专利名称：单供体亚膦酸酯配体的制作方法
技术领域：
本发明涉及某些单供体配体的金属络合物在催化反应如碳-杂原子双键的氢化反应以及尤其是C＝O键的不对称氢化中的应用，涉及新颖的单供体配体，涉及所述配体的络合物，和涉及制备上述配体和络合物的方法。
包含二膦配体的络合物可以充当不对称反应的有效催化剂，这已经知晓一段时间。二膦配体含有由链相连的两个磷原子，如通式A所示。在与金属的络合物中，两个膦都与金属相连，如通式B所示。
A二膦配体， B二膦配体，X＝桥连基团， 金属络合物R＝任何基团(M＝金属)二膦配体的实例是BINAP、DIOP和DuPHOS。
采用B类的络合物，其中金属M典型是Rh或Ru或Ir，使用不对称酮压力氢化可以将某些酮转化成醇。然而可以如此转化的酮的范围限于含有也能与催化剂相互作用的邻近官能团的酮。缺少该附加官能团的酮一般无法进行该反应，大大减少该反应的价值。
之前已经描述了属于通式C的一些单供体配体，它们通常称作BINOL-衍生的单供体配体。
CBINOL-衍生单供体配体Angewandte Chemie，International Edition(2003)，42(7)，790-793，Tetrahedron Letters(2000)，41(33)，6333-6336，OrganicLetters(2003)，5(17)，3099-3101和Tetrahedron Letters(2002)，43(44)，7941-7943描述一些具有特定R基团(烷基、烷氧基等等)的上述配体，以及上述配体的铑络合物催化C＝C不对称氢化的用途。
在EP-A-1394168、WO-A-0194278和WO-A-0204466中，描述了式C’的一些BINOL-衍生的单供体配体用作C＝O键氢化的催化剂。
C′(X＝O，N或S；n＝1或2)最近已有报道，具有如下所示的通式D的同时含二膦和二胺的钌(II)络合物，在催化许多酮的加氢时在高的对映异构体过量(e.e.)方面极其有效。如同本领域中已知的那样，这是选择性的量度，其定义为主要对映体％减去次要对映体％；理想的反应以100％e.e.进行，可是实际上＞80％、优选＞90％的e.e.表明非常实际而有用的反应。
D二膦/二胺配体，金属络合物(M＝金属)
Angew.Chem.，Int，Edn.，2001，40，40-73，J.Am.Chem.Soc.，2002，124，6508-9，Angew.Chem.，Int.Edn.Engl.，1998，37，1703-7 Org.Lett.，2000，2，1749-51，J.Am.Chem.Soc.，2000，122，6510-11，和J.Am.Chem.Soc.，1998，120，13529-30全都描述了上述发现。
在这方面所用的二胺通常是DPEN，如以下说明的，而在这方面所用的二膦最常见的是BINAP。以下还示出使用DPEN和BINAP的具体络合物，它具有两个氯原子以平衡钌原子的电荷。
BINAP、Ru、DPEN、Cl2络合物然而，该成果仅仅表明，通过同时含有二膦和二胺、即含有两个二齿配体的金属络合物，可以达到这些有用的结果。与单齿配体相比，二齿配体的制造相对复杂。
在本发明中已得到新颖的单供体配体，而且已经发现这些可以代替二齿配体如二齿膦，用于与金属形成络合物。这些络合物和其他类似的络合物已经证明具有催化性能；例如它们可以是碳-杂原子双键还原中的优异催化剂，特别是用于不对称催化。已经发现这些络合物对于C＝O键的氢化特别有用。
因此，提供金属络合物在有机转化中作为催化剂的应用，所述络合物是一个或多个金属原子或离子与一个或多个配体的络合物，其中所述一个或多个配体是式(1)的配体 其中桥基是有机官能团，R基团是有机官能团，以及其中R基团的一碳原子将R基团连接到P原子上；所述有机转化选自碳-杂原子双键的氢化、加氢甲酰化、C-C键形成、共轭加成反应、醛的二烷基锌加成、氢羧化、烯丙位取代、氧化、环氧化、双羟化、Diels-Alder环加成、偶极环加成和重排反应。
具体地，在第一方面中，本发明提供金属络合物在有机转化中作为催化剂的应用，所述络合物是一个或多个金属原子或离子与一个或多个配体的络合物，其中所述一个或多个配体是式(1)的配体 其中桥基是有机官能团而R基团是取代的苯基，其中R基团在邻位上只有一个取代基，以及其中R基团的一碳原子将R基团连接到P原子上；所述有机转化选自碳-杂原子双键的氢化、加氢甲酰化、醛的二烷基锌加成、氢羧化、烯丙位取代、氧化、环氧化、双羟化、Diels-Alder环加成、偶极环加成和重排反应。
优选地，所述应用是用于碳-杂原子双键的氢化、如碳-杂原子双键的不对称氢化中。或者，所述应用可以是在碳-杂原子双键的对称氢化中。碳-杂原子双键优选选自C＝O键、C＝S键和C＝N键。更优选地，所述应用是在C＝O键的氢化中，最优选在C＝O键的不对称氢化中。
