)可以含有其他配位體和/或陰離子。其也可以是陽離子金屬絡(luò)合物。這些類似的金屬絡(luò)合物及其制備方法在文獻中多有記載。
金屬絡(luò)合物可以例如對應(yīng)于通式XII和XIII，A3MeLr(XII)，(A3MeLr)(z+)(E-)z(XIII)，其中，A3表示一種式I或I’或IV的化合物，L表示相同或不同的單齒配位的陰離子或非離子配位體，或者L表示相同或不同的二齒配位的陰離子或非離子配位體；r表示2，3或4，條件是當(dāng)L表示單齒配位體時，或者n表示1或2，條件是當(dāng)L為二齒配位體時；z表示1，2或3；Me表示選自Rh、Ir和Ru的金屬；且其中金屬的氧化態(tài)具有0，1，2，3或4；E-是含氧酸或絡(luò)合酸的陰離子；和陰離子配位體要與金屬的氧化態(tài)1，2，3或4的電荷量平衡。
對于式I和I’的化合物，同樣有如前所述的優(yōu)選含義和實施方式。
單齒配位的非離子配位體可以例如選自烯烴(例如乙烯、丙烯)、溶劑化的溶劑(腈，直鏈或環(huán)狀的醚，任選N-烷基化的酰胺和內(nèi)酰胺，胺，膦，醇，羧酸酯，磺酸酯)，一氧化氮和一氧化碳組成的一組。
合適的多齒配位的陰離子配位體是例如烯丙基類(烯丙基、2-甲代烯丙基)、環(huán)戊二烯基或脫質(zhì)子的1，3-二酮化合物，例如乙酰丙酮化物。
單齒配位的陰離子配位體可以例如選自鹵化物(F、Cl、Br、I)，擬鹵化物(氰化物、氰酸鹽、異氰酸鹽)和羧酸、磺酸和膦酸的陰離子(碳酸根、甲酸根、醋酸根、丙酸根、甲基磺酸根、三氟代甲基磺酸根、苯基磺酸根、甲苯磺酸根)。
二齒配位的非離子配位體可以例如選自直鏈或環(huán)狀的二烯烴(例如己二烯、環(huán)辛二烯、降冰片二烯)、二腈(丙二腈)、任選N-烷基化的羧酸二酰胺、二胺、二膦、二醇、二羧酸二酯和二磺酸二酯。
二齒配位的陰離子配位體可以例如選自二羧酸、二磺酸和二膦酸(例如草酸、丙二酸、琥珀酸、馬來酸、亞甲基二磺酸和亞甲基二膦酸)的陰離子。
優(yōu)選的金屬絡(luò)合物是其中E代表-Cl-，-Br-，-I-，ClO4-，CF3SO3-，CH3SO3-，HSO4-，(CF3SO2)2N-，(CF3SO2)3C-，四芳基硼酸根如B(苯基)4-，B[二(3，5-三氟代甲基)苯基]4-，B[二(3，5-二甲基)苯基]4-，B(C6H5)4-和B(4-甲苯基)4-，BF4-，PF6-，SbCl6-，AsF6-或SbF6-的那些。
特別優(yōu)選特別適于氫化的金屬絡(luò)合物對應(yīng)于下式XIV和XV，[A3Me2Y1Z](XIV)，[A3Me2Y1]+E1-(XV)其中，A3表示式I或I’或IV的一種化合物；Me表示銠或銥；Y1表示二個烯烴或一個二烯；Z表示Cl、Br或I；和E1-表示含氧酸或絡(luò)合酸的陰離子。
對于式I和I’的化合物，前述的實施方式和優(yōu)選方案也適用。
Y1含義中作為烯烴的可以是C2-C12-，優(yōu)選C2-C6-且特別優(yōu)選C2-C4-烯烴。例子是丙烯、1-丁烯和特別優(yōu)選的乙烯。二烯可以含有5至12個且優(yōu)選5至8個C原子并且可以是開鏈、環(huán)狀或多環(huán)的二烯。二烯的兩個烯基優(yōu)選通過一個或兩個CH2基相連。例如1，4-戊二烯、環(huán)戊二烯、1，5-己二烯、1，4-環(huán)己二烯、1，4-或1，5-庚二烯、1，4-或1，5-環(huán)庚二烯、1，4-或1，5-辛二烯、1，4-或1，5-環(huán)辛二烯和降冰片二烯。優(yōu)選Y表示兩個乙烯或1，5-己二烯、1，5-環(huán)辛二烯或降冰片二烯。
在式IX中，Z優(yōu)選表示Cl或Br。E1的例子是BF4-，ClO4-，CF3SO3-，CH3SO3-，HSO4-，B(苯基)4-，B[二(3，5-三氟代甲基)苯基]4-，PF6-，SbCl6-，AsF6-或SbF6-。
本發(fā)明的金屬絡(luò)合物可根據(jù)文獻中已知的方法制備(參見US-A-5371256，US-A-5446844，US-A-5583241，和E.Jacobsen，A.Pfaltz，H.Yamamoto(Eds.)，Comprehensive Asymmetric Catalysis I bis III，Springer出版社，柏林，1999，和其中所引用的文獻)。
釕絡(luò)合物可以例如對應(yīng)于式XVI，[RuaHbZc(A3)dLe]f(Ek)g(S)h(XVI)，其中，Z表示Cl、Br或I；A3表示式I或I’或IV的化合物；L表示相同或不同的配位體；E-是含氧酸、無機酸或絡(luò)合酸的陰離子；S表示作為配位體的具配位能力的溶劑；和a表示1至3，b表示0至4，c表示0至6，d表示1至3，e為0至4，f表示1至3，g表示1至4，h表示0至6和k表示1至4，且絡(luò)合物的總電量是中性的。
對于式VIII的化合物，前述的Z、A3、L和E-的優(yōu)選方案同樣適用。配位體L還可以是芳烴或雜芳烴(例如苯、萘、甲苯、二甲苯、枯烯、1，3，5-三甲基苯、吡啶、聯(lián)苯、吡咯、苯并咪唑或環(huán)戊二烯)和具有路易斯酸官能團的金屬鹽(例如ZnCl2、AlCl3、TiCl4和SnCl4)。溶劑配位體可以是例如醇、胺、酰胺、內(nèi)酰胺和砜。
