CN1468248A - 手性二膦作为旋光配体的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及手性二膦作为制备二膦基－金属配合物之旋光配体的应用。本发明还涉及包含手性二膦作为配体的二膦基－金属配合物以及使用所述配合物的不对称催化方法。更具体而言，本发明涉及二膦基－金属配合物在合成具有所希望的手性的有机产品的不对称氢化或者异构化法中的应用。

Description

手性二膦作为旋光配体的应用
技术领域
本发明涉及手性二膦作为制备二膦基-金属配合物之旋光配体的应用。本发明还涉及包含手性二膦作为配体的二膦基-金属配合物以及使用所述配合物的不对称催化方法。更具体而言，本发明涉及二膦基-金属配合物在合成具有所希望的手性的有机产品的不对称氢化或者异构化法中的应用。
背景技术
现有技术中已知的是，合成二膦基-金属配合物所用的各种配体对不对称氢化具有催化性质。例如Takasago公司在第444 930号、第295 109号欧洲专利申请中描述的BINAP化合物，Hoffmann-La-Roche公司在第398132号欧洲专利申请和PCT专利申请WO93/15090中描述的MeOBIPHEP化合物。
申请人现在提出新的二膦基-金属络合物，其包含手性二膦作为旋光配体，特别适合用于具有所希望的手性的有机产品的合成，而且具有高的收率和对映体选择性。
发明内容
因此，本发明的目的在于以下式(I)的(R)或(S)手性二膦作为制备二膦基-金属络合物的旋光配体的应用：其中
R和R1可相同或不同，并代表C1-10饱和或不饱和烷基、C3-9饱和或不饱和环烷基、C5-10芳基，这些基团可任选地被卤素、羟基、C1-5烷氧基、氨基如NH2、NHR4、N(R4)2、亚磺基、磺酰基取代，其中R4代表烷基、烷氧基或烷基羰基，上述烷基、烷氧基、芳基可任选包含一个或者多个杂原子如O、N、S、Si，
或者R和R1一起代表饱和或不饱和的C2-6取代烷基、饱和或不饱和C3-9环烷基、C5-10芳基，上述环烷基或芳基可任选地被C1-5烷基、卤素、羟基、C1-5烷氧基、氨基如NH2、NHR4、N(R4)2、亚磺基、磺酰基取代，其中R4代表烷基、烷氧基或烷基羰基，所述烷基、环烷基、芳基可任选地包含一个或者多个选自于O、N、S、Si的杂原子；
R2和R3可相同或不同，并代表饱和或不饱和的C3-8环烷基、C6-10芳基，上述基团可任选地被以下基团取代：卤素、羟基、C1-5烷氧基、氨基如NH2、NHR4、N(R4)2、亚磺基、磺酰基，其中R4代表烷基、烷氧基或烷基羰基，所述环烷基、芳基可任选地包含一个或者多个选自于O、N、S、Si的杂原子；
或者R2和R3可一起形成饱和或不饱和的C4-8碳环基、C6-10芳基，上述基团可任选地被以下基团取代：卤素、羟基、C1-5烷氧基、氨基如NH2、NHR4、N(R4)2、亚磺基、磺酰基，其中R4代表烷基、烷氧基或烷基羰基，所述碳环基、芳基可任选地包含一个或者多个选自于O、N、S、Si的杂原子。
根据本发明，式(I)的手性二膦可用于制备多种类型的二膦基-金属络合物。
使用根据本发明之式(I)的手性二膦制得的第一组二膦基-金属络合物相应于以下式(II)：
               MxHyXz(L)2(SV)p        (II)其中：M代表金属，如钌、铑或铱；X代表卤素，如氯、溴、氟或碘；Sv代表叔胺、酮、醚；L代表上述式(I)的(R)或(S)手性二膦；y是0或1的整数；x是1或2的整数；z是1-4的整数；p是0或1的整数。
在式(II)的二膦基-金属络合物中，本发明还更特别地涉及式(IIA)和(IIB)的络合物。
式(IIA)的络合物是其中y＝0、x＝2、z＝4而p＝1者，该络合物相应于以下式(IIA)：
               M2X4L2(SV)       (IIA)其中M、X、L和Sv与式(II)中的定义相同。
式(IIA)络合物例如是：
-Ru4Cl2[(R)或(S)CH3COO-Binap]2·N(Et)3，也称为二[2，2′-双(二苯基膦基)(R)或(S)-6，6′-二乙酰氧基联苯基]-四氯二钌三乙胺；
-Ru4Cl2[(Me)2 CHCOO-Binap]2·N(Et)3，也称为二[2，2′-双(二苯基膦基)(R)或(S)-6，6′-二异丁酰氧基联苯基]-四氯二钌三乙胺；
-Ru4Cl2[(CH3)3 CCOO-Binap]2·N(Et)3，也称为二[2，2′-双(二苯基膦基)(R)或(S)-6，6′-二(三甲基乙酰氧基)联苯基]-四氯二钌三乙胺；
-Ru4Cl2[(Me)2 CHCH2COO-Binap]2·N(Et)3，
-Ru4Cl2(CH3COO-Binap)2·CO(Me)2，
-Ru4Br2(CH3COO-Binap)2·N(Et)3，
-Ru4Br2((Me)2CHCOO-Binap)2·N(Et)3，
-Ru4Br2((CH3)3CCOO-Binap)2·N(Et)3，
