对映选择性的亚磷酰胺化合物和催化剂的制作方法

专利名称：对映选择性的亚磷酰胺化合物和催化剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及可用于提供包括氢胺化反应(hydroamination)、醚化反应和共轭加成反应在内的对映选择性反应以及烯丙基取代反应等的亚磷酰胺化合物和催化剂络合物。
相关申请本申请要求享受在2004年4月29日提交的美国临时申请US60/566,969的优先权权益，在此将其全部内容引入作为参考。
政府支持本发明部分获得了来自Naional Institutes of Health of the United StatesDepartment of Health and Human Services、许可号为GM-55382的政府支持。因此，美国政府对本发明享有部分权益。
背景技术：
过渡金属催化的烯丙基取代是控制碳-碳和碳-杂原子键形成的有效手段(Godleski，S.A.；Trost，B.M.，Fleming，I.，Ed.；Pergamon PressNew York，1991；Vol.4，pp 585-661)。已经报道过使用Pd对碳亲核试剂进行上述反应的最佳对映选择性模式(Jacobsen，E.N.等人，Comprehensive Asymmetric CatalysisI-III；Springer-VerlagBerlin，Germany，1999)，但是还报道过使用Mo(Trost，B.M.；Hachiya，I.J.Am.Chem.Soc.1998，120，1104；Trost，B.M.；Hildbrand，S.；Dogra，K.J.Am.Chem.Soc.1999，121，10416；Malkov，A.V.；Baxendale，I.R.；Dvorak，D.；Mansfield，D.J.；Kocovsky，P.joc 1999，64，2737)、W(Lloyd-Jones，G.C.；Pfaltz，A.Angew.Chem.，Int.Ed.1995，34，462；Malkov，A.V.；Baxendale，I.R.；Dvorak，D.；Mansfield，D.J.；Kocovsky，P.joc 1999，64，2737)、以及最近地，Ir催化剂(Takeuchi，R.Synlett 2002，1954；Takeuchi，R.；Ue，N.；Tanabe，K.；Yamashita，K.；Shiga，N.J.Am.Chem.Soc.2001，123，9525；Bartels，B.；Garcia-Yebra，C.；Rominger，F.；Helmehen，G.Eur.J.Inorg.Chem.2002，2569)进行对映选择性烯丙基烷化。然而，尽管旋光反应步骤和合成非常重要，但是对于通过杂原子亲核试剂进行对映选择性烯丙基胺化和醚化的描述相对较少。
通过W、Mo、Ru、Ir、和Rh络合物催化的非环状烯丙基亲电子试剂的烯丙基取代通常生成手性支链的取代产物。已经报道过许多对称性1，3-二苯基烯丙基碳酸酯和不对称性支链烯丙基乙酸酯的对映选择性胺化反应以及少数末端烯丙基酯或碳酸酯的钯催化的不对称胺化反应(Hayashi，T.等人，J.Am.Chem.Soc.1989，111，6301-6311；You，S.等人，J.Am.Chem.Soc.2001，123，7471；Hayashi，T.等人，Tetrahedron Lett.1990，31，1743-1746；Johannsen，M.；Jrgensen，K.A.Chem.Rev.1998，98，1689-1708)。Takeuchi(Takeuchi，R.等人，J.Am.Chem.Soc.2001，123，9525-9534)和Evans(Evans，P.A.等人，J.Am.Chem.Soc.1999，121，6761-6762)发现，非手性亚磷酸盐的铱和铑络合物催化支链胺的形成，在某些情形中可以保持对映体过量不变。Helmchen报道了在铱-亚磷酰胺催化剂存在下、具有适度水平的对映体过量(ee)的支链烯丙基乙酸酯的对映选择性烷化反应(Bartels，B.；Helmchen，G.Chem.Commun.1999，741-742)。发生了ee低于15％的类似对映选择性胺化。尚未实现由手性末端烯丙基亲电子试剂开始的一般对映选择性烯丙基胺化。
芳基醚是常见的生物活性分子的亚基。除了它们可用作Claisen重排的母体(Wipf，P.；Trost，B.M.，Fleming，I.，Paquette，L.A.，Eds.；Pergamon pressOxford，1991；Vol.5，pp 827-874；Larock，R.C.Comprehensive OrganicTransformationsA Guide to Functional Group Preparations；VCH Publishers，IncNew York，1989)外，芳基烯丙基醚尚未被广泛用作用于天然产物合成的构件块(building block)，这是因为它们的对映选择性构建(construction)的方法是有限的。最近报道了两篇通过Ru(Trost，B.M.；Fraisse，P.L.；Ball，Z.T.Angew.Chem.，Int.Ed.2002，41，1059)和Rh(Evans，P.A.；Leahy，D.K.J.Am.Chem.Soc.2000，122，5012；Evans，P.A.；Leahy，D.K.J.Am.Chem.Soc.2002，124，7882)催化的支链碳酸酯的立体特异性烯丙基醚化反应的报道，同时还报道过少数几个对映选择性钯催化的实例(Trost，B.M.；Toste，F.D.J.Am.Chem.Soc.1995，121，4545；Trost，B.M.；Toste，F.D.J.Am.Chem.Soc.1998，120，815；Trost，B.M.；Tsui，H.-C.；Toste，F.D.J.Am.Chem.Soc.2000，122，3534)。用于合成天然产物的钯催化化学的巧妙应用证实了这些构件块在有机合成中的潜力(Trost，B.M.； Toste，F.D.J.Am.Chem.Soc.1998，120，9074；Trost，B.M.；Toste，F.D.J.Am.Chem.Soc.2000，122，11262；Trost，B.M.；Thiel，O.R.；Tsui，H.-C.J.Am.Chem.Soc.2002，124，11616；Trost，B.M.；Tang，W.J.Am.Chem.Soc.2002，124，14542)。因此，新的用于构建烯丙基醚的更为普遍的对映选择性方法在合成上是非常有价值的。