這種絡(luò)合物在下述文獻和其中所引用的文獻中有記載D.J.Ager， S.A.Laneman，TetrahedronAsymmetry，8，1997，3327-3355；T.Ohkuma，R.Noyori in Comprehensive Asymmetric Catalysis(E.N.Jacobsen，A.Pfaltz，H.Yamamoto，Eds.)，Springer，柏林，1999，199-246；J.M.Brown in Comprehensive Asymmetric Catalysis(E.N.Jacobsen，A.Pfaltz，H.Yama-moto，Eds.)，Springer，柏林，1999，122-182；
T.Ohkuma，M.Kitamura，R.Noyori in Catalytic Asymmetric Synthesis，2ndEdition(I.Ojima，Ed.)，Wiley-VCH New York，2000，1-110；N.Zanetti，et al.Organometallics 15，1996，860.
本發(fā)明的金屬絡(luò)合物是均相催化劑或在反應(yīng)條件下可活化的催化劑前體，其可用于前手性、不飽和有機化合物上的非對稱加成反應(yīng)中。
金屬絡(luò)合物可以例如用于具有碳/碳-或碳/雜原子雙鍵的前手性化合物的非對稱氫化(加成氫)。這類使用溶解性均相金屬絡(luò)合物進行的氫化過程在例如Pure and Appl.Chem.，68卷，1號，131-138頁(1996)中有記載。優(yōu)選待氫化的不飽和化合物含有基團C＝C，C＝N和/或C＝O。本發(fā)明的優(yōu)選釕、銠和銥的金屬絡(luò)合物可用于氫化。
本發(fā)明的另一項內(nèi)容是將本發(fā)明的金屬絡(luò)合物作為均相催化劑用于制備手性有機化合物，優(yōu)選用于在前手性有機化合物的碳-或碳-雜原子雙鍵上進行氫的非對稱加成。
本發(fā)明的再一個方面是在存在催化劑的條件下，通過在前手性有機化合物的碳-或碳-雜原子雙鍵上非對稱加成氫而制備手性有機化合物的方法，其特征在于，在存在催化劑量的至少一種本發(fā)明的金屬絡(luò)合物的條件下進行加成反應(yīng)。
優(yōu)選待氫化的前手性不飽和化合物可以在開鏈或環(huán)狀的有機化合物中含有一個或多個、相同或不同的基團C＝C、C＝N和/或C＝O，且其中，基團C＝C、C＝N和/或C＝O可以是環(huán)體系的一部分或者是環(huán)外基團。所謂前手性不飽和化合物可以是烯烴、環(huán)烯烴、雜環(huán)烯烴，以及開鏈或環(huán)狀的酮、α，β-二酮、α-或β-酮羧酸以及它們的α，β-酮縮醛(Ketoacetale)或酮縮醇(Ketoketale)、酯和酰胺，酮亞胺和酮腙。
不飽和有機化合物的一些例子是苯乙酮，4-甲氧基-苯乙酮，4-三氟甲基苯乙酮，4-硝基苯乙酮，2-氯代苯乙酮，相應(yīng)的任選N取代的苯乙酮芐基亞胺，未取代或取代的苯并環(huán)己酮或苯并環(huán)戊酮和相應(yīng)的選自未取代或取代的四氫喹啉、四氫吡啶和二氫吡咯的亞胺，和不飽和的羧酸、酯、酰胺和鹽如α-和任選β-取代的丙烯酸或巴豆酸。優(yōu)選的羧酸是具有下式的那些R01-CH＝C(R02)-C(O)OH以及它們的鹽、酯和酰胺，其中R01表示C1-C6烷基，未取代或者以1至4個C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷氧基-C1-C4烷氧基取代的C3-C8環(huán)烷基，或者未取代的或以1至4個C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷氧基-C1-C4烷氧基取代的C6-C10-芳基且優(yōu)選是苯基，而R02是直鏈或支鏈的C1-C6烷基(例如異丙基)，未取代或者如前定義的取代的環(huán)戊基、環(huán)己基、苯基或保護的氨基(例如乙酰氨基)。
本發(fā)明的方法可以在低溫或高溫下進行，例如-20℃至150℃、優(yōu)選-10至100℃且特別優(yōu)選10至80℃。光學(xué)收率通常在低溫下的要好于在高溫下的。
本發(fā)明的方法可以在常壓或加壓下進行。壓力可以是例如105至2×107pa(帕斯卡)。氫化過程可以在常壓或加壓下進行。
催化劑優(yōu)選用量為0.0001至10摩爾％、特別優(yōu)選0.001至10摩爾％且極其優(yōu)選0.01至5摩爾％，以待氫化的化合物計。