-Ru4Br2((Me)2CHCH2COO-Binap)2·N(Et)3，
-Ru4Br2(CH3COO-Binap)2·CO(Me)2，
-Ru4Br2((Me)2CHCOO-Binap)2·CO(Me)2，
-Ru4Br2((CH3)3CCOO-Binap)2·CO(Me)2，
-Ru4Br2((Me)2CHCH2COO-Binap)2·CO(Me)2，
-Ru4Br2(C6H5COO-Binap)2·CO(Me)2，
-Ru4Br2(C6H11COO-Binap)2·CO(Me)2，
-Ru4Br2(C4H3OCOO-Binap)2·CO(Me)2，
-Ru4Br2(CH3OCH2COO-Binap)2·CO(Me)2。
式(IIB)的络合物是其中y＝1、x＝1、z＝1而p＝0者，该络合物相应于以下式(IIB)：
               MHXL2          (IIB)其中M、X和L与式(II)中的定义相同，而H代表氢原子。
使用根据本发明之式(I)的手性二膦制得的第二组二膦基-金属络合物相应于以下式(III)：
               MXj(Ar)mLYn    (III)其中：M、X、L与式(II)中的定义相同，Ar代表烯烃如乙烯、1，3-丁二烯、环己二烯、降冰片二烯、环辛-1，
5-二烯，pi-烯丙基，腈如乙腈，式(IV)的芳烃：
其中：R5、R6、R7、R8、R9和R10可相同或不同，并选自于氢原子、
C1-5烷基、异烷基、叔烷基、烷氧基，上述基团可包含一个或
者多个如O、N和Si的杂原子；Y代表阴离子，如ClO4 -、BF4 -、PF6 -，j是0或1的整数，m是1、2或4的整数，n是1或2的整数。
使用根据本发明之式(I)的手性二膦制得的第三组二膦基-金属络合物相应于以下式(V)：
            [MX(P(R11)2(R12))L]2X     (V)其中：M、X、L与式(II)中的定义相同，R11和R12可相同或不同，并代表苯基或者被烷基、烷氧基或二烷基氨基
取代的苯基。
使用根据本发明之式(I)的手性二膦制得的第四组二膦基-金属络合物相应于以下式(VI)：
                  M(L)Z2             (VI)其中：M和L与式(II)中的定义相同，以及Z代表式R13COO-的酯基、式-OOCR13COO-的二酯基、式
R13CH(NH2)COO-的氨基酯基，其中R13代表C1-4的烷基、C1-4的卤
代烷基、取代或未取代的苯基。
使用根据本发明之式(I)的手性二膦制得的第五组二膦基-金属络合物相应于以下式(VII)：
              [M(L)WXk]nZ′p       (VII)其中：M、X和L与式(II)中的定义相同，W代表锌、铝、钛或锡，Z′代表：
-式R14COO-的酯基，其中R14代表C1-4的烷基、C1-4卤代烷基、取代或未取代苯基，而且当n＝1且p＝2，W为Zn时，则k＝2，当W是Al时，则k＝3，当W是Ti或Sn时，则k＝4；
-叔胺，如三乙基胺，而且当n＝2且p＝1，W为Zn时，则k＝4，当W是Al时，则k＝5，当W是Ti或Sn时，则k＝6。
使用根据本发明之式(I)的手性二膦制得的第六组二膦基-金属络合物相应于以下式(VIII)：
                MH(L)2Y          (VIII)其中：H代表氢原子，M和L与式(II)中的定义相同，Y代表阴离子，如ClO4 -、BF4 -、PF6 -。
使用根据本发明之式(I)的手性二膦制得的第七组二膦基-金属络合物相应于以下式(IX)：
                  M(L)Y2       (IX)其中：M和L与式(II)中的定义相同，Y代表阴离子，如ClO4 -、BF4 -、PF6 -。
使用根据本发明之式(I)的手性二膦制得的第八组二膦基-金属络合物相应于以下式(X)：
                 M(L)2Y          (X)其中：M和L与式(II)中的定义相同，Y代表阴离子，如ClO4 -、BF4 -、PF6 -。
式(I)的(R)或(S)手性二膦可通过本领域技术人员已知的方法由式(XI)的化合物制备：
Figure A0181673800161
其中：R2和R3与式(I)中的定义相同。
该方法包括在式(XI)的化合物以及衍生于式RCOX或R1COX的酰氯的化合物存在下进行反应，其中R和R1与式(I)中的定义相同，而X与式(II)中的定义相同。
式(XI)的化合物是根据PCT专利申请WO 9315090中描述的方法由式(XII)的化合物制得的：
Figure A0181673800171
其中：R2和R3与式(I)中的定义相同。
式(II)、(III)和(III)的络合物可根据类似于现有技术中描述的方法来制备。
实际上，根据欧洲专利申请No.174057中描述的方法，式(II)的络合物可由式(XIII)的化合物制备：