国际专利公开WO 04/024684公开了使用氨基磷酸酯(phorphoramidate)化合物和选自铱、钼和钨中的过渡金属的催化剂络合物进行对映选择性胺化和醚化的反应，其显示它们可用于烯丙基胺化和醚化反应。
国际专利公开WO 02/04466公开了用于不对称转移氢化反应的催化剂，其中包括选自铑和钌中的过渡金属、和亚磷酰胺配体。该文献还公开了烯属不饱和化合物、酮、亚胺或肟衍生物在氢供体和催化剂存在下进行不对称转移氢化反应的方法，其中所述催化剂包括选自铑、钌、和铱中的过渡金属、和配体。
国际专利公开WO 01/23088公开了使用过渡金属催化剂和对映体过量的含氮配体进行不对称转移氢化反应的催化剂、以及使用上述催化剂制备对映体过量化合物的方法。根据该发明，所述过渡金属为铱、钌、铑或钴，所述对映体过量的配体含有硫醚或亚砜形式的硫。
Bartels等人(Bartels，B.；García-Yebra，C.；Rominger，F.；Helmchen，G.Eur.J.Inorg.Chem.2002，2569-2586)公开了使用P(OPh)3作为配体、Ir催化的对映体过量的单取代烯丙基乙酸酯的烯丙基烷化反应。N-甲苯磺酰基苄基氨基化锂被证实为烯丙基胺化反应的适宜亲核试剂。
我们首次使用含有联萘酚基团(binaphtholate)单元和双-苯乙基氨基的亚磷酰胺配体L1进行了烯丙基碳酸酯的高对映选择性胺化和醚化反应。我们后来发现，上述反应中的活性催化剂是通过在苯乙基氨基的一个甲基上进行环金属化而形成的。上述环金属化反应破坏了配体的C2对称性，同时形成了仅仅具有C1对称性的产物。利用上述通过碱性试剂诱发的环金属化反应制备活性催化剂的信息，我们将上述方法拓展至包括更弱的碱性亲核试剂(比如芳族胺)的范围。为了实现上述目的，我们利用催化量的脂族胺进行反应以诱发环金属化反应，或者在利用挥发性脂族胺将预催化剂活化之后再进行催化步骤。
从原则上讲，关于催化剂环金属化的信息还可以促使人们制备得到结构选择相对于初始配体而言更为合理的新配体。此外，环金属化结构提供了研究配体的不同立体化学元素的作用和这些元素之间的相互关系以及关于对映选择性的原因的平台。所述环金属化催化剂含有一个远离金属的立构中心、一个位于金属β位置碳上的立构中心和联萘基单元上的轴向手性。可以采用简单的方式制备配体的不同非对映异构体，来测试对映选择性的原因。不同立体化学元素的相对重要性以及由不同非对映异构体配体形成的催化剂之间活性差异的根据，在对映选择性铱-催化工艺以前的研究中或者即使在确定环金属化物质的结构之后都没有得到明确。
我们以通讯的形式报道了具有拆分的联萘基(resolved binaphyl)、一个远离金属的非手性N-苄基和一个苯乙基的配体可以以高于90％对映选择性生成催化碳酸肉桂酯的烯丙基化的络合物。虽然这种催化剂的活性低于初始催化剂，但是这确实证实了在保持高选择性的同时可以消除较远端立构中心的原理。
发明概述本发明提供了可方便获得且相对廉价的亚磷酰胺化合物，该亚磷酰胺化合物可用于与铱、铑、钌、镍、钯、铂、铜或银形成用于对映选择性和区域选择性氢化或者转移氢化反应、催化共轭加成反应和烯丙基取代反应的催化剂络合物。
在第一方面，本发明涉及根据以下通式结构的亚磷酰胺及相关化合物(该术语包括对映异构体和非对映异构体等) 其中Z是通过C、O、N或S，优选通过O与磷相连的基团；R1和R2独立地是任选被取代的C1-C12烷基、任选被取代的(CH2)n-芳族基团或(CH2)n-杂芳族基团，或者连接到一起形成二醇、二胺、二硫醇、氨基醇、氨基硫醇或醇硫醇(alcoholthiol)基团的任选被取代的脂族或(CH2)n-芳族二价阴离子；R3’和R3各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R3’和R3不同时是H，或者R3’和R3一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环；R4是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；R5不存在或者是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族或(CH2)n-杂芳族基团；Ra和Ra’各自独立地是H或C1-C3烷基，或者Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环或杂环、或芳族或杂芳族环；R6和R7各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R5、R6和R7不能同时是H，以及当Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成碳环、杂环或芳族或杂芳族环时，R5不存在或者优选是H；R6和R7优选是H或CH3；以及每个n独立地是0、1、2、3、4、5或6，并且其中至少一个与亚磷酰胺基团中的氮相连的碳原子为手性中心。所述化合物可以是含有这些结构元素的任何非对映异构体和任何对映异构体或者是对映异构体和非对映异构体的混合物。
在本发明优选方面，对R1和R2进行选择以控制中心含磷基团的电子特性并调节空间立体环境，从而有助于控制通过本发明亚磷酰胺配体的络合物催化的反应的速率、区域选择性和立体选择性。在本发明其它优选方面，连接R3或者R3′的碳原子、连接R4的碳原子或者连接R6的碳原子为非手性(非立构中心)碳原子，这使得配体的化学合成更为便利，且不会影响连接亚磷酰胺配体的催化剂络合物的活性及化学选择性程度。
在本发明某些方面，基团
形成被取代的苄基或者萘甲基，同时优选上述取代为将芳族基团与氮原子连接起来的亚甲基桥上的甲基。在该情形中，R5不存在。
在本发明其它优选方面，基团 形成未被取代或被取代的碳环基团，其中R3’和R3与和它们相连的碳一起形成碳环基团，并且优选R4是H或甲基，更优选是H。
在本发明其它优选方面，R1和R2相连并形成联苯基或联萘基。在本发明其它优选方面，所述亚磷酰胺的化学结构如以下化学结构所示 其中R1、R2、R4、R5、R6、R7、Ra和Ra’与上述相同，以及j是2-12的整数、优选3-9。优选R4是H或甲基，更优选是H，这是因为这样的化合物易于合成。
另外，在本发明某些优选方面，与R4相连的碳原子为手性中心(立构中心)。上述化合物如以下两种化学结构所示 或 其中R1、R2、R4、R5、Ra、Ra’、R6和R7与上述相同，以及j是2-12的整数、优选3-9。优选R4是H或甲基，更优选是H，这是因为这样的化合物易于合成。
本发明化合物在根据本发明的催化剂络合物中起配体作用。
在一方面，本发明涉及根据以下结构的催化剂成分(composition)MSXnL其中M是优选选自铱、钨、钼、铑、钌、镍、钯、铂、铜或银中的过渡金属，更优选选自铱、铑、钌、镍、钯或铂；S是配位配体；X是抗衡离子；n是0-6的整数；和L是上述亚磷酰胺配体(该术语包括对映异构体和非对映异构体等)。