所述R基团是经取代的苯基，其中在邻位上仅有一个取代基。换句话说，在邻位上有一个取代基但是在邻位上不存在多于一个的取代基。在间位和对位上可以有或没有任意的取代基。例如，在间位上可以没有取代基或者有一个或两个取代基，以及在对位上可以没有取代基或者有一个或两个取代基。
在一种实施方案中，R基团可以含有6-20个碳原子，例如6-12个碳原子，如6-10个碳原子。
总的说来，R基团可以具有一个取代基或者可以具有多于一个取代基，例如可以具有两个以上取代基或者三个以上取代基。在一种实施方案中，R基团仅有一个取代基。
当存在多于一个取代基时，这些取代基可以彼此相同或不同。
所述取代基可以是任意的官能团，如卤素或有机官能团；取代基可以优选选自卤素、烷氧基、硝基、炔基和磺酸基以及未经取代或取代的烷基、芳基、氨基和乙烯基。优选取代基是含有至多20个碳原子的基团，例如含有至多12个碳原子，如0、1、2、3或4个碳原子。
R基团取代基可以优选选自卤素基团，如氯、溴和碘；C1-12烷基，如C1-4烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基和叔丁基；烷氧基，如C1-4烷氧基，例如甲氧基和乙氧基；和叔氨基，如其中胺的取代基独立地选自C1-4烷基的叔氨基，例如二甲基氨基和二乙基氨基。可以选择具有尺寸的取代基以便给芳环的旋转造成位阻；例如取代基可以选自溴、碘、异丙基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、二甲基氨基和二乙基氨基。
在一种实施方案中，R基团是经取代的苯基，其中在邻位上仅有一个取代基而在间位和对位上没有取代基。
在可供替代的实施方案中，在间位上可以有一个或多个取代基以及在对位上可以有或没有任意的取代基。在另一可供替代的实施方案中，在对位上可以有一个或多个取代基以及在间位上可以有或没有任意的取代基。
所述桥基可以适宜地是取代或未经取代的烷基或芳族基团。烷基可以是饱和或不饱和的。芳族基团可以具有单个芳环或者可以具有两个或多个芳环。当芳族基团具有两个或多个芳环时，所有的芳环可以是独立的芳环，所有的芳环可以形成一串或多串相连的芳环，或者可以是一些芳环形成一串或多串相连的芳环而一些芳环是独立的芳环。
优选地，桥基是取代或未取代的芳基，它可以是单个芳基或可以是二芳基或多芳基。
桥基可以含任意数目的碳原子，但是例如可以包含1-30个碳原子，如6-20个碳原子。桥基中的一个或多个C原子可以用其他原子代替；优选是选自O、N、S、P和金属原子的原子。因此，该桥基例如可以是杂芳基。当桥基中的一个或多个C原子用金属原子代替时，该金属原子优选是过渡金属原子(即第3-12族元素)，如第6族或第8族过渡金属，例如Fe、Ru或Cr。因此，在一种实施方案中桥基可以是有机金属基团。
当芳族或烷基桥基经取代时，它可以具有一个或多个取代基。当存在多于一个取代基时，这些取代基可以彼此相同或不同。取代基可以是任意的官能团，但是优选选自卤素、烷氧基、硝基、炔基和磺酸基以及未经取代或取代的烷基、芳基、氨基和乙烯基。优选取代基是含有至多20个碳原子的基团，例如含有至多12个碳原子，如0、1、2、3或4个碳原子。
在一种实施方案中，桥基选自·-(CH2)n-，其中n是1-12的整数；·-(CH2)nY(CH2)m-，其中n和m各自是整数，它们可以相同或不同，以及是1-12，Y是任意的原子或官能团，如有机官能团；优选Y选自O、S、NR’、PR’、AsR’、SbR2’、二价芳基和二价稠合芳基、二价杂环，其中R’是取代或未经取代的芳基或烷基，如C1-12芳基或烷基；‘具有6-20个碳原子的芳族基团，如1，2-二价苯基，2，2’-联芳基，例如2，2’-联萘或2，2’-联苯，或二茂铁，其各自可以非必要地由芳基、C1-C12烷基、F、Cl、Br、I、CO2R”、SO3R”、PO3R”2、OR”、SR”、NR”2、PR”2、AsR”2或SbR”2取代，其中R”是H、或是取代或未经取代的烷基或芳基，如C1-12芳基或烷基。
优选地，桥基是取代或未经取代的联芳基体系，如取代或未经取代的联苯、联萘或联蒽体系。最优选桥基是取代或未经取代的联萘体系。联萘当然是直接连接在一起的两个萘基而没有居间的原子。
可以使用的式(1)配体的具体实例为
在一种实施方案中，式(1)的配体与下面所限定的第二方面一致。
优选地，所述金属络合物是一个金属原子或离子与一个或多个配体的络合物。
所述金属可以是任意的金属原子或离子，然而优选是过渡金属原子或离子，更优选第8、9或10族过渡金属原子或离子，最优选钌、铱或铑原子或离子，例如钌(II)。