               MX2(COD)2     (XIII)其中M、X与式(II)中的定义相同，而COD代表环辛二烯。
类似地，根据欧洲专利申请No.366 390中描述的方法，式(III)的络合物可由式(XIV)的化合物制备：
              [MX2(Ar)]2     (XIV)其中M、X和Ar与式(III)中的定义相同。
最后，根据欧洲专利申请No.470 756中描述的方法，式(V)的化合物可由式(XV)的化合物制备：
        [MX(P(R11)2(R12))(DMA)]2X    (XV)其中M、X、R11和R12与式(V)中的定义相同，而DMA代表二甲基乙酰胺。
式(VI)、(VII)、(VIII)、(IX)和(X)的络合物也可根据类似于现有技术中描述的方法来制备。
实际上，式(VI)和(VII)的络合物可由式(IIA)的化合物通过类似于欧洲专利申请245 960和271 310中描述的方法制备。式(VIII)、(IX)和(X)的络合物可由式(IIB)的化合物通过类似于欧洲专利申请256 6334、245 959和271 310中描述的方法制备。
本发明还涉及式(II)、(III)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)、(IX)和(X)的络合物，以及它们在不对称催化法中作为催化剂的应用。另外，本发明更具体地涉及它们在不对称氢化或者不对称异构化方法中的应用。
本发明特别是涉及它们在不对称氢化携带以下式(XVI)之官能团的不饱和化合物的方法中的应用：
Figure A0181673800181
其中：
A和B相同或不同，并且选自于C1-5烷基、芳基、C1-7羟基羰基、C1-7烷氧基羰基、C1-10芳氧基羰基、C1-7卤代烷基、杂芳基、饱和或不饱和环烷基，上述烷基、芳基、环烷基可任选包含一个或者多个选自于以下组中的取代基：卤素如氯、氟、溴，-NO2，C1-5烷基，C1-5烷氧基，稠合或未稠合的C1-7环烷基，稠合或未稠合并任选被卤素、C1-5烷基、C1-5烷氧基取代的芳基，上述烷基、环烷基、芳基可任选包含一个或者多个如O、N或Si的杂原子，
或者A和B一起形成C2-6取代烷基、饱和或不饱和的C3-9环烷基、C5-10芳基，上述基团可任选地被以下基团取代：C1-5烷基、卤素、羟基、C1-5烷氧基、氨基如NH2、NHR4、N(R4)2、亚磺基、磺酰基，其中R4代表烷基、烷氧基或烷基羰基，所述烷基、环烷基、芳基可任选地包含一个或者多个选自于O、N、S、Si的杂原子；
Q代表氧、基团-NR16、-NOR16或-C(R16)2，其中R16选自C1-5烷基、芳基、被C1-4烷基取代的杂芳基。
在式(XVI)的化合物中，例如包括但不限于以下化合物：烯酸或酯的衍生物、烯醇或醚的衍生物、烯酰胺的衍生物、烯胺的衍生物、β-酮基酸或酯的衍生物、γ-酮基酸或酯的衍生物、β，γ-二酮基酸或酯的衍生物、α-酰氨基-β-酮基酸或酯的衍生物、卤代酮的衍生物、羟基或烷氧基酮的衍生物、亚氨的衍生物。
根据本发明优选的不对称氢化法包括在合适的溶剂中，在作为催化剂的式(II)、(III)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)、(IX)或(X)的催化络合物存在下，处理式(XVI)的化合物，其中操作条件优选如下所述：
-温度在0-150℃之间，
-氢压在1-20bar或者在1-100bar之间，
-催化剂的量与底物的量之比在1/50000-1/10之间，优选在10/10000-1/10之间，特别优选在10/100-1/10之间。
氢化反应的持续时间通常超过或者等于1小时。随底物和催化剂的变化，氢化反应时间例如在1-70小时之间。
只要可溶解底物而且对反应没有负面影响，可单独或者混合使用所有的溶剂。可用于本发明方法中的溶剂例如包括水，烃类如己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、苯、甲苯和二甲苯，醚如四氢呋喃、四氢吡喃、二氧六环、二甲氧基乙烷、二异丙基醚和二乙二醇二甲醚，酯如甲酸烷基酯或乙酸烷基酯如甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯和丙酸乙酯，酮如丙酮、二乙基酮、二异丙基酮、甲基异丁基酮、甲基乙基酮和乙酰基丙酮，醇如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇，腈如乙腈，卤代烷如二氯甲烷、氯仿和1，2-二氯乙烷，胺如二甲胺、三乙胺、二异丁基胺、三乙胺、N-甲基哌啶、乙基二异丙基胺、N-甲基环己基胺和吡啶，有机酸如乙酸、丙酸和甲酸，酰胺如二甲基甲酰胺和N-甲基甲酰胺。
在进行反应时，推荐底物在溶剂中的使用浓度为0.1-2mol/L。