上述催化剂可用于如本文所述的烯丙基化反应中。
用于本发明的其它催化剂成分具有以下结构M’SmXkL其中M’是优选选自铱、铑、钌、铜或银中的过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；m是0-6的整数；k是0-6的整数；和L是上述亚磷酰胺配体(该术语包括对映异构体和非对映异构体等)。
上述催化剂可用于氢化反应(其中M优选是Ir、Ru或Rh)和共轭加成反应(其中M优选是Rh、Cu或Ag)中。
在另一方面，本发明涉及制备上述催化剂的方法，所述催化剂含有亚磷酰胺的金属络合物，所述方法包括在任选碱的存在下、在形成催化剂MSXnL的条件下，将催化剂母体MSXn与本文所公开的亚磷酰胺化合物结合(combining)的步骤。在本发明优选方面，M是选自铱、铑、钌、钨、钼、镍、钯和铂中的过渡金属，更优选铱、铑、钌、镍、钯或铂。优选将根据上式的催化剂用于根据本发明的烯丙基取代反应中。
在另一方面，本发明涉及制备上述催化剂的方法，所述催化剂含有亚磷酰胺的金属络合物，所述方法包括在任选碱的存在下、在形成催化剂M’SmXkL的条件下，将催化剂母体M’SmXk与本文所公开的亚磷酰胺化合物结合的步骤。在本发明优选方面，M’是选自铱、铑、钌、铜或银中的过渡金属；优选将根据该式的催化剂用于根据本发明的氢化反应(其中M优选是Ir、Ru或Rh)和共轭加成反应(其中M优选是Rh、Cu或Ag)中。
在另一方面，本发明涉及对映选择性制备烯丙基胺的方法，所述方法包括在溶剂和催化剂成分存在下、在对映选择性形成烯丙基胺的条件下，将(a)非手性或外消旋烯丙基酯、烯丙基碳酸酯或烯丙基卤化物与(b)含有N-H键的反应物或其盐进行反应的步骤，所述催化剂成分包括(1)具有通式结构MSXn的催化剂母体，其中M是选自铱、铑、钌、钨、钼、镍、钯和铂中的过渡金属，更优选是选自铱、铑、钌、镍、钯或铂中的过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；和n是0-5的整数；和(2)根据以下通式结构的亚磷酰胺配体(该术语包括对映异构体和非对映异构体等) 其中Z是通过C、O、N或S，优选通过O与磷相连的基团；R1和R2独立地是任选被取代的C1-C12烷基、任选被取代的(CH2)n-芳族基团或(CH2)n-杂芳族基团，或者连接到一起形成二醇、二胺、二硫醇、氨基醇、氨基硫醇或醇硫醇基团的任选被取代的脂族或(CH2)n-芳族二价阴离子；R3’和R3各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R3’和R3不同时是H，或者R3’和R3一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环；R4是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；R5不存在或者是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；Ra和Ra’各自独立地是H或C1-C3烷基，或者Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环或杂环、或芳族或杂芳族环；R6和R7各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R5、R6和R7不能同时是H，以及当Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成碳环或杂环或芳族或杂芳族环时，R5不存在或者优选是H；并且R6和R7优选是H或CH3；以及每个n独立地是0、1、2、3、4、5或6，并且其中至少一个与亚磷酰胺基团中的氮相连的碳原子是手性中心。
在本发明某些方面，本发明涉及制备烯丙基胺的方法，所述亚磷酰胺化合物(该术语包括对映异构体和非对映异构体等)具有以下结构 或 其中R1、R2、R4、R5、Ra、Ra’、R6和R7与上述相同，以及j是2-12的整数、优选3-9。优选R4是H或甲基，更优选是H，这是因为这样的化合物易于合成。
在又一方面，本发明涉及对映选择性制备烯丙基醚的方法，所述方法包括将(a)非手性或外消旋烯丙基酯、烯丙基碳酸酯或烯丙基卤化物与(b)含有O-H键的反应物以及(c)任选的碱进行反应的步骤；该反应步骤在溶剂中和在催化剂成分存在下进行，所述催化剂成分含有选自铱、铑、钌、钨、钼、镍、钯和铂中的过渡金属，更优选是选自铱、铑、钌、镍、钯或铂中的过渡金属，该反应步骤在对映选择性形成烯丙基醚的条件下进行。
在另一方面，本发明涉及对映选择性制备烯丙基醚的方法，所述方法包括将(a)非手性或外消旋烯丙基酯、烯丙基碳酸酯或烯丙基卤化物与(b)含有O-H键的反应物或其盐进行反应的步骤，该反应步骤在溶剂中和在催化剂成分存在下、在对映选择性形成烯丙基醚的条件下进行，所述催化剂成分包括(1)具有通式结构MSXn的催化剂母体，其中M是选自铱、铑、钌、钨、钼、镍、钯和铂中的过渡金属，更优选是选自铱、铑、钌、镍、钯或铂中的过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；和n是0-5的整数；和(2)具有以下结构的亚磷酰胺配体L(该术语包括对映异构体和非对映异构体等)
其中Z是通过C、O、N或S，优选通过O与磷相连的基团；R1和R2独立地是任选被取代的C1-C12烷基、任选被取代的(CH2)n-芳族基团或(CH2)n-杂芳族基团，或者连接到一起形成二醇、二胺、二硫醇、氨基醇、氨基硫醇或醇硫醇基团的任选被取代的脂族或(CH2)n-芳族二价阴离子；R3’和R3各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R3’和R3不同时是H，或者R3’和R3一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环；R4是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；R5不存在或者是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；Ra和Ra’各自独立地是H或C1-C3烷基，或者Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环或杂环、或芳族或杂芳族环；R6和R7各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R5、R6和R7不能同时是H，以及当Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成碳环、杂环或芳族或杂芳族环时，R5不存在或者优选是H；R6和R7优选是H或CH3；以及每个n独立地是0、1、2、3、4、5或6，并且其中至少一个与亚磷酰胺基团中的氮相连的碳原子是手性中心。