金属络合物可以适当地包含并非式(1)配体的一个或多个配体。该络合物可以包含选自以下的一个或多个配体并非根据式(1)的单供体配体、二齿配体和多齿配体。优选地，络合物可以包含二齿配体，例如该络合物可以包含二胺配体或二膦配体，如DPEN或BINAP。
优选地，络合物包含两个或多个根据式(1)的配体。这些根据式(1)的配体可以相同或不同。
所述金属络合物适宜地为式(10) 式(10)中的各个桥基符合上面给出的定义。各个桥基可以与其余桥基中的每一个相同或不同；即，所有的桥基可以都相同；所有的桥基可以都不同；两个式(1)单供体配体上的桥基可以相同而二胺配体上的桥基可以不同；或者两个式(1)单供体配体上的桥基可以不同而二胺配体上的桥基可以与该两个式(1)单供体配体上的桥基之一相同。
式(10)中的各个R基团符合上面给出的定义。R基团可以相同或不同。
基团R1-R4各自是官能团，以及优选选自氢、羟基和硫醇以及未取代的和取代的芳基、烷基、烷基芳基、芳基烷基、杂环、二烷基氨基、二烷基、二芳基氨基、芳氧基、羧酸、烷氧基和烷硫基。在一种实施方案中，基团R1-R4可以含有1-20个碳原子，例如2-12个碳原子，如6-10个碳原子。
当R1-R4基团中的任一个经取代时，它可以具有一个或多个取代基。当存在多于一个取代基时，这些取代基可以彼此相同或不同。取代基可以优选选自卤素、烷氧基、硝基、炔基和磺酸基以及未经取代或取代的烷基、芳基、氨基和乙烯基。优选取代基是含有至多20个碳原子的基团，例如含有至多12个碳原子，如0、1、2、3或4个碳原子。
基团R1-R4各自可以与其余的基团R1-R4中的每一个相同或不同；例如所有的基团R1-R4可以相同或所有的基团R1-R4可以不同。
基团X可以存在或不存在；存在的话它们可以相同或不同以及各自是任意的官能团。优选各个X选自氢和卤素基团，如F、Cl或Br。基团X主要用于充当相反离子。
络合物整体上可以是中性的或者可以带正电或带负电。
在一种实施方案中，提供如上限定的络合物在酮类的不对称氢化以产生醇中的应用。该反应在下列反应路线中得到说明。在这种情况下，所述络合物优选是钌络合物，如钌(II)络合物。
在该反应中基团Ra和Rb不同以及各自是官能团。优选地，Ra和Rb基团选自未取代的和取代的芳基、烷基、烷基芳基、芳基烷基、杂环、羧酸、烷氧基、烷硫基、二烷基氨基、二烷基、二芳基氨基、芳氧基、以及羟基和硫醇基团。在一种实施方案中，基团Ra和Rb可以各自含有1-20个碳原子，例如2-12个碳原子，如6-10个碳原子。
在一种实施方案中，Ra和Rb基团独立地选自未取代的和取代的芳基和烷基。例如，Ra和Rb之一可以是未取代或取代的芳基，如未取代或取代的苯基，而Ra和Rb中的另一个可以是未取代或取代的烷基，如未取代或取代的C1-4烷基。
当Ra和Rb基团经取代时，它可以具有一个或多个取代基。当存在多于一个取代基时，这些取代基可以彼此相同或不同。取代基可以优选选自卤素、烷氧基、硝基、炔基和磺酸基以及未经取代或取代的烷基、芳基、氨基和乙烯基。优选取代基是含有至多20个碳原子的基团，例如含有至多12个碳原子，如0、1、2、3或4个碳原子。
在一种实施方案中，所述络合物用于取代或未取代的苯乙酮或萘乙酮的不对称氢化中。例如，其中M是Ru、两个X基团都是Cl、以及二齿配体是DPEN的式(10)的络合物可以用于苯乙酮的不对称氢化中。该反应在下列反应路线中得到说明。
可以用于本发明第一方面中的络合物的具体例子，络合物11-16如下所示。
在根据第一方面的应用中，所述络合物可以在它用于催化反应之前形成并分离，或者可以形成该络合物然后以未分离的形式用于催化反应。特别地，可以通过刚好在进行所要催化的反应之前使制备络合物所需的各种反应物相结合而形成络合物。
可以将络合物以不对称或外消旋形态使用。选择不对称形态可形成对映异构体富集的产物，而使用外消旋形态可形成外消旋产物。
本发明也提供进行有机转化的方法，所述有机转化选自碳-杂原子双键的氢化、加氢甲酰化、醛的二烷基锌加成、氢羧化、烯丙位取代、氧化、环氧化、双羟化、Diels-Alder环加成、偶极环加成和重排反应，其中所述方法由金属络合物催化，所述络合物是一个或多个金属原子或离子与一个或多个配体的络合物，其中所述一个或多个配体是式(1)的配体 其中桥基是有机官能团而R基团是经取代的苯基，其中R基团在邻位上仅有一个取代基，以及其中R基团的一碳原子将R基团连接到P原子上。
所述方法的优选特征与上述应用的优选特征相同。
另外，提供式(1)的单供体配体 其中桥基是有机官能团而R基团是具有一个或多个取代基的芳族基团，以及其中R基团的一碳原子将R基团连接到P原子上。