配位體和催化劑的制備以及氫化過程可以在有或沒有惰性溶液存在的條件下進行，其中可以使用一種溶劑或溶劑混合物。合適的溶劑是，例如，脂族、環(huán)脂族和芳族的烴(戊烷、己烷、石油醚、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、苯、甲苯、二甲苯)、脂族鹵代烴(二氯甲烷、氯仿、二和四氯乙烷)、腈(乙腈、丙腈、苯腈)、醚(乙醚、二丁醚、叔丁基甲基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二乙二醇二甲基醚、四氫呋喃、二烷、二乙二醇單甲基或單乙基醚)、酮(丙酮、甲基異丁酮)、羧酸酯和內(nèi)酯(乙酸乙酯或乙酸甲酯、戊內(nèi)酯)、N-取代的內(nèi)酰胺(N-甲基吡咯烷酮)、羧酰胺(二甲基酰胺、二甲基甲酰胺)、非環(huán)脲(二甲基咪唑啉)和亞砜和砜(二甲基亞砜、二甲基砜、四亞甲基亞砜、四亞甲基砜)和醇(甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚)和水。溶劑可以單獨或以至少兩種溶劑的混合物形式使用。
反應(yīng)可以在存在助催化劑的條件下進行，例如季銨鹵化物(四丁基碘化銨)和/或在存在有質(zhì)子酸的條件下進行，例如無機酸(參見例如US-A5371256、US-A5446844和US-A5583241和EP-A0691949)。氟代醇如1，1，1-三氟乙醇的存在同樣可以有助于催化反應(yīng)。
用作催化劑的金屬絡(luò)合物可以作為分開制備的單獨化合物的形式被添加，或者也可以在反應(yīng)前原位生成，并且然后使其與待氫化的基材混合?？梢詢?yōu)選在反應(yīng)時在使用單獨的金屬絡(luò)合物條件下另外添加配位體，或者在原位制備時使用過量的配位體。過量量可以是例如1至6，和優(yōu)選1至2摩爾，以用于制備的金屬化合物計。
本發(fā)明的方法通?？扇缦逻M行，即首先預(yù)置入催化劑，然后添加基材、任選的反應(yīng)助劑和待加成的化合物，并接著起動反應(yīng)。氣態(tài)的待加成化合物，如氫或氨，優(yōu)選進行加壓。在不同的反應(yīng)類型中，這一方法可以連續(xù)或間歇進行。
根據(jù)本發(fā)明可制得的手性有機化合物是活性物質(zhì)或者用于制備這種物質(zhì)的中間產(chǎn)品，特別是在制備香料和芳香劑、藥劑和農(nóng)藥領(lǐng)域內(nèi)。
以下實施例用以闡述本發(fā)明。
A)制備取代的二茂鐵-二膦縮寫Me是甲基、Ph是苯基、THF是四氫呋喃；TBME是叔丁基甲醚；nbd＝降冰片二烯；實施例A13，3’-位上的甲基取代 a)制備化合物(2)0℃并在攪拌條件下，向5g(7.2mMol)S，R-化合物(1)于40ml THF中形成的溶液中滴加2.6ml(14.4mMol)的叔丁基氫過氧化物于壬烷(5.5Molar)中形成的溶液。接著撤去冷卻器并繼續(xù)攪拌過夜，形成一種黃色沉淀。在添加了40ml庚烷后進行過濾，用略冷的乙醚洗滌并真空干燥(收率88％)。粗產(chǎn)品是純的，然后直接進行進一步使用。
1H-NMR(CDCl3)，特征信號δ7.6-7.4(m，20H)，5.01(m，2H)，4.40(m，2H)，4.27(m，2H)，3.32(m，2H)，1.56(s，12H)，1.19(d，6H)。31P-NMR(CDCl3)δ+26.3(s)。
b)制備化合物(3)-78℃并在攪拌條件下，向4g(5.6mMol)化合物(2)于200ml THF中形成的溶液中滴加10.4ml(16.8mMol)的正丁基鋰(1.6molar于己烷中)并在該溫度下繼續(xù)攪拌反應(yīng)混合物2小時。然后在-78℃下滴加1.05ml(16.8mMol)的碘甲烷并首先在-78℃下0.5小時、然后-40℃下1小時和最后-10℃下30分鐘進一步攪拌反應(yīng)混合物，然后在-10℃和強烈攪拌條件下混入5ml的水。減壓并在最大不超過50℃的條件下蒸去有機溶劑和最后可能不反應(yīng)的碘甲烷，并在二氯甲烷/NaCl水溶液中萃取殘留物。收集有機相，用硫酸鈉干燥并在減壓條件下在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上蒸去溶劑。粗產(chǎn)品作為橙色固體析出，其可毋需進一步提純而進一步進行使用(收率＞98％)。
1H-NMR(C6D6)，特征信號δ7.89-7.7(m，8H)，7.1-6.9(m，12H)，5.40(s，2H)，4.30(m，2H)，4.09(m，2H)，1.68(s，12H)，1.46(s，6H)，1.38(d，6H)。31P-NMR(C6D6)δ+27.2(s)。
c)制備化合物A1)攪拌條件下將390mg(0.53mMol)的氧化膦(3)和1.9ml(10.5mMol)His(OEt)3于10ml甲苯中形成的懸浮液加熱至回流。然后在20分鐘內(nèi)緩緩滴加入0.19ml(0.64mMol)異丙基鈦(IV)并使反應(yīng)混合物繼續(xù)保持回流過夜。冷卻之后，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上蒸去THF，然后將殘留物分散于2ml的乙酸乙酯中并施加到柱上。色譜儀(硅膠60；分散劑＝乙酸乙酯和1％的三乙基胺)賦予了理想的產(chǎn)品，呈橙色發(fā)泡體的形狀，且收率為73％。
1H-NMR(C6D6)，特征信號δ7.8-7.7(m，4H)，7.4-7.3(m，4H)，7.33-7.0(m，12H)，4.70(s，2H)，4.28(m，2H)，3.62(m，2H)，1.79(s，12H)，1.40(s，6H)，1.32(d，6H)。31P-NMR(C6D6)δ-15.3(s)。