本发明的其他优点和特征在参考以下实施例的描述后将更为明显，但这些实施例绝非是对本发明范围的限制。I-制备配体实施例1：制备配体(R)-HOBIPHEP：(R)-6，6′-二羟基联苯基-2，2′-二基双(二苯基膦)
根据PCT专利申请WO 9315090中描述的方法进行。
化合物(R)-HOBIPHEP以定量产率得到。实施例2：制备配体(R)-CH3COOBIPHEP(简称为A)：(R)-6，6′-乙酰氧基联苯基-2，2′-二基双(二苯基膦)
在氮气氛下，在250ml的tetracol圆底烧瓶中，将(R)-HOBIPHEP(5.65g，1.01×10-2mol)悬浮在100ml的DMF中。在20/24℃下添加碳酸钾(7g)。搅拌10分钟后，缓慢滴加乙酰氯(1.7g，2.14×10-2mol)。在24/25℃下保持48小时。
浓缩反应液。残留物分配在220ml乙酸乙酯和50ml水的溶液中。
倾析后，用氯化钠溶液洗涤有机相(3×30ml)。干燥有机相，过滤，然后真空浓缩。
得到4.5g浅栗色晶体产物。
该产物在色谱柱上进行纯制，洗脱剂：CH2Cl2/己烷(1/2)。
得到3.35g白色晶体产物。
产率：纯物质的59％
[α]D 23：+52.4°
RMN1H：7.4-7.05ppm(m，26H，芳香H)，1.7ppm(s，6H，CH3CO)
RMN13C：168.9(CO)，122.8-148.9(芳香C)，20.5(甲基C)实施例3：制备配体(R)-(CH3)2CHCOOBIPHEP(简称为B)：(R)-6，6′-异丁酰氧基联苯基-2，2′-二基双(二苯基膦)
在搅拌下，在250ml的tetracol圆底烧瓶中，将(R)-HOBIPHEP(4g，7.21×10-3mol)悬浮在72ml的THF中。将反应液冷却至-20℃，然后添加NaH(0.61g，0.025mol)。反应液在-20℃下搅拌1小时。再将反应液冷却至-30℃，滴加98％的异丁酰氯(1.6ml，0.025mol)。使反应液升高至约20℃的室温(用时约1小时)。反应液用50ml的水进行水解。反应是放热的。用40ml的乙酸乙酯萃取。有机相用水(20ml)洗涤，然后用氯化钠水溶液洗涤(2×20ml)。干燥有机相，过滤，然后真空浓缩。
得到5.6g栗色胶状产物。
该产物在色谱柱上进行纯制，洗脱剂：CH2Cl2/己烷(1/2)。
得到2.36g白色晶体产物。
产率：纯物质的31.4％
[α]D 23：+49.6°
RMN1H：7.2-7.55ppm(m，26H，芳香H)，2.2-2.35ppm(m，2H，-CH-)，0.8-1.05ppm(m，12H，(CH3)2-)
RMN13C：175(CO)，123-149(芳香C)，34(CH-)，19(甲基C)实施例4：制备配体(R)-(CH3)3CCOOBIPHEP(简称为C)：(R)-6，6′-叔丁酰氧基联苯基-2，2′-二基双(二苯基膦)
根据与实施例2相同的方法。
产率：58％
RMN1H：7.05-7.4ppm(m，26H，芳香H)，0.8ppm(m，18H，(CH3))
RMN13C：176(CO)，122.8-149(芳香C)，39.5(C)，28(甲基C)实施例5：制备配体(R)-(CH3)2CHCH2COOBIPHEP(简称为D)：(R)-6，6′-异戊酰氧基联苯基-2，2′-二基双(二苯基膦)
按照实施例3的操作模式进行。
水解前，反应液在20℃下放置24小时。
得到5.1g油状产物。
该产物在色谱柱上进行纯制，洗脱剂：CH2Cl2/己烷(1/2)。
得到1.7g白色晶体产物。
产率：纯物质的37％
RMN1H：7.2-7.55ppm(m，26H，芳香H)，1.85-2.05ppm(m，6H，CH2CH-)，0.95ppm(d，12H，(CH3)2-)
RMN13C：171(CO)，123-149.4(芳香C)，43.1(CH-)，25.6(CH2)，22.7(甲基C)实施例6：制备配体(R)-C6H5COOBIPHEP(简称为E)：(R)-6，6′-苯甲酰氧基联苯基-2，2′-二基双(二苯基膦)
在氮气氛下，在500ml的tetracol圆底烧瓶中，将NaH(2.6g，0.108mol)放入THF(64ml)中。
在20℃下于45分钟内添加(R)-HOBIPHEP(0.0257mol)的DMF(64ml)溶液。在20℃下搅拌1小时。将反应液冷却至-40℃。在20分钟的时间内滴加苯甲酰氯(8.18ml，得自于Fluka)。使反应液在-40/45℃下保持45分钟。
添加10％的盐酸(75ml)。
在添加期间使温度升高至0℃。
终止水解，使温度重新达到室温。用乙酸乙酯(50ml和40ml)萃取反应液。有机相用水(2×20ml)洗涤。干燥有机相，过滤，然后真空浓缩。
得到5.6g栗色油状产物。
该产物在色谱柱上进行纯制，洗脱剂：己烷至甲苯。
得到白色晶体产物。
产率：纯物质的55.2％
[α]D 23：+49.6°
RMN1H：7-7.55ppm(m，芳香H)