具体地，在第二方面中，本发明提供式(1)的单供体配体 其中桥基是未取代的或取代的联萘基而R基团是取代的苯基，其中所述取代基选自卤素、硝基、炔基和磺酸基以及未取代的或取代的烷基、芳基、氨基和乙烯基，以及其中R基团在邻位上仅有一个取代基；以及其中R基团的一碳原子将R基团连接到P原子上。
R基团可以具有一个取代基或者可以具有多于一个取代基，例如两个以上取代基或三个以上取代基。在一种实施方案中，R基团仅有一个取代基。
当存在多于一个取代基时，这些取代基可以彼此相同或不同。
所述取代基可以是卤素、硝基、炔基或磺酸基或者未取代的或取代的烷基、芳基、氨基或乙烯基。优选取代基是含有至多20个碳原子的基团，例如含有至多12个碳原子，如0、1、2、3或4个碳原子。最优选取代基是卤素、烷基、芳基或氨基。
在一种实施方案中，取代基是卤素、叔氨基(如其中胺的取代基独立地选自C1-4烷基的叔氨基)、或C1-12烷基(如C1-4烷基)。取代基例如可以是碘、溴、氯、氟、二甲基氨基、二乙基氨基、甲基、乙基、正丙基、异丙基或叔丁基。可以选择具有尺寸的取代基以便给芳环的旋转造成位阻；例如取代基可以选自溴、碘、异丙基、叔丁基、二甲基氨基和二乙基氨基。
R基团是经取代的苯基，其中在邻位上仅有一个取代基。换句话说，在邻位上有一个取代基但是在邻位上不存在多于一个的取代基。在间位和对位上可以有或没有任意的取代基。例如，在间位上可以没有取代基或者有一个或两个取代基，以及在对位上可以没有取代基或者有一个或两个取代基。
在一种实施方案中，R基团是经取代的苯基，其中在邻位上仅有一个取代基而在间位和对位上没有取代基。
在可供替代的实施方案中，在间位上可以有一个或多个取代基以及在对位上可以有或没有任意的取代基。在另一可供替代的实施方案中，在对位上可以有一个或多个取代基以及在间位上可以有或没有任意的取代基。
桥基是取代或未经取代的联萘体系。联萘当然是直接连接在一起的两个萘基而没有居间的原子。
桥基可以含任意适宜数目的碳原子，但是例如可以包含20-30个碳原子，如20-25个碳原子。
当桥基经取代时，它可以具有一个或多个取代基。当存在多于一个取代基时，这些取代基可以彼此相同或不同。取代基可以是任意的官能团，但是优选选自卤素、烷氧基、硝基、炔基和磺酸基以及未经取代的或取代的烷基、芳基、氨基和乙烯基。优选取代基是含有至多20个碳原子的基团，例如含有至多12个碳原子，如0、1、2、3或4个碳原子。
所述配体的具体实例为以下所示的结构3、4、7、8和9。
在第三方面中，还提供金属络合物，它是一个或多个金属原子或离子与一个或多个配体的络合物，其中所述一个或多个配体是根据第二方面的配体。
优选地，所述金属络合物是一个金属原子或离子与一个或多个根据第二方面的配体的络合物。
金属可以是任意的金属原子或离子，然而优选是过渡金属原子或离子，更优选第8、9或10族过渡金属原子或离子，最优选钌、铱或铑原子或离子，例如钌(II)。
金属络合物可以适当地包含并非第二方面的配体的一个或多个配体。该络合物可以包含选自并非根据第二方面的单供体配体、二齿配体和多齿配体中的一个或多个配体。优选地，络合物可以包含二齿配体，例如该络合物可以包含二胺配体或二膦配体，如DPEN或BINAP。
优选地，络合物包含两个或多个根据第二方面的配体。这些根据第二方面的配体可以相同或不同。
优选地，所述金属络合物是有机金属催化剂。
所述金属络合物适宜地为式(10) 各个桥基符合上面关于第二方面的配体所给出的定义。各个桥基可以与其余桥基中的每一个相同或不同；即，所有的桥基可以都相同；所有的桥基可以都不同；两个第二方面的单供体配体上的桥基可以相同而二胺配体上的桥基可以不同；或者两个第二方面的单供体配体上的桥基可以不同而二胺配体上的桥基可以与该两个第二方面的单供体配体上的桥基之一相同。
式(10)中的各个R基团符合上面关于第二方面的配体所给出的定义。R基团可以相同或不同。
基团R1-R4是官能团，以及优选选自氢、羟基和硫醇以及未取代的和取代的芳基、烷基、烷基芳基、芳基烷基、杂环、二烷基氨基、二烷基、二芳基氨基、芳氧基、羧酸、烷氧基和烷硫基。在一种实施方案中，基团R1-R4可以含有1-20个碳原子，例如2-12个碳原子，如6-10个碳原子。
当R1-R4基团中的任一个经取代时，它可以具有一个或多个取代基。当存在多于一个取代基时，这些取代基可以彼此相同或不同。取代基可以优选选自卤素、烷氧基、硝基、炔基和磺酸基以及未经取代的或取代的烷基、芳基、氨基和乙烯基。优选取代基是含有至多20个碳原子的基团，例如含有至多12个碳原子，如0、1、2、3或4个碳原子。
基团R1-R4各自可以与其余的基团R1-R4中的每一个相同或不同；例如所有的基团R1-R4可以相同或所有的基团R1-R4可以不同。