實施例A23-位上的甲基取代 a)制備化合物(4)化合物(4)在文獻中有記載P.Knochel等，TetrahedronAsymmetry，10(1999)1839-42。
b)制備化合物(5)制備下列溶液溶液a)0℃下將2.7ml(4mmol)的正丁基鋰(1.6m于己烷中)滴加到溶于3mlTHF中去的0.73ml(4.1mmol)的2，2，6，6-四甲基哌啶中，并在該溫度下攪拌溶液1小時。
溶液b)500mg(1.03mmol)化合物(4)于3mlTHF中形成。
將溶液a)冷卻到-78℃。攪拌條件下于15分鐘內(nèi)滴加溶液b)，并且將反應(yīng)混合物首先在78℃下繼續(xù)攪拌30分鐘，然后在-30℃下繼續(xù)攪拌4h。在重新冷卻到-78℃之后，滴加入0.26ml(4mmol)的碘甲烷并在該溫度下繼續(xù)攪拌2小時。接著，反應(yīng)混合物中混合2ml的THF/水，并用乙酸乙酯/水萃取。收集有機相，用硫酸鈉干燥并在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上餾去溶劑。色譜法提純后(硅膠60流動劑＝10二氯甲烷/1甲醇且含1％的三乙胺)得到主要產(chǎn)品與原料的混合物。因為該混合物在與膦反應(yīng)之后能更好地分離，因此可以毋需進一步提純地繼續(xù)對其加工。樣品提純后用于通過其他色譜法來表征產(chǎn)品。
1H-NMR(CDCl3)，特征信號δ2.10(s，6H)，2.08(s，6H)，1.95(s，3H)，1.45-1.38(m，2×3H)。
c)制備化合物(A2)在0℃下，向340mg溶于5ml乙醚中的步驟b)中所得的產(chǎn)品中滴加1.3ml(2mmol)的正丁基鋰(1.6molar于己烷中)，并在此溫度下攪拌反應(yīng)混合物2小時。冷卻至-78℃之后添加入510mg的二苯基-氯代膦，撤去冷卻床并攪拌過夜。添加1ml水并萃取，用硫酸鈉干燥有機相并在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上進行濃縮。通過色譜法(硅膠60；流動劑＝1乙酸乙酯/5庚烷，且含1％三乙胺)進行提純，得到270mg的橙色固體形式的產(chǎn)品。
1H-NMR(C6D6)，特征信號δ7.91-7.75(m，4H)，7.51-7.37(m，4H)，7.23-7.06(m，12H)，4.74(s，1H)，4.43-4.25(m，2H)，4.35(m，1H)，4.13(m，1H)，4.10(m，1H)，3.73(m，1H)，1.93(s，6H)，1.83(s，6H)，1.50-1.43(m，6H)，1.18(d，3H)。31P-NMR(C6D6)δ-16.3，-23.2。
實施例A35-位上的甲基取代
a)制備化合物(6)化合物(6)在文獻中有記載T.Hayashi等，J.Organomtal.Chem.，370(1989)129-139。
b)制備化合物(7)在100℃下，攪拌5.0g(6.6mmol)化合物(6)和13.3g(115mmol)O-甲基-(S)-脯氨醇于50ml乙腈和5ml水中形成的溶液至少80小時。冷卻之后，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上減壓蒸去溶劑和過量的O-甲基-脯氨醇。殘留物吸收入20ml的TBME中并用水多次洗滌。用硫酸鈉干燥有機相并在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上濃縮。粗產(chǎn)品用色譜法(硅膠60；流動劑＝1乙酸乙酯/4庚烷和1％三乙胺)提純。得到橙色固體發(fā)泡體形式的產(chǎn)品(收率93％)。
1H-NMR(C6D6)，特征信號δ7.52-7.45(m，4H)，7.41-7.34(m，8H)，7.01-6.9(m，12H)，4.53(m，2H)，4.54-4.47(m，2H)，4.20(m，2H)，3.17(m，2H)，3.11(s，6H)，1.52(d，6H)。31P-NMR(C6D6)δ-24.2。
c)制備化合物(A3)在0℃下，向2g(2.4mmol)化合物(7)于35ml TBME中形成的溶液中滴加4ml(5.2mmol)s-丁基鋰(s-BuLi)(1.3m于環(huán)己烷中)，并在0℃下進一步攪拌反應(yīng)混合物2小時。然后，冷卻到-78℃并添加0.195ml(3.1mmol)碘甲烷。一小時后撤去冷卻床。升高溫度到0℃，然后在0℃下再攪拌2小時。將反應(yīng)混合物倒入冰水中，用硫酸鈉干燥有機相并再旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上進行減壓蒸餾。殘留物用色譜法提純(硅膠60；流動劑＝1乙酸乙酯/4庚烷和1％三乙胺)。得到產(chǎn)率71％的黃色固體形式的產(chǎn)品。