在某些优选方面，本发明涉及制备烯丙基醚的方法，所述亚磷酰胺化合物(该术语包括对映异构体和非对映异构体等)具有以下结构
或 其中R1、R2、R4、R5、Ra、Ra’、R6和R7与上述相同，以及j是2-12的整数、优选3-9。优选R4是H或甲基，更优选是H，这是因为这样的化合物易于合成。
在另一方面，本发明涉及通过由(a)非手性或外消旋烯丙基酯、烯丙基碳酸酯或烯丙基卤化物和(b)衍生自氰基乙酸酯、β-氰基酮、丙二酸酯、1，3-二酮或其它稳定负碳离子(例如衍生自二氢唑酮(azlactone)或者亚胺-保护的α-氨基酸的负碳离子)的烯醇化物之间形成碳碳键来制备产物的方法，该反应步骤在溶剂中和在催化剂成分存在下、在对映选择性形成烯丙基醚的条件下进行，所述催化剂成分包括(1)具有通式结构MSXn的催化剂母体，其中M是选自铱、铑、钌、钨、钼、镍、钯和铂中的过渡金属，更优选是选自铱、铑、钌、镍、钯或铂中的过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；和n是0-6的整数；和(2)具有以下结构的亚磷酰胺配体L(该术语包括对映异构体和非对映异构体等)； 其中Z是通过C、O、N或S，优选通过O与磷相连的基团；R1和R2独立地是任选被取代的C1-C12烷基、任选被取代的(CH2)n-芳族基团或(CH2)n-杂芳族基团，或者连接到一起形成二醇、二胺、二硫醇、氨基醇、氨基硫醇或醇硫醇基团的任选被取代的脂族或(CH2)n-芳族二价阴离子；
R3’和R3各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R3’和R3不同时是H，或者R3’和R3一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环；R4是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；R5不存在或者是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；Ra和Ra’各自独立地是H或C1-C3烷基，或者Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环或杂环、或芳族或杂芳族环；R6和R7各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R5、R6和R7不能同时是H，以及当Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成碳环、杂环或芳族或杂芳族环时，R5不存在或者优选是H；R6和R7优选是H或CH3；以及每个n独立地是0、1、2、3、4、5或6，并且其中至少一个与亚磷酰胺基团中的氮相连的碳原子是手性中心。
在某些优选方面，本发明涉及制备烯丙基醚的方法，所述亚磷酰胺化合物(该术语包括对映异构体和非对映异构体等)具有以下结构 或 其中R1、R2、R4、R5、Ra、Ra’、R6和R7与上述相同，以及j是2-12的整数、优选3-9。优选R4是H或甲基，更优选是H，这是因为这样的化合物易于合成。
本发明再一方面涉及通过在溶剂存在下、将氢气与烯烃化合物反应而发生的对映选择性氢化反应，该反应步骤在溶剂中和在催化剂成分存在下、在对映选择性氢胺化所述烯烃的条件下进行，所述催化剂成分包括(1)具有通式结构M’SmXk的催化剂母体，其中M’是选自铱、铑或钌中的过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；k是0-6的整数，和m是0-6的整数；和(2)具有以下结构的亚磷酰胺配体L(该术语包括对映异构体和非对映异构体等)； 其中Z是通过C、O、N或S，优选通过O与磷相连的基团；R1和R2独立地是任选被取代的C1-C12烷基、任选被取代的(CH2)n-芳族基团或(CH2)n-杂芳族基团，或者连接到一起形成二醇、二胺、二硫醇、氨基醇、氨基硫醇或醇硫醇基团的任选被取代的脂族或(CH2)n-芳族二价阴离子；R3’和R3各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R3’和R3不同时是H，或者R3’和R3一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环；R4是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；R5不存在或者是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；Ra和Ra’各自独立地是H或C1-C3烷基，或者Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环或杂环、或芳族或杂芳族环；R6和R7各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R5、R6和R7不能同时是H，以及当Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成碳环、杂环或芳族或杂芳族环时，R5不存在或者优选是H；R6和R7优选是H或CH3；以及每个n独立地是0、1、2、3、4、5或6，并且其中至少一个与亚磷酰胺基团中的氮相连的碳原子是手性中心。
在某些优选方面，本发明涉及对映选择性氢化的方法，所述亚磷酰胺化合物(该术语包括对映异构体和非对映异构体等)具有以下结构
或 其中R1、R2、R4、R5、Ra、Ra’、R6和R7与上述相同，以及j是2-12的整数、优选3-9。优选R4是H或甲基，更优选是H，这是因为这样的化合物易于合成。