基团X可以存在或不存在；存在的话它们可以相同或不同以及各自可以是任意的官能团。优选各个X选自氢和卤素基团，如F、Cl或Br。基团X主要用于充当相反离子。
络合物整体上可以是中性的或者可以带正电或带负电。
根据本发明第三方面的络合物的实例，络合物11、12、14、15和16，如下所示。
在第四方面中，本发明也提供根据第三方面的络合物的制备方法，所述方法包括使一个或多个的根据第二方面的配体分子与金属盐来源反应。
当进行制备的根据第三方面的络合物具有X基团时，金属盐来源可以也提供该X基团。作为选择地，X基团可以由另外的反应物提供。
优选地，所述方法包括使两个根据第二方面的配体分子与金属盐来源反应。
更优选地，所述方法包括使两个根据第二方面的配体分子与金属盐来源和一当量的二齿配体、优选二胺来反应。
所述二胺适宜地为式R1R2N-桥基-NR3R4，其中桥基和基团R1、R2、R3和R4如上述关于第三方面的络合物所限定的。二胺可以是DPEN。
在第五方面中，本发明也提供根据第二方面的配体的制备方法，所述方法包括(a)在溶剂中将二醇与(i)双(二烷基氨基)烷基膦；或(ii)双(二烷基氨基)芳基膦；或(iii)二氯烷基膦和碱；或(iii)二氯芳基膦和碱；结合以得到混合物；(b)加热该混合物；和(c)除去溶剂以提供根据第二方面的配体；其中使得二醇提供第二方面的配体中的桥基以及其中使得组分(i)、(ii)、(iii)或(iv)的烷基膦或芳基膦提供第二方面的配体中的R基团。
在步骤(b)中，加热适宜地进行直至大部分或所有的二烷基胺或二氯已经由二醇置换为止。因此该步骤的持续时间要取决于反应物和反应条件。然而，适宜地，可以进行步骤(b)10小时-48小时，例如18小时-30小时，如24小时。在步骤(b)中，可以将混合物加热至任何适宜的温度但优选可以加热直至回流。
在步骤(b)期间可以适当地监控反应的过程；例如通过使用NMR如31P NMR。
进行步骤(b)之前，可以搅拌该混合物。例如，在进行步骤(b)之前，可以在室温下搅拌混合物。搅拌可以进行任何适宜的时间长度；例如2分钟-20分钟，如5分钟-10分钟。
存在的话所述碱可以是任何适宜的碱，例如三乙胺。
二醇可以是任何适宜的二醇，而考虑到所期望的桥基，例如可以是(R)或(S)BINOL。
组分(i)、(ii)、(iii)或(iv)可以是任何适宜的膦，而考虑到所期望的R，组分(ii)例如可以是双(二乙基氨基)苯基膦或可以是双(二甲基氨基)膦基溴苯。
用于步骤(a)中的溶剂可以是有机溶剂；例如甲苯。
现在将要参照下列实施例进一步描述本发明，所述实施例并非意味着对本发明范围的限制。
实施例1.配体的制备1.1(S)-BrXuPHOS(配体7)的合成向溶于甲苯(25ml)中的邻-双(二甲基氨基)膦基溴苯(0.822g，0.003mol)的溶液中，加入(S)-联-2-萘酚(0.859g，0.003mol)在甲苯(25ml)中的溶液。将反应烧瓶放在油浴中并在室温下搅拌10min，然后加热直至回流24h。通过31P NMR监控该反应，并通过pH试纸监测放出的二甲胺气体。
在反应完成后，使反应产物冷却至室温。除去溶剂以留下黄色的油料。将30ml经脱气的戊烷加入上述油中并搅拌过夜。过滤所得到的悬浮液并用更多的戊烷清洗。留下灰白色的固体，在高真空下干燥。
通过用甲苯重结晶来提纯该固体，从而得到微黄的晶体(1.17g，82％)，mp 225-227℃；[α]D27＝+46.0(c0.2，CH2Cl2)；IRνmax固体/cm-1＝3053，1226，1199，948，821，803，749；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ＝8.05-8.02(2H，m，Ar-H)，7.82-7.80(1H，d，Ar-H)，7.62-7.59(3H，m，Ar-H)，7.47-7.18(8H，m，Ar-H)，7.03-6.96(1H，m，Ar-H)，6.82-6.78(1H，m，Ar-H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ＝149.99(s)，149.20(s)，133.35(s)，133.17(d，JCP5.75Hz)，132.8(s)，132.1(s)，131.9(d，JCP4.60Hz)，131.1(s)，129.87(s)，128.8(d，JCP 8.62Hz)，128.2(s)，127.2(d，JCP5.17Hz)，126.7(s)，126.5(s)，125.5(s)，125.2(s)，121.9(d，JCP5.75Hz)；31P NMR(162MHz，CDCl3)δ＝174.7。