1H-NMR(C6D6)，特征信號δ7.50-7.46(m，4H)，7.44-7.33(m，8H)，7.01-6.93(m，12H)，4.60(m，1H)，4.59-4.49(m，1H)，4.42(m，1H)，4.39(m，1H)，4.35-4.27(m，2H)，3.29(m，1H)，3.12(s，3H)，3.09(m，1H)，2.14(s，3H)，1.70(d，3H)，1.42(d，3H)。31P-NMR(C6D6)δ-23.3；-24.1。
實施例A45，5’-位上的溴取代 a)制備化合物(8)化合物(8)可以如C.Glidewell等的J.Organometal.Chem.527(1997)，第259-261頁中記載的那樣進行制備。
b)制備化合物(9)向溶于600ml干乙腈中的5.01g(8.57mMol)的化合物(8)中加入4.94g(42.88mMol)的(S)-2-(甲氧基甲基)吡咯烷，并在100℃下攪拌反應(yīng)混合物72小時。冷卻之后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上蒸去溶劑。殘留物在飽和的NaHCO3/二氯甲烷水溶液中進行萃取，用硫酸鈉干燥有機相并在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上濃縮。色譜法(硅膠60；流動劑＝1THF/2庚烷和2％的三乙胺)得到橙色油狀的理想產(chǎn)品。
1H-NMR(C6D6)，特征信號δ4.16(m，2H)，4.11(m，2H)，3.98(m，4H)，3.95-3.90(d，2H)，3.50-3.40(m，4H)，3.24-3.19(m，2H)，3.20(s，6H)，2.97(m，2H)，2.79(m，2H)，2.21(m，2H)，1.81-1.42(m，8H)。
c)制備化合物(10)將730mg(1.66mMol)化合物(9)溶于2ml的TBME中。在-78℃下，邊攪拌邊緩慢添加入3.18ml(4.14mMol)的s-丁基鋰(1.3Molar環(huán)己烷溶液中)。在-78℃下攪拌反應(yīng)混合物1小時，然后在-30℃下攪拌4小時。接著再冷卻到-78℃，并添加988mg(4.48mMol)的二苯基氯代膦。15分鐘后去除冷卻器并繼續(xù)攪拌反應(yīng)混合物過夜。然后用水/TBME萃取，用硫酸鈉干燥有機相并在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上減壓蒸去溶劑。色譜法(硅膠60；流動劑首先是二氯甲烷直至Cl-PPh2洗出，然后1THF/5庚烷和1％的三乙胺)得到黃色固體狀的理想產(chǎn)品(收率70％)。
1H-NMR(C6D6)，特征信號δ7.53(m，4H)，7.29(m，4H)，7.05-6.96(m，12H)，4.64-4.59(m，2H)，4.39(m，2H)，4.17(m，2H)，3.63(m，2H)，3.37(m，2H)，3.21(s，6H)。31P-NMR(C6D6)δ-22.6(s)。
d)制備化合物(A4)將510mg(0.63mmol)的化合物(10)于10mlTBME中形成的溶液冷卻到-78℃，并緩慢滴加入1.05ml(1.57mmol)的叔丁基鋰(1.5molar戊烷溶液)。升溫至-30℃，并首先在該溫度下攪拌2小時，接著在0℃下繼續(xù)攪拌30分鐘。重新冷卻至-78℃后，緩慢滴加408mg(1.57mmol)1，2-二溴-四氟乙烷于1mlTHF中形成的溶液并在-78℃下繼續(xù)攪拌30分鐘。然后去除冷卻床并繼續(xù)攪拌1小時。使反應(yīng)混合物與2ml的水混合并用二氯甲烷萃取。用硫酸鈉干燥有機相并在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上濃縮。色譜法提純后(硅膠60；流動劑＝20庚烷/1乙酸乙酯和1％的三乙胺)得到黃色固體狀的產(chǎn)品。
1H-NMR(C6D6)，一些特征信號δ7.35-7.29(m，4H)，7.23-7.16(m，4H)，7.02-6.98(m，6H)，6.88-6.79(m，6H)，4.77(m，2H)，4.67(m，2H)，3.88(m，2H)，3.52(m，2H)，3.28(s，6H)，3.08(m，2H)。31P-NMR(C6D6)δ-23.1(s)。
實施例A55-位上的三甲基甲硅烷基取代 將500mg(0.62mmol)的化合物(10)于20ml的TBME中形成的溶液冷卻到-78℃，并緩慢滴加入0.5ml(0.75mmol)叔丁基鋰(1.5molar的戊烷溶液)。接著，在-30℃至-15℃的溫度范圍內(nèi)攪拌2小時。在重新冷卻到-78℃之后，添加入0.1ml(0.8mmol)的三甲基氯硅烷并在-78℃下繼續(xù)攪拌30分鐘。然后，去除冷卻床并再攪拌1小時。反應(yīng)混合物中混入2ml的水，然后用水萃取。有機相用硫酸鈉干燥并在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上對其濃縮。色譜提純(硅膠60流動劑＝20庚烷/1乙酸乙酯和1％三乙胺)后得到橙色固體形式的產(chǎn)品。