RMN13C：164(CO)，123-149(芳香C)实施例7：制备配体(R)-C6H11COOBIPHEP(简称为F)：(R)-6，6′-环己酰氧基联苯基-2，2′-二基双(二苯基膦)
按照与实施例6相同的方法进行，但不通过柱色谱进行纯制。
得到白色晶体产物。
产率：纯物质的52.5％
RMN1H：7.15-7.5ppm(m，26H，芳香H)，1.95ppm(m，2H，-CH-)，1-1.6ppm(m，20H，-(CH2)-)
RMN13C：172(CO)，123-149.5(芳香C)，43(CH-)，26和28(CH2)实施例8：制备配体(R)-(C4H3O)COOBIPHEP(简称为G)：(R)-6，6′-呋喃酰(furanoyl)氧基联苯基-2，2′-二基双(二苯基膦)
按照与实施例6相同的方法进行，并通过柱色谱进行纯制。洗脱剂为二氯甲烷。
得到白色或淡黄色晶体产物。
产率：纯物质的84.2％
RMN1H：7.6-6.35ppm(m，H，芳香H+呋喃基H)
RMN13C：156(CO)，110-149(芳香C)实施例9：制备配体(R)-CH3OCH2COOBIPHEP(简称为H)：(R)-6，6′-甲氧基乙酰氧基联苯基-2，2′-二基双(二苯基膦)
按照与实施例6相同的方法进行，但不通过柱色谱进行纯制。
得到白色或淡黄色晶体产物。
产率：纯物质的34.8％
RMN1H：7.4-7.08ppm(m，26H，芳香H)，3.6ppm(s，4H，-OCH2-)，3.25ppm(s，6H，CH3O-)
RMN13C：169(CO)，123-149(芳香C)，69(CH2O-)，60(甲氧基C)II-制备催化剂
实施例  式R＝R1 简称 名称
10  CH3CO2 (R)-cAl (R)-乙酰氧基BIPHEPRuBr2·丙酮
11  CH3CO2 (R)-cA (R)-乙酰氧基BIPHEPRu(OAc)2
12  (CH3)2CHCO2 (R)-cB (R)-异丙酰氧基BIPHEPRu(OAc)2
13  (CH3)2CHCO2 (R)-cB (R)-异丙酰氧基BIPHEPRuBr2
14  (CH3)3CCO2 (R)-cC 叔丁酰氧基BIPHEPRuBr2
15  (CH3)2CHCH2CO2 (R)-cD 异戊酰氧基BIPHEPRuBr2
16  C6H5CO2 (R)-cE 苯甲酰氧基BIPHEPRuBr2
17  C6H11CO2 (R)-cF 环己酰氧基BIPHEPRuBr2
18  C4H3OCO2 (R)-cG 2-呋喃酰基氧基BIPHEPRuBr2
19  CH3OCH2CO2 (R)-cH 甲氧基乙酰氧基BIPHEPRuBr2
实施例10：制备催化剂：络合物[RuBr2(R)-CH3COOBIPHEP]2·丙酮
在氢化容器内引入配体(R)-CH3COOBIPHEP(20.8mg，0.032mol)和1，5-双甲基烯丙基环辛二烯钌(8.4mg，0.26mol)在1.5ml丙酮中的溶液。随后通过注射器添加氢溴酸在甲醇中的溶液(0.128ml，0.5M溶液)。在20℃下搅拌15分钟。
得到络合物[RuBr2(R)-CH3COOBIPHEP]2·丙酮的催化剂溶液。实施例11：制备催化剂：络合物Ru(R)-CH3COOBIPHEP(OAc)2
在100ml的tetracol中，在氮气氛下引入配体(R)-CH3COOBIPHEP(8g)在甲苯(50ml)中的溶液。
添加醋酸钠(4.48g)、环辛二烯二氯化钌(CODRuCl2)(3.85g)。
快速添加乙酸(15.5g)。加热回流(93℃)22小时。
冷却至65℃。真空下共沸蒸馏乙酸/甲苯。重新添加甲苯(40ml)以除去乙酸，直至残留体积为20ml。
冷却至50℃，引入丙酮(112ml)。冷却至20℃，然后搅拌1小时。
过滤并浓缩滤液。残留物在甲苯中分配(2×20ml)，然后浓缩。
在70℃和搅拌下，向浓缩液中滴加庚烷(52ml)(添加时间为52分钟)。
冷却至20℃。
过滤，然后用庚烷淋洗(2×20ml)。在箱中干燥。
得到深绿色晶体。
产率：30.2％
元素分析：58.6％C，4.6％H。实施例12：制备催化剂：络合物Ru(R)-(CH3)2CHCOOBIPHEP(OAc)2
根据与实施例11相同的方法进行。得到深绿色晶体。
产率：83％
实施例13-19按照与实施例10相同的方法进行。III-在不对称氢化中的应用实施例20：苯甲酰基乙酸乙酯的不对称氢化，催化剂的配体：A
Figure A0181673800261
向实施例10的催化剂溶液中添加苯甲酰基乙酸乙酯(0.5g，0.0026mol)和5ml的乙醇。在20bar的压力下进行氢化。反应液加热至50℃，然后搅拌22小时。浓缩反应液。
得到0.54g棕色液态产物。
产率：化学纯度82％
e.e.：97.8％
实施例21-23：按照与实施例20相同的方法进行，但使用配体B、C或D。
  实施例   L*配体   催化剂   操作条件     产率     e.e.