2.络合物的制备2.2(S，S，SS)Ru-Br XuPHOS(络合物14)的合成将[RuCl3(C6H6)]2(100mg，0.200mmol)和(S)-Br XuPHOS 7(377mg，0.800mmol，4e.q.)放在50-ml schlenk烧瓶中。在将烧瓶中的空气用氩置换后，加入无水DMF(10ml)，使混合物脱气并在氩和100℃下搅拌10min以形成红棕色溶液。在溶液冷却至25℃后，加入(S，S)-DPEN(85mg，0.400mmol)并使混合物再次脱气，然后搅拌3小时。
反应完成之后，除去上层清液。然后几次将DCM加入至反应混合物中；每次加入时将反应混合物放在高真空下，然后放回氩气中。
将所得到的深黄色固体在高真空下干燥并在100℃的热DMF(100mg/3.3ml)中重结晶以得到最后的亮金色晶体(S，S，SS)Ru-BrXuPHOS(345mg，65％)，mp 235-237℃(dec.)；[α]D19＝-496.8(C0.1，CH2Cl2)；IRνmax固体(cm-1)＝2927，2360，1673，1224，954，809；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ＝8.43-8.41(2H，m，Ar-H)，8.15-8.14(2H，m，Ar-H)，7.92-7.86(4H，m，Ar-H)，7.51-7.26(6H，m，Ar-H)，7.12-7.10(10H，m，Ar-H)，6.98-6.84(12H，m，Ar-H)，6.55-6.30(6H，m，Ar-H)，4.55-4.53(2H，m，2NHH)，4.23-4.20(2H，m，2NHH)，2.88-2.83(2H，m，2CH)；31P NMR(162MHz，CDCl3)δ＝203.9；LSIMSm/z(FAB)＝1291([M-Cl]+，55％)，219(65％)，154(100％)；HRMS对C66H48Br2Cl2N2O4P2Ru1291.0168([M-Cl]+)计算值。实测1291.0167。
3.催化的不对称氢化反应3.1由(S，S，SS)BrXuPHOS2.RuCl2.DPEN络合物催化的苯乙酮不对称氢化的通用试验工序在烘干的圆底烧瓶(250mL)中，将苯乙酮(2.10mL，2.17g，18.08mmol)和(CH3)3COK(10mg，0.0904mmol，0.5mol％)溶解在干燥和脱气的2-丙醇(120mL)中。将(S，S，SS)Ru-BrXuPHOS络合物14(12mg，0.00904mmol，0.05mol％)溶解在干燥和脱气的CH2Cl2(6mL)中，其用作催化剂储备溶液并在氩气下转移到上述反应溶液中。通过三次真空-充入氩气循环使混合物脱气，然后将其迅速转移到高压釜中。分别在2、5和8atm下用氢吹扫10sec，最后引入氢至10atm。
在20-22℃下剧烈搅拌该反应混合物20h。通过硅胶垫过滤该混合物，并用乙酸乙酯在己烷中的50％溶液(150mL)洗涤该垫。在减压下浓缩滤液以提供还原产物。
3.2由络合物催化的苯乙酮的不对称氢化按照上述通用工序，将若干不同的络合物用于催化苯乙酮的不对称氢化。
大多数反应在20-22℃，10atm压力的氢，1mol％碱，酮浓度0.3M以及基质∶催化剂∶碱之比为1000∶1∶10下进行。
例外情况为试验1-H，采用2000∶1∶10的基质∶催化剂∶碱之比，以及采用0.5mol％碱和50atm压力；试样1-I，采用10000∶1∶10的基质∶催化剂∶碱之比，以及采用0.5mol％碱和50atm压力。
结果示于下表1中。
表1苯乙酮的还原
*取自R.Noyori的综述，Angew.Chem.，Int.Edn.Engl.，2001，40，40-73。
可以看出，一些络合物能够得到良好的对映体选择性(enantioselectivity)，例如85％或更高的e.e.，和/或高转化率，例如80％或更大的转化率，如95％或更高。的确，两种络合物得到了胜过含BINAP的已知络合物的对比例的改进结果。
3.3由(S，S，SS)Ru-BrXuPHOS催化的多种酮的不对称氢化按照上述对苯乙酮所描述的通用工序，将(S，S，SS)Ru-BrXuPHOS(络合物14)用于催化若干种不同的酮的不对称氢化。
所有的反应在20-22℃，10atm压力的氢，0.5mol％碱，以及基质∶催化剂∶碱之比为2000∶1∶10下进行20h的时间。
结果示于下表2中。
表2由(S，S，SS)Ru-BrXuPHOS催化的酮的还原
3.4由(S，S，SS)Ru-MeOXuPHOS催化的多种酮的不对称氢化按照上述对苯乙酮所描述的通用工序，将(S，S，SS)Ru-MeOXuPHOS(络合物13)用于催化若干种不同的酮的不对称氢化。