1H-NMR(C6D6)，一些特征信號δ7.51-7.45(m，4H)，7.31-7.22(m，4H)，7.02-6.88(m，12H)，4.77(m，1H)，4.73-4.65(m，2H)，4.12(m，1H)，3.98(m，1H)，3.54(m，1H)，3.34(s，3H)，3.22(m，3H)，0.57(m，9H)。31P-NMR(C6D6)δ-23.3，-23.5。
實施例A65，5’-位上的三甲基甲硅烷基取代 將500mg(0.62mmol)的化合物(10)于20ml的TBME中形成的溶液冷卻到-78℃，并緩慢滴加入0.9ml(1.4mmol)叔丁基鋰(1.5molar的戊烷溶液)。接著，在-30℃至-15℃的溫度范圍內(nèi)攪拌2小時。在重新冷卻到-78℃之后，添加入0.2ml(1.6mmol)的三甲基氯硅烷并在-78℃下繼續(xù)攪拌30分鐘。然后，去除冷卻床并再攪拌1小時。反應(yīng)混合物中混入2ml的水，然后用水萃取。有機相用硫酸鈉干燥并在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上對其濃縮。色譜提純(硅膠60流動劑＝20庚烷/1乙酸乙酯和1％三乙胺)后得到橙色固體形式的產(chǎn)品，并且根據(jù)1H-和31P-NMR可知存在兩種阻轉(zhuǎn)異構(gòu)體(Atropisomeren)。
1H-NMR(C6D6)，一些特征信號O-CH3基團的信號δ3.36和3.32(兩個s，積分比～33∶67，總共6H)。
Si(CH3)3基團的信號δ0.65和0.03(兩個s，積分比～67∶33，總共18H)。
31P-NMR(C6D6)δ-24.5(s，大信號)，-28.1(s，小信號)。
實施例(A7)
制備以下溶液溶液a)在0℃下，向溶于1ml THF中的0.232ml(1.37mmol)2，2，6，6-四甲基哌啶中滴加入0.86ml(1.37mmol)的正丁基鋰(1.6m于己烷中)并在該溫度下攪拌溶液1小時。
溶液b)將220mg(0.23mmol)的化合物(A4)溶于10ml的THF中。
將溶液a)冷卻到-78℃。攪拌條件下，在15分鐘內(nèi)滴加溶液b)，并且首先在-78℃下再攪拌反應(yīng)混合物30分鐘，然后在-15至-20℃下再攪拌4小時。重新冷卻至-78℃后，滴加0.173ml(1.73mmol)的三甲基氯硅烷，然后在-20℃下再攪拌2小時。再在-78℃下攪拌反應(yīng)混合物過夜。然后將昏度緩慢升高至+10℃。接著，向反應(yīng)混合物中加入很少量的水并用乙酸乙酯/水萃取。收集有機相，用硫酸鈉干燥并在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器內(nèi)蒸去溶劑。色譜提純(硅膠60流動劑＝1乙酸乙酯/15庚烷且含1％的三乙胺)后分離橙色產(chǎn)品。1H-NMR(CDCl3)，一些特征信號δ7.79-7.73(m，2H)，7.65-7.59(m，2H)，7.04-6.94(m，6H)，3.47(s，3H)，3.44(s，3H)，0.52(s，9H)。31P-NMR(C6D6)δ-24.6；-24.9。
B)制備金屬絡(luò)合物實施例B1將5.1mg(0.0136mMol)[Rh(nbd)2]BF4和來自實施例A6的10.4mg(0.0163mMol)二膦稱重加入帶有電磁攪拌器的Schlenk容器中，并利用真空和氬氣排擠掉空氣。攪拌條件下，添加0.8ml脫氣的甲醇后，得到一種金屬絡(luò)合物(催化劑溶液)的橙色溶液。其形成的是一種均一的、C2-對稱的絡(luò)合物。1H-NMR(CDCl3)，一些特征信號O-CH3基團的信號δ3.14(s，6H)；Si(CH3)3基團的信號δ0.21(s，18H)；31P-NMR(CDCl3)δ+25.6(d，JRh-P＝170Hz)。
C)應(yīng)用例實施例C1不飽和化合物的氫化氫化過程的進行和光學(xué)收率的確定一般記載在W.Weissensteiner等的Organometallics21(2002)，第1766-1774頁中。催化劑分別“原位”地通過在溶劑中混合配位體和作為催化劑前體的金屬絡(luò)合物(如不另外指出即是[Rh(降冰片二烯)2]BF4)而制得。如不另外提及，基材濃度是0.25Mol/l，基材對金屬的摩爾比＝200并且配位體對金屬的摩爾比＝1.05。
氫化基材MAC、DMI、MCA、EAC的反應(yīng)條件催化劑前體＝[Rh(降冰片二烯)2]BF4；溶劑＝甲醇；氫氣壓力＝1bar；溫度＝25℃；反應(yīng)時間1小時。
EAC的氫化在乙醇中并且在存在5％(v/v)CF3CH2OH條件下進行。對于EAC，使用手性柱[Lipodex E(30m)；130℃等溫；190Kpa H2]借助于氣相色譜儀來測定ee。
MAC DMI MCA EAC 基材MPG的反應(yīng)條件催化劑前體＝[Rh(降冰片二烯)Cl]2；溶劑＝甲苯；氫氣壓力＝80bar(8×106pa)；溫度＝25℃；反應(yīng)時間16小時。
基材EOV的反應(yīng)條件催化劑前體＝[Rul2(對-枯烯)]2；溶劑＝乙醇；添加劑每10ml乙醇0.06ml 1N的HCl；氫氣壓力＝80bar；溫度＝80℃；反應(yīng)時間16小時。在用三氟乙酸酐衍生化之后，使用手性柱[Lipodex E(30m)]利用氣相色譜法確定ee。