本发明再一方面涉及通过将含有亲核基团的化合物与α，β-不饱和羰基化合物或硝基烷反应而发生的共轭加成反应，该反应步骤在溶剂中和在催化剂成分存在下、在将该亲核试剂对映选择性加成至所述共轭化合物上的条件下进行，所述催化剂成分包括(1)具有通式结构M’SmXk的催化剂母体，其中M’是选自铑、铜或银中的过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；k是0-6的整数，和m是0-6的整数；和(2)具有以下结构的亚磷酰胺配体L(该术语包括对映异构体和非对映异构体等)； 其中Z是通过C、O、N或S，优选通过O与磷相连的基团；R1和R2独立地是任选被取代的C1-C12烷基、任选被取代的(CH2)n-芳族基团或(CH2)n-杂芳族基团，或者连接到一起形成二醇、二胺、二硫醇、氨基醇、氨基硫醇或醇硫醇基团的任选被取代的脂族或(CH2)n-芳族二价阴离子；R3’和R3各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R3’和R3不同时是H，或者R3’和R3一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环；R4是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；R5不存在或者是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；Ra和Ra’各自独立地是H或C1-C3烷基，或者Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环或杂环、或芳族或杂芳族环；R6和R7各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R5、R6和R7不能同时是H，以及当Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成碳环、杂环或芳族或杂芳族环时，R5不存在或者优选是H；R6和R7优选是H或CH3；以及每个n独立地是0、1、2、3、4、5或6，并且其中至少一个与亚磷酰胺基团中的氮相连的碳原子是手性中心。
在某些优选方面，本发明涉及共轭加成方法，所述亚磷酰胺化合物(该术语包括对映异构体和非对映异构体等)具有以下结构 或 其中R1、R2、R4、R5、Ra、Ra’、R6和R7与上述相同，以及j是2-12的整数、优选3-9。优选R4是H或甲基，更优选是H，这是因为这样的化合物易于合成。
在阅读完下述发明详述之后，上述以及其它各方面将是显而易见的。
附图简述

图1是初始亚磷酰胺配体L1和活化的环金属化催化剂1的示意图。
图2示出了由配体L1生成的环金属化的Ir(I)-络合物的立体化学元素。
图3示出了具有PPh3作为单齿磷配体的三角双锥体Ir(I)-络合物的ORTEP图。
图4示出了代表性反应式1，其结果如本发明说明书的试验部分的表1所示。
图5示出了图4所示的类似代表性反应式，使用大量替代催化剂实现共轭加成反应。
图6示出了所述两种催化剂对于苯胺与甲基肉桂基碳酸酯反应的影响的代表性反应式。
发明详述下述术语在本说明书上下文中用于描述本发明，需要注意那些没有在本文中定义的术语具有本领域普通技术人员所理解的一般含义。
术语“化合物”用于描述任意的化合物或配体，特别是根据本发明的亚磷酰胺配体，其用于本发明和上下文中是指纯的或基本上纯的化合物或者不太纯的化合物或者与催化剂络合物中的金属和配位配体络合的化合物。此外，本发明化合物还可以指在用途或合成的上下文中的所有旋光(包括对映和非对映异构体)异构体、区域异构体和/或立体异构体，可以包括外消旋混合物和/或单独或混合物形式的对映体过量的富集化合物。在许多实施方案中，优选纯化和分离的化合物，特别是根据本发明的亚磷酰胺化合物。
术语“有效的”用于描述一定量的化合物或组分，所述化合物或组分在其用途的上下文中使用或者包含在其用途的上下文中以获得所需的结果。在本文上下文中，有效量可以范围很宽，这取决于各种因素、条件、组分和/或添加剂以及它们在其用途上下文中所起的作用。在没有明确指出上述用量时，普通技术人员通过常规试验能够确定该有效量。
本文中所使用的术语″烷基″是指完全饱和的含有碳和氢的单价基团，可以是直链、支链或环状。优选烷基的实例包括C1-C7烷基，例如甲基、乙基、正丁基、正戊基、正庚基、异丙基、2-甲基丙基、环丙基、环丙基甲基、环丁基、环戊基、环戊基乙基和环己基。
术语“芳族”或″芳基″是指具有单环(例如苯基)或多个稠环(例如萘基、蒽、菲等)的被取代或未被取代的单价芳族基团。术语芳族或芳基包括环系中具有氮、氧或硫或者这些原子的组合的杂芳族基团。
术语“被取代的”用于描述在上下文中可以将取代基结合到用于本发明的亚磷酰胺配体基团或者反应物上。可用于本发明中的示例性取代基包括烃基，例如其自身可以是未被取代或被取代的烷基、链烯基或芳基(芳族)基团，烷基或芳基醇盐(优选未被取代或被取代的C1-C6醇盐或酚盐)、酮、酯或羧酸基团、胺，它们可以是未被取代的或者被本文前面所公开的取代基取代，卤素(F、Br、Cl、I)，单-和二烷基酰氨基(amido)、单-和二芳基酰氨基、酰胺化物(优选未被取代或被取代的烷基或芳基酰胺化物)等。示例性的优选取代基包括未被取代或被取代的C1-C6烷基或芳基(尤其是卤代烷基)，优选苯基、醇盐基团、酮基、酮酯、羧酸基团或氨基，它们可以通过碳、氧、氮或硫原子与上下文中的配体或其它取代基相连。需要注意的是在烷基或亚烷基链特别是本发明亚磷酰胺化合物的R1和R2取代基中，术语取代基包含或结合有O、S、N、Si或P原子。
本说明书通篇中的术语“具有N-H键的化合物”、“含有N-H的化合物”、“含胺化合物”和“胺”在上下文中是用于(通常但不是唯一的)描述含有N-H键的反应物，参与本发明的烯丙基取代反应或者就是本发明烯丙基取代反应的终产物。用于本发明中的代表性反应物包括具有N-H键的任意化合物，例如活性胺、甲硅烷氨基、腙、酰胺、氨基甲酸酯、氨磺酰基(sulfonamides)、sulfoximines、亚胺、酰亚胺、杂环、包括杂芳基化合物例如未被取代或被取代的吲哚、吡咯、吡唑和咪唑等，其中优选活性胺。用于本发明中的优选活性胺包括例如氨水、被取代或未被取代的芳族或脂族伯或仲胺，包括芳烷基胺例如被取代或未被取代的苯胺、二苯基甲基胺、苄胺、4-甲氧基苄胺；烷基伯胺例如正己胺和烯丙基胺；环状仲胺例如吡咯烷、哌啶、和吗啉；以及非环状仲胺例如二乙胺；等。
本说明书中通篇使用的术语“烯烃”是指用于本发明氢化反应中的某些反应物。烯烃是指具有碳-碳双键且可以参与本发明加成(氢胺化)反应中的任意化合物，包括末端和中间烯烃、乙烯基芳烃、二烯、烯炔、和α-β-不饱和羰基化合物。
术语“含有O-H键”的反应物或化合物是指可用作本发明醚化反应物的某些化合物，包括醇盐、酚盐、siloxides、羧酸酯、磷酸酯、醇、苯酚、硅烷醇、羧酸、羟胺、含磷酸及其盐。可在本发明醚化方法中使用的含有O-H键的化合物盐的有用试剂的具体实例包括2-MeC6H4OLi、4-MeC6H4OLi、4-MeOC6H4OLi、3-MeOC6H4OLi、3-PhC6H4OLi、2-PhC6H4OLi、3-Me2NC6H4OLi、3，4-(OCH2O)C6H3OLi、2，4-Me2C6H3OLi、2，4，6-Me3C6H3OLi、4-BrC6H4ONa、4-ClC6H4ONa、4-Br，3-MeC6H4ONa、4-CF3C6H4ONa、PhOLi、PhONa、以及它们的盐。