    21     B [RuL*Br2]   S/C＝100     95.7％
    22     D [RuL*Br2]     同上     95.8％
    23     C [RuL*Br2]     同上     96.2％
实施例24：羟基丙酮的不对称氢化，配体：A
Figure A0181673800262
按照与实施例20相同的方法进行，但反应中的氢压、温度和底物/催化剂(S/C)比例如上所示。
得到棕色液态产物。
产率：化学纯度72.7％
e.e.：96.1％
实施例25-33：按照与实施例24相同的方法进行，但使用配体B、C、D、E、F、G或H，催化剂：[RuL*Br2]。
    实施例     L*配体     S/C     产率     e.e.
    25     B     1/3000     定量     95.7％
    26     D     1/3000     同上     95.8％
    27     C     1/3000     同上     96.2％
    28     A     1/1000     同上     95.5％
    29     C     1/1000     同上     96.1％
    30     E     1/1000     同上     96.6％
    31     F     1/1000     同上     96.5％
    32     G     1/1000     同上     95.5％
    33     H     1/1000     同上     96.6％
实施例34：羟基丙酮化合物的不对称氢化
Figure A0181673800271
按照与实施例20相同的方法进行，但反应中的氢压、温度和底物/催化剂(S/C)比例如上所示。
得到棕色液态产物。
产率：80-95％，e.e.：97％
实施例35-39：按照与实施例34相同的方法进行，但使用配体B、C、D、E、F、G或H，催化剂：[RuL*Br2]。
  实施例   L*配体     产率     e.e.
    35     C     80-95％     97.2％
    36     E     同上     97.6％
    37     F     同上     97.2％
    38     G     同上     97.9％
    39     H     同上     97.5％
实施例40：4-氯乙酰乙酸酯化合物的不对称氢化
按照与实施例20相同的方法进行，但反应中的氢压、温度和底物/催化剂(S/C)比例如上所示。
得到油状产物。
产率：定量，化学纯度52％
e.e.：94％
实施例41：按照与实施例40相同的方法进行，但使用配体B，催化剂：[RuL*Br2]。
  实施例   L*配体   催化剂     S/C     产率     e.e.
    41     B   [RuL*Br2]     1/4000     定量     98.4
*：温度条件为75℃实施例42：N-[1-(2-萘基)乙烯基]乙酰胺化合物的不对称氢化，配体：A
按照与实施例20相同的方法进行，但反应中的氢压、温度和底物/催化剂(S/C)比例如上所示。
得到油状产物。
产率：80-90％，e.e.：85.8％
实施例43-47：按照与实施例42相同的方法进行，但使用配体B、C、E、F和G，催化剂：[RuL*Br2]。
  实施例   L*配体     产率     e.e.
    43     B     80-90％     87.5％
    44     C     同上     91.2％
    45     E     同上     90.8％
    46     F     同上     88.7％
    47     G     同上     89.7％
实施例48：衣康酸二甲酯化合物的不对称氢化，配体：A
Figure A0181673800301
按照与实施例20相同的方法进行，但反应中的氢压、温度和底物/催化剂(S/C)比例如上所示。
得到棕色油状产物。
产率：80-90％，e.e.：97.4％
实施例49-54：按照与实施例48相同的方法进行，但使用配体C、E、F、G和H，催化剂：[RuL*Br2]。
  实施例   L*配体     产率     e.e.