基材MEA的反應(yīng)條件基材對金屬的摩爾比＝100；催化劑前體＝[Ir(COD)Cl]2；溶劑＝甲苯；添加劑每當(dāng)量的Ir2當(dāng)量四甲基碘化銨和每10ml甲苯0.03ml三氟乙酸；氫氣壓力＝80bar；溫度＝25℃；反應(yīng)時間16小時。
氫化結(jié)果列于下表1和2?！癳e”是指對映體過量。括號中所述是構(gòu)形。對于表1中使用對比配位體和取代配位體所得的結(jié)果，可以看到，取代情況會驚人地影響和反轉(zhuǎn)(umkehren)構(gòu)形。另外，可以看到，若引入取代基可以提高光學(xué)收率。
表1
表2采用本發(fā)明的配位體進行氫化
權(quán)利要求
1.消旋體、立體異構(gòu)體的混合物或光學(xué)純的主體異構(gòu)體形式的具有式I或I’的化合物， 其中，R表示氫，或未取代的或以F、Cl、OH、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的C1-C8烷基、C3-C8環(huán)烷基、C6-C10芳基或C7-C11芳烷基；X1和X2相互獨立地表示仲膦基團；A1表示氨基；或A1表示基團-OR3，且R3表示氫或未取代或以F、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基或-N(C1-C4烷基)2取代的C1-C18的烷基、C3-C8的環(huán)烷基、C6-C10的芳基、C7-C11芳烷基或C1-C18?；?；R1和R2相互獨立地表示鹵原子或經(jīng)由C原子、N原子、S原子、Si原子、P(O)-或P(S)-基團連接在環(huán)戊二烯環(huán)上的取代基；m表示1至3的數(shù)，和n表示0或1至3的數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于，R表示氫、甲基、乙基、環(huán)己基、芐基或苯基。
3.如權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于，仲膦基X1和X2含有兩個相同或兩個不同的烴基，并且仲膦基X1和X2是相同或不同的。
4.如權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于，X1和X2相同或不同地表示非環(huán)的仲膦，且選自-P(C1-C6烷基)2、-P(C5-C8環(huán)烷基)2、-P(C7-C12二環(huán)烷基)2、-P(鄰呋喃基)2、-P(C6H5)2、-P[2-(C1-C6烷基)C6H4]2、-P[3-(C1-C6烷基)C6H4]2、-P[4-(C1-C6烷基)C6H4]2、-P[2-(C1-C6烷氧基)C6H4]2、-P[3-(C1-C6烷氧基)C6H4]2、-P[4-(C1-C6烷氧基)C6H4]2、-P[2-(三氟甲基)C6H4]2、-P[3-(三氟甲基)C6H4]2、-P[4-(三氟甲基)C6H4]2、-P[3，5-二(三氟甲基)C6H3]2、-P[3，5-二(C1-C6烷基)2C6H3]2、-P[3，5-二(C1-C6烷氧基)2C6H3]2、-P[3，4，5-三(C1-C6烷氧基)2C6H3]2和-P[3，5-二(C1-C6烷基)2-4-(C1-C6烷氧基)C6H2]2，或者環(huán)狀的膦，且選自 和 其可以是未取代或者被C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基-C1-C2烷基、苯基、芐基、芐氧基、C1-C4亞烷基-二氧基或任選以苯基取代的亞甲基二氧基一重或多重取代。
5.如權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于，X1和X2是-P(CH3)2、-P(i-C3H7)2、-P(n-C4H9)2、-P(i-C4H9)2、-P(C6H11)2、-P(降莰烷基)2、-P(鄰-呋喃基)2、-P(C6H5)2、P[2-(甲基)C6H4]2、P[3-(甲基)C6H4]2、-P[4-(甲基)C6H4]2、-P[2-(甲氧基)C6H4]2、-P[3-(甲氧基)C6H4]2、-P[4-(甲氧基)C6H4]2、-P[3-(三氟甲基)C6H4]2、-P[4-(三氟甲基)C6H4]2、-P[3，5-二(三氟甲基)C6H3]2、-P[3，5-二(甲基)C6H3]2、-P[3，5-二(甲氧基)C6H3]2、-P[3，4，5-三(甲氧基)C6H2]2、-P[3，5-二(甲基)2-4-(甲氧基)C6H2]2、和具有下式的那些， 其中，R’表示甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、苯氧基、芐氧基、甲氧基甲基、乙氧基甲基或芐氧基甲基，而R”具有與R，相同的意義。
6.如權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于，A1是-NH2、-NHR5或-NR5R6，其中的R5和R6可相互獨立地表示任選取代的脂族、環(huán)脂族或芳族的烴基，或者R5與R6一起與N原子構(gòu)成N-雜環(huán)，該環(huán)還可含有其他選自O(shè)、S或N(C1-C4烷基)的雜原子。