术语“共轭化合物”、“二烯化合物”或“烯酮化合物”是指参与本发明共轭加成反应中的化合物，并且它们通常是本领域所熟知的。这类化合物的具体实例包括具有以下结构的化合物 或 其中Rb是烷基(优选C1-C12、更优选C1-C3烷基)、芳基、烷氧基(优选C1-C12、更优选C1-C3烷氧基)、苯氧基或氨基；以及Rc是烷基(优选C1-C12、更优选C1-C3烷基)、烯基(优选C2-C12、更优选C2-C4烯基)、芳基或炔基(优选C2-C12、更优选C2-C4炔基)；Re是烷基(优选C1-C12、更优选C1-C3烷基)、烯基(优选C2-C12、更优选C2-C4烯基)、芳基、或者炔基(优选C2-C12、更优选C2-C4炔基)，或者Rb、Rc和Re中的任意两个一起相连形成环状化合物。如上所述，这些化合物可以是非环状或环状的。这类化合物的实例包括环己烯酮、5，6-二氢-2H-吡喃-2-酮、查耳酮、β-硝基苯乙烯等。
术语“酸”是指任意的酸，通常是指质子酸(protic acid)或路易斯酸，尤其是质子酸，包括pKa小于大约2(“强酸”)或大于大约2(“弱酸)的酸。强酸包括例如三氟甲磺酸(triflic acid)、对甲苯磺酸(HOTs)、苯甲酸、三氟乙酸以及许多其它磺酸和羧酸。强酸还可以是路易斯酸，例如B(C6F5)3、AgBF4、AgOTF或者本领域熟知的其它路易斯酸。术语“弱酸”是指具有pKa远远大于大约2的酸、优选质子酸，包括许多有机酸例如乙酸、苹果酸、扁桃酸等。
术语“配位配体”是指在本发明催化剂母体成分(MSXn或M’SmXj)或催化剂成分(MSXnL或M’SmXjL)中字母S所代表的配体，包括乙烯、马来酸酐、1，5-环辛二烯、环辛烯、1，3-丁二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、2，5-降冰片二烯、苯、六甲基苯、甲基异丙基苯、异丙基苯、环戊二烯、五甲基环戊二烯、1，2-二氨基乙烷、(R，R)-1，2-环己二胺、(S，S)-1，2-二苯基-1，2-二氨基乙烷、(S，S)-1，2-二环己基-1，2-二氨基乙烷、(S)-1，1’-双-(对甲氧基苯基)-1，2-丙二胺。特别有用的配位配体S是1，5-环辛二烯(缩写为COD)和2，5-降冰片二烯。应该理解的是，还可以使用上述配位配体的替代对映体(R)和(S)。此外，正如本领域技术人员所理解的，前述配位配体的组合(combinations)也可用于本发明的催化剂和方法中。
在催化剂母体中，X是可以为阴离子或阳离子的抗衡离子。有用的抗衡离子包括但并不限于Cl、Br、I、乙酸根、BF4、PF6、ClO4、对甲苯磺酸根、苯磷酸根、四-五氟苯基硼酸根、Li、Na、K、Mg、Ca、铵、被烷基取代的铵。与配位配体一样，抗衡离子X的组合也可用于本发明的催化剂和方法中。X抗衡离子在MSXn催化剂母体中的数目(n)为足以使络合物中的电荷达到平衡。优选地，n可以为零(0)至六(6)。在优选实施方案中，催化剂母体具有结构[(COD)IrCl]2。催化剂母体可以采用本领域公开的已知方法制备，例如描述在Herde等人，Inorg.Synth.1518(1974)中的方法，在此将其全部内容引入作为参考。
申请人出人意料地发现，由含过渡金属的催化剂母体和所要求保护的亚磷酰胺配体制得的催化剂能够高区域和对映选择性地催化烯丙基胺和烯丙基酯、烯丙基烷基化产物的制备、氢化反应的产物的制备以及共轭加成反应产物的制备。在烯丙基胺和烯丙基醚的情形中，本发明的催化剂和方法可用于制备含有末端烯基的物质。这类产物可用作产物母体来生成其它有用的产物，例如1，3-氨基醇、1，3-二胺、和各种类型的氨基酸。本文中所讨论的氢胺化反应产物和共轭加成产物也可以有利地通过本发明的催化剂和方法制备。这类产物可用于化学和药学工业。
对于本申请目的而言，术语″酯″包括含有与碳、磷或硫结合的氧的化合物，所述碳、磷或硫通过多键与另一个氧结合，还包括含有与硼结合的氧的化合物，所述硼与另外两个氧原子结合。
如上所述，本发明的催化剂成分包括(1)具有通式结构MSXn的催化剂母体，其中M是选自铱、钨和钼、铑、钌、镍、钯、铂、铜和银中的过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；和n是0-6的整数；和(2)根据以下通式结构的亚磷酰胺及相关化合物(亚磷酰胺配体) 其中Z是通过C、O、N或S，优选通过O与磷相连的基团；R1和R2独立地是任选被取代的C1-C12烷基、任选被取代的(CH2)n-芳族基团或(CH2)n-杂芳族基团，或者连接到一起形成二醇、二胺、二硫醇、氨基醇、氨基硫醇或醇硫醇基团的任选被取代的脂族或(CH2)n-芳族二价阴离子；R3’和R3各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R3’和R3不同时是H，或者R3’和R3一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环；R4是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；R5不存在或者是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；Ra和Ra’各自独立地是H或C1-C3烷基，或者Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环或杂环、或芳族或杂芳族环；R6和R7各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R5、R6和R7不能同时是H，以及当Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成饱和或不饱和的碳环或杂环或芳族或杂芳族环时，R5不存在或者优选是H；R6和R7优选是H或CH3；以及每个n独立地是0、1、2、3、4、5或6，并且其中至少一个与亚磷酰胺基团中的氮相连的碳原子是手性中心。
在本发明优选方面，选择适当的R1和R2以控制中心磷基团的电子特性，同时还可调节立体化学环境以帮助控制通过本发明的亚磷酰胺配体的络合物所催化的反应的速率、区域选择性和立体选择性。在本发明其它优选方面，与R3或R3’相连的碳原子、与R4相连的碳原子或者与R6相连的碳原子是非手性的(非立体中心)，这样的条件使得配体的化学合成更加容易，同时还不损害氨基磷酸酯配体所结合的催化剂络合物的活性和化学选择性的程度。
下面将更具体地讨论上述组分中的每一个。
可用于本发明催化剂母体组分中的过渡金属包括铱、钨、钼、铑、钌、镍、钯、铂、铜或银，更优选铱、铑、钌、镍、钯或铂，如上所述，这取决于被催化的反应。