    49     C     80--90％     97.6％
    50     E     同上     96.4％
    51     F     同上     97.7％
    52     G     同上     93.2％
    53     H     同上     97.3％

Claims (21)

1、式(I)的(R)或(S)手性二膦作为制备二膦基-金属络合物的旋光配体的应用：
Figure A0181673800021
其中
R和R1可相同或不同，并代表C1-10饱和或不饱和烷基、C3-9饱和或不饱和环烷基、C5-10芳基，这些基团可任选地被卤素、羟基、C1-5烷氧基、氨基如NH2、NHR4、N(R4)2、亚磺基、磺酰基取代，其中R4代表烷基、烷氧基或烷基羰基，上述烷基、烷氧基、芳基可任选包含一个或者多个杂原子如O、N、S、Si，
或者R和R1一起代表饱和或不饱和的C2-6取代烷基、饱和或不饱和C3-9环烷基、C5-10芳基，上述环烷基或芳基可任选地被C1-5烷基、卤素、羟基、C1-5烷氧基、氨基如NH2、NHR4、N(R4)2、亚磺基、磺酰基，其中R4代表烷基、烷氧基或烷基羰基，所述烷基、环烷基、芳基可任选地包含一个或者多个选自于O、N、S、Si的杂原子；
R2和R3可相同或不同，并代表饱和或不饱和的C3-8环烷基、C6-10芳基，上述基团可任选地被以下基团取代：卤素、羟基、C1-5烷氧基、氨基如NH2、NHR4、N(R4)2、亚磺基、磺酰基，其中R4代表烷基、烷氧基或烷基羰基，所述环烷基、芳基可任选地包含一个或者多个选自于O、N、S、Si的杂原子；
或者R2和R3可一起形成饱和或不饱和的C4-8碳环基、C6-10芳基，上述基团可任选地被以下基团取代：卤素、羟基、C1-5烷氧基、氨基如NH2、NHR4、N(R4)2、亚磺基、磺酰基，其中R4代表烷基、烷氧基或烷基羰基，所述碳环基、芳基可任选地包含一个或者多个选自于O、N、S、Si的杂原子。
2、如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述二膦基-金属络合物相应于以下式(II)：
               MxHyXz(L)2(Sv)p         (II)其中：M代表金属，如钌、铑或铱X代表卤素，如氯、溴、氟或碘；Sv代表叔胺、酮、醚；L代表如权利要求1中所定义的式(I)的(R)或(S)手性二膦；y是0或1的整数；x是1或2的整数；z是1或4的整数；p是0或1的整数。
3、如权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述二膦基-金属络合物中相应于以下式(IIA)：
                M2X4L2(Sv)          (IIA)其中M、X、L和Sv与权利要求2之式(II)中的定义相同。
4、如权利要求1-3之一所述的应用，其特征在于，所述二膦基-金属络合物选自于：
-Ru4Cl2[(R)或(S)CH3COO-Binap]2·N(Et)3，也称为二[2，2′-双(二苯基膦基)(R)或(S)-6，6′-二乙酰氧基联苯基]-四氯二钌三乙胺；
-Ru4Cl2[(Me)2 CHCOO-Binap]2·N(Et)3，也称为二[2，2′-双(二苯基膦基)(R)或(S)-6，6′-二异丁酰氧基联苯基]-四氯二钌三乙胺；
-Ru4Cl2[(CH3)3 CCOO-Binap]2·N(Et)3，也称为二[2，2′-双(二苯基膦基)(R)或(S)-6，6′-二(三甲基乙酰氧基)联苯基]-四氯二钌三乙胺；
-Ru4Cl2[(Me)2 CHCH2COO-Binap]2·N(Et)3，
-Ru4Cl2(CH3COO-Binap)2·CO(Me)2，
-Ru4Br2(CH3COO-Binap)2·N(Et)3，
-Ru4Br2((Me)2CHCOO-Binap)2·N(Et)3，
-Ru4Br2((CH3)3CCOO-Binap)2·N(Et)3，
-Ru4Br2((Me)2CHCH2COO-Binap)2·N(Et)3，
-Ru4Br2(CH3COO-Binap)2·CO(Me)2，
-Ru4Br2((Me)2CHCOO-Binap)2·CO(Me)2，
-Ru4Br2((CH3)3CCOO-Binap)2·CO(Me)2，
-Ru4Br2((Me)2CHCH2COO-Binap)2·CO(Me)2，
-Ru4Br2(C6H5COO-Binap)2·CO(Me)2，
-Ru4Br2(C6H11COO-Binap)2·CO(Me)2，
-Ru4Br2(C4H3OCOO-Binap)2·CO(Me)2，
-Ru4Br2(CH3OCH2COO-Binap)2·CO(Me)2。
5、如权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述二膦基-金属络合物相应于以下式(IIB)：
                MHXL2               (IIB)其中M、X和L与权利要求2之式(II)中的定义相同，而H代表氢原子。
6、如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述二膦基-金属络合物相应于以下式(III)：
                MXj(Ar)mLYn       (III)其中：M、X、L与权利要求2之式(II)中的定义相同，Ar代表烯烃如乙烯、1，3-丁二烯、环己二烯、降冰片二烯、环辛-1，
5-二烯，pi-烯丙基，腈如乙腈，式(IV)的芳烃：
其中：R5、R6、R7、R8、R9和R10可相同或不同，并选自于氢原子、
C1-5烷基、异烷基、叔烷基、烷氧基，上述基团可包含一个或