7.如權(quán)利要求6所述的化合物，其特征在于，R5和R6表示甲基、乙基、丙基和丁基的異構(gòu)體、苯基、芐基、環(huán)己基或者R5和R6一起表示四亞甲基、五亞甲基或3-氧雜亞戊基，且其是未取代的或者被C1-C4烷基、C5-C6環(huán)烷基、苯基、芐基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基甲基、C1-C4烷氧基乙基、(C1-C4烷基)2N-、(C1-C4烷基)2N-甲基和(C1-C4烷基)2N-乙基取代。
8.如權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于，取代基R1和R2在環(huán)戊二烯基環(huán)或若干環(huán)戊二烯基環(huán)中連接了一次(m為1且n為0)、各一次(m和n為1)、兩次(m或n為2)或三次(m為2且n為1)。
9.如權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于，取代基R1和R2的位置是3，3’，5和5’位，優(yōu)選的取代模式是3-位、3-和3’-位、5-位與5-和5’-位取代。
10.如權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于，取代基R1和R2選自C1-C4烷基，任選取代的苯基，三(C1-C4烷基)Si，三苯基甲硅烷基，鹵素，-SR06，-CH2OH，-CHR06OH，-CR06R’06OH、-CH2O-R06、-CH(O)、-CO2H、-CO2R06，其中，R06表示具有1至10個C原子的烴基并且R’06O獨立地具有如R’06的含義，以及還有-P(O)(R03)2，且其中R03表示氫、C1-C8烷基、C5-C6環(huán)烷基、苯基或芐基。
11.式IV的化合物， 其中R為氫，或者未取代或以F、Cl、OH、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的C1-C8烷基、C3-C8環(huán)烷基、C6-C10芳基或C7-C11芳烷基；A2是具有至少一個非對稱C原子的開鏈或環(huán)狀的仲胺基。
12.金屬選自TM8-金屬一組且具有式I或I’或IV的化合物作為配位體的金屬絡(luò)合物，所述金屬優(yōu)選是Cu、Ag、Au、Ni、Co、Rh、Pd、Ir、Ru和Pt。
13.如權(quán)利要求12所述的金屬絡(luò)合物，其對應(yīng)于式XII和XIII，A3MeLr(XII)，(A3MeLr)(z+)(E-)z(XIII)其中，A3表示一種式I或I’或IV的化合物，L表示相同或不同的單齒配位的陰離子或非離子配位體，或者L表示相同或不同的二齒配位的陰離子或非離子配位體；r表示2，3或4，條件是當(dāng)L表示單齒配位體時，或者n表示1或2，條件是當(dāng)L為二齒配位體時；z表示1，2或3；Me表示選自Rh、Ir和Ru的金屬；且其中金屬的氧化態(tài)具有0，1，2，3或4；E-是含氧酸或絡(luò)合酸的陰離子；和陰離子配位體要與金屬的氧化態(tài)1，2，3或4的電荷量平衡。
14.如權(quán)利要求12所述的金屬絡(luò)合物，其對應(yīng)于式XVI，[RuaHbZc(A3)dLe]f(Ek)g(S)h(XVI)，其中，Z表示Cl、Br或I；A3表示式I或I’或IV的化合物；L表示相同或不同的配位體；E-是含氧酸、無機酸或絡(luò)合酸的陰離子；S表示作為配位體的具配位能力的溶劑；和a表示1至3，b表示0至4，c表示0至6，d表示1至3，e為0至4，f表示1至3，g表示1至4，h表示0至6和k表示1至4，且絡(luò)合物的總電量是中性的。
15.如權(quán)利要求12所述的金屬絡(luò)合物的用途，用作用于制備手性有機化合物的均相催化劑，優(yōu)選是用于在前手性有機化合物中的碳-或碳-雜原子雙鍵上非對稱加成氫的反應(yīng)。
16.在催化劑存在條件下，通過在前手性有機化合物中的碳-或碳-雜原子雙鍵上非對稱加成氫而制備手性有機化合物的方法，其特征在于，加成反應(yīng)在存在著催化劑量的至少一種如權(quán)利要求12所述的金屬絡(luò)合物條件下進行。
全文摘要
在式(I)的二茂鐵二膦中-其中R例如表示甲基或苯基-可以通過在一個或兩個CP環(huán)上改變結(jié)構(gòu)而在多數(shù)情況下明顯影響相應(yīng)金屬絡(luò)合物的催化性能，并且在選定基材上能更好地優(yōu)化并實質(zhì)上改善催化反應(yīng)。這類二膦配位體通過新的制備方法得到。
文檔編號C07F15/00GK1980943SQ200580022590
公開日2007年6月13日 申請日期2005年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月5日
發(fā)明者B·普金, X·D·馮, F·斯品德勒 申請人:索爾維亞斯股份公司