在某些方面，催化剂母体具有通式结构MSXn，其中S是过渡金属M的配位配体。有用的配位配体包括但不限于乙烯、马来酸酐、1，5-环辛二烯、环辛烯、1，3-丁二烯、2，5-降冰片二烯、苯、六甲基苯、甲基异丙基苯、异丙基苯、环戊二烯、五甲基环戊二烯、1，2-二氨基乙烷、(R，R)-1，2环己二胺、(S，S)-1，2-二苯基-1，2-二氨基乙烷、(S，S)-1，2-二环己基-1，2-二氨基乙烷、以及(S)-1，1’-双-(对甲氧基苯基)-1，2-丙烷二胺。特别有用的配位配体S是1，5-环辛二烯(缩写为COD)和2，5-降冰片二烯。应该理解的是，还可以使用上述配位配体的替代对映体(R)和(S)。此外，正如本领域技术人员所理解的，前述配位配体的组合也可用于本发明的催化剂和方法中。
在上述催化剂母体中，X是可以为阴离子或阳离子的抗衡离子。有用的抗衡离子包括但并不限于Cl、Br、I、乙酸根、BF4、PF6、ClO4、对甲苯磺酸根、苯磷酸根、四-五氟苯基硼酸根、Li、Na、K、Mg、Ca、铵、和被烷基取代的铵。与配位配体一样，抗衡离子X的组合也可用于本发明的催化剂和方法中。X抗衡离子在MSXn催化剂母体中的数目(n)为足以使络合物中的电荷达到平衡。优选地，n可以为零(0)至六(6)。催化剂母体可以采用本领域公开的已知方法制备，例如描述在Herde等人，Inorg.Synth.1518(1974)(在此将其全部内容引入作为参考)或者本领域熟知的其它参考文献中的方法。
可选的催化剂成分包括具有以下通式结构的成分M’SmXjL其中M’是优选选自铱、铑、钌、铜或银中的过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；m是0-6的整数；j是0-6的整数；以及L是前述亚磷酰胺配体。
上述催化剂M’SmXjL可用于氢化反应(其中M优选是Ir、Ru或Rh)和共轭加成反应(其中M优选是Cu或Ag)。配位配体S与前面描述的相同。
为了提供和促进对映选择性和/或区域选择性，本发明催化剂成分中的亚磷酰胺部分可以是任意的上述亚磷酰胺。
在某些优选方法，所述亚磷酰胺配体具有以下结构
或者，所述化学结构优选为 或 其中R1、R2、R4、R5、R6、R7、Ra、Ra’和j定义同上。
在上述结构中， 形成O-Ck-O基团，且优选为下面所公开的脂族或芳族二醇基团(diolate)。R4优选为H或CH3，j优选为4-10，更优选为5-9(表示环辛基或环十二烷基)，Ra和Ra’优选形成任选被取代的脂族基团包括环烷基、任选被取代的芳族或杂芳族基团包括上述基团的组合，以及R6和R7优选选自H或CH3，优选R6或R7之一是H，另一个是CH3。在其中Ra和Ra’形成芳基或杂芳基的情形中，R5不存在。
在一实施方案中，优选的O-Ck-O基团是具有以下通式结构的芳族基团 在上述优选结构中，Ar1和Ar2各自是芳基、被取代的芳基、或者杂芳基。具有上述通式结构的有用的O-Ck-O基团的实例包括但不限于下述
和 在本发明各方面中， 的优选基团包括 本领域技术人员应该理解的是，这些结构可以是R或S对映异构体的任意组合，且两种对映异构体都可用于本发明中。或在替代的优选实施方案中，所述O-Ck-O基团是脂族基团。有用的脂族基团的实例包括但不限于2，3-丁二醇、1，2-丙二醇、2-苯基乙二醇(2-phenylethylene glycol)、或者具有以下结构的化合物 和 在上述通式结构中，O-Cn-O优选为具有以下结构的被取代或未被取代的基团
和 特别有用的亚磷酰胺配体包括具有以下结构的亚磷酰胺的各种非对映异构体 和 本发明的亚磷酰胺可以采用已知方法制备，例如Alexakis等人描述的方法(Alexakis，A.等人，Synlett(2001)，1375)，在此将其全部内容引入作为参考。
催化剂母体和催化剂成分中的亚磷酰胺配体原位(例如在发生烯丙基胺化或醚化的容器中)形成用于烯丙基胺化或者非手性或外消旋烯丙基酯醚化的催化剂。或者，本发明的催化剂可以促进对映选择性和/或区域选择性氢化或转移氢化反应，包括氢胺化反应和共轭加成反应。
烯丙基胺化反应在一实施方案中，本发明涉及对映选择性制备烯丙基胺的一般方法。所述方法包括将(a)非手性或外消旋烯丙基酯、烯丙基碳酸酯或烯丙基卤化物与(b)含有N-H键的反应物或其盐(排除N-苄基甲苯磺酰胺的锂盐)，在溶剂和催化剂成分存在下反应的步骤。所述催化剂成分可以是含有选自铱、铑、钼和钨中的过渡金属的任意催化剂成分。
用于上述一般反应的催化剂优选包括(1)具有通式结构MSXn的催化剂母体，其中M是上述过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；以及n是0-6的整数；和(2)具有以下结构的亚磷酰胺配体 其中Z是通过C、O、N或S，优选通过O与磷相连的基团；R1和R2独立地是任选被取代的C1-C12烷基、任选被取代的(CH2)n-芳族基团或(CH2)n-杂芳族基团，或者连接到一起形成二醇、二胺、二硫醇、氨基醇、氨基硫醇或醇硫醇基团的任选被取代的脂族或(CH2)n-芳族二价阴离子；R3’和R3各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R3’和R3不同时是H，或者R3’和R3一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环；R4是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；R5不存在或者是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；Ra和Ra’各自独立地是H或C1-C3烷基，或者Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环或杂环、或芳族或杂芳族环；R6和R7各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R5、R6和R7不能同时是H，以及当Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成饱和或不饱和的碳环或杂环或芳族或杂芳族环时，R5不存在或者优选是H；R6和R7优选是H或CH3；以及每个n独立地是0、1、2、3、4、5或6，并且其中至少一个与亚磷酰胺基团中的氮原子相连的碳原子是手性中心。
在优选实施方案中，本发明进一步涉及对映选择性制备烯丙基胺的方法，其中所述方法包括将非手性或外消旋烯丙基酯、烯丙基碳酸酯或烯丙基卤化物与含有N-H键的反应物或其盐，在溶剂和上述催化剂成分存在下反应的步骤。