所有的反应在20-22℃，10atm压力的氢，1mol％碱，以及基质∶催化剂∶碱之比为1000∶1∶10下进行。
结果示于下表3中。
表3由(S，S，SS)Ru-MeOXuPHOS催化的酮的还原
3.5在冰浴中由(S，S，SS)Ru-BrXuPHOS催化的多种酮的不对称氢化按照上述对苯乙酮所描述的通用工序，将(S，S，SS)Ru-BrXuPHOS(本发明的络合物14)用于催化若干种不同的酮在冰浴中的不对称氢化。
所有的反应在冰浴中进行，其中溶剂为2-丙醇，用0.5mol％t-BuOK，在50atm压力的氢下S/C＝2000(将高压釜放在冰浴中)，0.15M酮溶液以及基质∶催化剂∶碱之比为2000∶1∶10。
结果示于下表4中。
表4由(S，S，SS)Ru-BrXuPHOS催化的酮的还原
权利要求
1.金属络合物在有机转化中作为催化剂的应用，所述络合物是一个或多个金属原子或离子与一个或多个配体的络合物，其中所述一个或多个配体是式(1)的配体 其中所述桥基是有机官能团，所述R基团是取代的苯基，其中R基团在邻位上仅有一个取代基，以及其中R基团的一碳原子将R基团连接到P原子上；所述有机转化选自碳-杂原子双键的氢化、加氢甲酰化、醛的二烷基锌加成、氢羧化、烯丙位取代、氧化、环氧化、双羟化、Diels-Alder环加成、偶极环加成和重排反应。
2.权利要求1的应用，其中所述应用是在碳-杂原子双键的氢化中。
3.权利要求2的应用，其中所述应用是在碳-杂原子双键的不对称氢化中。
4.权利要求2或3的应用，其中所述碳-杂原子双键是C＝O键、C＝S键或C＝N键。
5.权利要求4的应用，其中所述碳-杂原子双键是C＝O键。
6.前述权利要求中任一项的应用，其中在所述R基团的间位和对位上没有取代基。
7.前述权利要求中任一项的应用，其中所述R基团取代基选自卤素基团、C1-12烷基、烷氧基和叔氨基。
8.前述权利要求中任一项的应用，其中所述桥基是取代的或未取代的烷基或芳族基团。
9.权利要求8的应用，其中所述桥基是取代的或未取代的芳基。
10.权利要求8的应用，其中所述桥基选自-(CH2)n-，其中n是1-12的整数；-(CH2)nY(CH2)m-，其中n和m各自是整数，它们可以相同或不同，以及是1-12，和Y是任意的原子或官能团；具有6-20个碳原子的芳族基团，其可以非必要地由芳基、C1-C12烷基、F、Cl、Br、I、CO2R”、SO3R”、PO3R”2、OR”、SR”、NR”2、PR”2、AsR”2或SbR”2取代，其中R”是H、或是取代的或未取代的烷基或芳基。
11.权利要求10的应用，其中Y选自O、S、NR’、PR’、AsR’、SbR2’、二价芳基和二价稠合芳基、二价杂环，其中R’是取代的或未取代的芳基或烷基。
12.权利要求10的应用，其中所述具有6-20个碳原子的芳族基团选自1，2-二价苯基、2，2’-联芳基和二茂铁。
13.权利要求9的应用，其中所述桥基是取代的或未取代的联芳基体系。
14.权利要求13的应用，其中所述桥基是取代的或未取代的联萘体系。
15.前述权利要求中任一项的应用，其中所述金属是过渡金属原子或离子。
16.权利要求15的应用，其中所述金属是第8、9或10族过渡金属原子或离子。
17.权利要求16的应用，其中所述金属是钌、铱或铑原子或离子。
18.前述权利要求中任一项的应用，其中所述络合物包含选自以下的一个或多个配体并非根据式(1)的单供体配体、二齿配体和多齿配体。
19.前述权利要求中任一项的应用，其中所述络合物包含两个或多个根据式(1)的配体。
20.前述权利要求中任一项的应用，其中所述金属络合物为式(10) 其中式(10)中的各个桥基和各个R基团如权利要求1中所定义，基团R1-R4各自独立地是官能团，以及基团X可以存在或不存在；存在基团X的话它们各自独立地是官能团。
21.权利要求20的应用，其中所述基团R1-R4各自独立地选自氢、羟基和硫醇以及未取代的和取代的芳基、烷基、烷基芳基、芳基烷基、杂环、二烷基氨基、二烷基、二芳基氨基、芳氧基、羧酸、烷氧基和烷硫基。
22.权利要求20或21的应用，其中各个X独立地选自氢和卤素基团。
23.前述权利要求中任一项的应用，其中所述应用是在酮类的不对称氢化以得到醇类中。
24.权利要求23的应用，其中所述应用是在取代的或未取代的苯乙酮或萘乙酮的不对称氢化中。
25.前述权利要求中任一项的应用，其中所述络合物以不对称形态使用。
26.式(1)的单供体配体 其中所述桥基是未取代的或取代的联萘基团，所述R基团是取代的苯基，其中所述取代基选自卤素、硝基、炔基和磺酸基团以及未取代的或取代的烷基、芳基、氨基和乙烯基，其中R基团在邻位上仅有一个取代基；以及其中R基团的一碳原子将R基团连接到P原子上。