者多个如O、N和Si的杂原子；Y代表阴离子，如ClO4 -、BF4 -、PF6 -，j是0或1的整数，m是1、2或4的整数，n是1或2的整数。
7、如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述二膦基-金属络合物相应于以下式(V)：
           [MX(P(R11)2(R12))L]2X      (V)其中：M、X、L与权利要求2之式(II)中的定义相同，R11和R12可相同或不同，并代表苯基或者被烷基、烷氧基或二烷基氨基取代的苯基。
8、如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述二膦基-金属络合物相应于以下式(VI)：
                  M(L)Z2           (VI)其中：M和L与权利要求2之式(II)中的定义相同，以及Z代表式R13COO-的酯基、式-OOCR13COO-的二酯基、式
R13CH(NH2)COO-的氨基酯基，其中R13代表C1-4的烷基、C1-4的卤
代烷基、取代或未取代的苯基。
9、如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述二膦基-金属络合物相应于以下式(VII)：
               [M(L)WXk]n Z′p        (VII)其中：M、X和L与权利要求2之式(II)中的定义相同，W代表锌、铝、钛或锡，Z′代表：
-式R14COO-的酯基，其中R14代表C1-4的烷基、C1-4卤代烷基、取代或未取代苯基，而且当n＝1且p＝2，W为Zn时，则k＝2，当W是Al时，则k＝3，当W是Ti或Sn时，则k＝4；
-叔胺，如三乙基胺，而且当n＝2且p＝1，W为Zn时，则k＝4，当W是Al时，则k＝5，当W是Ti或Sn时，则k＝6。
10、如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述二膦基-金属络合物相应于以下式(VIII)：
                 MH(L)2Y          (VIII)其中：H代表氢原子，M和L与权利要求2之式(II)中的定义相同，Y代表阴离子，如ClO4 -、BF4 -、PF6 -。
11、如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述二膦基-金属络合物相应于以下式(IX)：
                 M(L)Y2             (IX)其中：M和L与权利要求2之式(II)中的定义相同，Y代表阴离子，如ClO4 -、BF4 -、PF6 -。
12、如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述二膦基-金属络合物相应于以下式(X)：
                 M(L)2Y             (X)其中：M和L与权利要求2之式(II)中的定义相同，Y代表阴离子，如ClO4 -、BF4 -、PF6 -。
13、式(II)、(III)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)、(IX)和(X)的二膦基-金属络合物，其如权利要求2-12之一所定义。
14、如权利要求13所述的二膦基-金属络合物在不对称催化法中作为催化剂的应用。
15、如权利要求14所述的应用，其特征在于，所述不对称催化法是不对称异构化法。
16、如权利要求14所述的应用，其特征在于，所述不对称催化法是不对称氢化法。
17、如权利要求13所述的二膦基-金属络合物在不对称氢化携带以下式(XVI)之官能团的不饱和化合物的方法中作为催化剂的应用：
Figure A0181673800081
其中：
A和B相同或不同，并且选自于C1-5烷基、芳基、C1-7羟基羰基、C1-7烷氧基羰基、C1-10芳氧基羰基、C1-7卤代烷基、杂芳基、饱和或不饱和环烷基，上述烷基、芳基、环烷基可任选包含一个或者多个选自于以下组中的取代基：卤素如氯、氟、溴，-NO2，C1-5烷基，C1-5烷氧基，稠合或未稠合的C1-7环烷基，稠合或未稠合并任选被卤素、C1-5烷基、C1-5烷氧基取代的芳基，上述烷基、环烷基、芳基可任选包含一个或者多个如O、N或Si的杂原子，
或者A和B一起形成C2-6取代烷基、饱和或不饱和的C3-9环烷基、C5-10芳基，上述基团可任选地被以下基团取代：C1-5烷基、卤素、羟基、C1-5烷氧基、氨基如NH2、NHR4、N(R4)2、亚磺基、磺酰基，其中R4代表烷基、烷氧基或烷基羰基，所述烷基、环烷基、芳基可任选地包含一个或者多个选自于O、N、S、Si的杂原子；
Q代表氧、基团-NR16、-NOR16或-C(R16)2，其中R16选自C1-5烷基、芳基、被C1-4烷基取代的杂芳基。
18、如权利要求17所定义的式(XVI)的化合物的不对称氢化法，其特征在于，在合适的溶剂中，在作为催化剂的如权利要求13所述的络合物存在下，处理式(XVI)的化合物。
19、如权利要求18所述的方法，其特征在于，操作条件如下所述：
-温度在0-150℃之间，
-氢压在1-100bar之间，
-催化剂的量与式(XVI)化合物的量之比在1/50000-1/10之间，优选在10/10000-1/10之间，特别优选在10/100-1/10之间。
20、如权利要求18或19所述的方法，其特征在于，氢化反应的持续时间超过或者等于1小时。
21、如权利要求18-20之一所述的方法，其特征在于，式(XVI)化合物在溶剂中的浓度为0.1-2mol/L。
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