27.权利要求26的配体，其中在所述R基团的间位和对位上没有取代基。
28.权利要求26或27的配体，其中所述取代基是卤素、烷基、芳基或氨基。
29.权利要求28的配体，其中所述取代基选自碘、溴、氯、氟、二甲基氨基、二乙基氨基、甲基、乙基、正丙基、异丙基和叔丁基。
30.金属络合物，它是一个或多个金属原子或离子与一个或多个配体的络合物，其中所述一个或多个配体是根据权利要求26-29中任一项的配体。
31.权利要求30的络合物，其中所述金属是过渡金属原子或离子。
32.权利要求31的络合物，其中所述金属是第8、9或10族过渡金属原子或离子。
33.权利要求32的络合物，其中所述金属是钌、铱或铑原子或离子。
34.权利要求30-33中任一项的络合物，其中所述络合物包含选自以下的一个或多个配体并非根据权利要求26-32中任一项的单供体配体、二齿配体和多齿配体。
35.权利要求30-34中任一项的络合物，其中所述络合物包含两个或多个根据权利要求26-29中任一项的配体。
36.权利要求30-35中任一项的络合物，其中所述金属络合物为式(10) 其中式(10)中的各个桥基和各个R基团如权利要求26中所定义，基团R1-R4各自独立地是官能团，以及基团X可以存在或不存在；存在基团X的话它们各自独立地是官能团。
37.权利要求36的络合物，其中所述基团R1-R4各自独立地选自氢、羟基和硫醇以及未取代的和取代的芳基、烷基、烷基芳基、芳基烷基、杂环、二烷基氨基、二烷基、二芳基氨基、芳氧基、羧酸、烷氧基和烷硫基。
38.权利要求36或37的络合物，其中各个X独立地选自氢和卤素基团。
39.权利要求30-38中任一项的络合物的制备方法，所述方法包括使一个或多个权利要求26-29中任一项的配体分子与金属盐来源反应。
40.权利要求39的方法，其中所述方法包括使两个权利要求26-29中任一项的配体分子与金属盐来源和一当量的二齿配体反应。
41.权利要求40的方法，其中所述二胺为式R1R2N-桥基-NR3R4，其中所述桥基如权利要求26中所定义，以及所述基团R1、R2、R3和R4如权利要求36中所定义的。
42.权利要求26-29中任一项的配体的制备方法，所述方法包括(a)在溶剂中使二醇与(i)双(二烷基氨基)烷基膦；或(ii)双(二烷基氨基)芳基膦；或(iii)二氯烷基膦和碱；或(iv)二氯芳基膦和碱；结合以得到混合物；(b)加热所述混合物；和(c)除去所述溶剂以提供权利要求26-29中任一项的配体；其中使所述二醇提供权利要求26-29中任一项的配体中的桥基以及其中使组分(i)、(ii)、(iii)或(iv)的烷基膦或芳基膦提供权利要求26-29中任一项的配体中的R基团。
43.权利要求42的方法，其中在所述步骤(b)中，进行加热直至大多数或所有的二烷基胺或二氯已经由所述二醇置换为止。
44.基本上如上文中所述的以及参照实施例的应用，所述应用是作为一个或多个金属原子或离子与一个或多个配体的络合物的金属络合物在有机转化中作为催化剂的应用。
45.基本上如上文中所述的以及参照实施例的单供体配体。
46.基本上如上文中所述的以及参照实施例的金属络合物，所述金属络合物为一个或多个金属原子或离子与一个或多个配体的络合物。
47.基本上如上文中所述的以及参照实施例的金属络合物的制备方法，所述金属络合物为一个或多个金属原子或离子与一个或多个配体的络合物。
48.基本上如上文中所述的以及参照实施例的单供体配体的制备方法。
全文摘要
本发明提供金属络合物在有机转化中作为催化剂的应用，所述络合物是一个或多个金属原子或离子与一个或多个配体的络合物，所述有机转化选自碳－杂原子双键的氢化、加氢甲酰化、醛的二烷基锌加成、氢羧化、烯丙位取代、氧化、环氧化、双羟化、Diels－Alder环加成、偶极环加成和重排反应，其中所述一个或多个配体是式(1)的配体，其中桥基是有机官能团而R基团是取代的苯基，其中R基团在邻位上只有一个取代基，以及其中R基团的一碳原子将R基团连接到P原子上。另外提供式(1)的单供体配体，其中桥基是未取代的或取代的联萘基而R基团是取代的苯基，其中所述取代基选自卤素、硝基、炔基和磺酸基以及未取代的或取代的烷基、芳基、氨基和乙烯基，以及其中R基团在邻位上仅有一个取代基；以及其中R基团的一碳原子将R基团连接到P原子上。
文档编号C07F9/6571GK1993179SQ200580025554
公开日2007年7月4日 申请日期2005年7月4日 优先权日2004年7月5日
发明者G·F·道彻逖, G·伍德沃德, M·威尔斯, Y·徐 申请人:罗狄亚英国有限公司