如上所述，本发明方法中的一种反应物是非手性或外消旋烯丙基酯、非手性或外消旋烯丙基碳酸酯、或非手性或外消旋卤化物。有用的非手性或外消旋烯丙基酯优选选自Ph-CH＝CH-CH2-OAc、4-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-OAc、4-NO2-C6H4-CH＝CH-CH2-OAc、2-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-OAc、2-呋喃基-CH＝CH-CH2-OAc、n-C3H7-CH＝CH-CH2-OAc、Me-CH＝CH-CH2-OAc、n-Pr-CH＝CH-CH2-OAc、i-Pr-CH＝CH-CH2-OAc和CH3-CH＝CH-CH＝CH-CH2-OAc。如本领域技术人员应该理解的那样，上述非手性烯丙基酯的任意组合也可用于本发明方法中。
可用于本发明方法中的有用的非手性或外消旋烯丙基碳酸酯包括Ph-CH＝CH-CH2-OCOOMe、4-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-OCOOMe、4-NO2-C6H4-CH＝CH-CH2-OCOOMe、2-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-OCOOMe、2-呋喃基-CH＝CH-CH2-OCOOMe、n-C3H7-CH＝CH-CH2-OCOOMe、Me-CH＝CH-CH2-OCOOMe、n-Pr-CH＝CH-CH2-OCOOMe、i-Pr-CH＝CH-CH2-OCOOMe和CH3-CH＝CH-CH＝CH-CH2-OCOOMe。也可以使用上述非手性烯丙基碳酸酯的组合物。
除了上述实例外，本领域技术人员应该理解，其它酯和碳酸酯也可用于本发明中，除了上述乙酸酯和甲基碳酸酯之外。例如，乙基、叔丁基苯基、或者其它适宜的脂族或芳族基团可以替代甲基。
可用于本发明方法中的有用的非手性或外消旋烯丙基卤化物包括Ph-CH＝CH-CH2-X、4-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-X、4-NO2-C6H4-CH＝CH-CH2-X、2-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-X、2-呋喃基-CH＝CH-CH2-X、n-C3H7-CH＝CH-CH2-X、Me-CH＝CH-CH2-X、n-Pr-CH＝CH-CH2-X、i-Pr-CH＝CH-CH2-X、和CH3-CH＝CH-CH＝CH-CH2-X，其中X选自卤素原子，例如F、Cl、Br、和I。
一般来说，含有N-H键的有用试剂包括氨水、芳族或脂族伯胺或仲胺、酰胺、氨基甲酸酯、氨磺酰基、酰亚胺、磷酰胺、亚胺、甲硅烷氨基、杂环、以及它们的组合和盐。可用于本发明方法中的具有N-H键的有用试剂的具体实例包括氨水、芳族或脂族伯或仲胺例如被取代或未被取代的苯胺、二苯基甲基胺、苄胺、4-甲氧基苄胺；烷基伯胺例如正己胺和烯丙基胺；环状仲胺例如吡咯烷、哌啶、和吗啉；非环状仲胺例如二乙胺；以及非胺底物例如Boc2NLi、LiN(CHO)2、二苯甲酮亚胺(benzphenone imine)、和甲苯磺酰胺(tosylamide)。还可以使用上述胺化合物的适宜混合物。
其它添加剂例如金属盐(例如铜或锌盐)、金属卤化物(例如氯化铜或氯化锌)、1，4-二氮杂双环(2.2.2)辛烷(DABCO)等、以及它们的各种组合也可用于本发明中。特别有用的添加剂是具有碱功能的添加剂，包括但不限于三乙胺或者其它烷基叔胺、环状叔胺例如1，4-二氮杂双环(2.2.2)辛烷(DABCO)、和亚胺例如二氮杂双环十一烷。
一般来说，用于本发明胺化方法的反应条件包括反应温度为20-60℃，反应时间为1-96小时。一般来说，亚磷酰胺配体和催化剂母体的用量比为大约2∶1，所述方法的对映体过量(ee)通常高于大约70％。
溶剂可以影响上述反应流程图的反应性、区域选择性、和对映选择性。可用于该胺化反应的溶剂包括DMF、乙醇、甲醇、THF、乙腈、CH3NO2、DME、CH2Cl2、三乙胺、1，4-二烷、二乙醚、甲苯、己烷、及其组合。在室温下的反应性按照如下顺序DMF，EtOH＞MeOH，THF，CH3CN＞CH3NO2，DME＞CH2Cl2，Et3N＞1，4-二烷，Et2O，甲苯。在各种溶剂中进行高区域选择性的反应(产物比例3/4/5＝98-94/1-4/0-3)，除了在Et3N和CH3NO2外。反应在不同溶剂中的对映选择性按照如下顺序THF，Et2O，DME＞甲苯，1，4-二烷，CH2Cl2＞Et3N＞DMF，EtOH，CH3CN＞CH3NO2＞MeOH。反应在极性溶剂DMF、EtOH、和MeOH中较快，但是观察到ee较低。在THF(四氢呋喃)中的反应在速率和对映选择性方面表现出最适宜的平衡。
醚化反应在一实施方案中，本发明涉及对映选择性制备烯丙基醚的一般方法。所述一般方法包括将(a)非手性或外消旋烯丙基酯、烯丙基碳酸酯或烯丙基卤化物与(b)含有O-H键的试剂或其盐、以及(c)碱反应的步骤。所述反应步骤在溶剂中和在催化剂成分存在下进行。所述催化剂成分可以是含有选自铱、铑、钌、钼和钨中的过渡金属的任意催化剂成分。
与胺化反应相同，用于上述一般醚化反应的催化剂优选包括(1)具有通式结构MSXn的催化剂母体，其中M是上述过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；以及n是0-6的整数；和(2)具有以下结构的亚磷酰胺配体 其中Z是通过C、O、N或S，优选通过O与磷相连的基团；R1和R2独立地是任选被取代的C1-C12烷基、任选被取代的(CH2)n-芳族基团或(CH2)n-杂芳族基团，或者连接到一起形成二醇、二胺、二硫醇、氨基醇、氨基硫醇或醇硫醇基团的任选被取代的脂族或(CH2)n-芳族二价阴离子；R3’和R3各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R3’和R3不同时是H，或者R3’和R3一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环；R4是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；R5不存在或者是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；Ra和Ra’各自独立地是H或C1-C3烷基，或者Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环或杂环、或芳族或杂芳族环；R6和R7各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R5、R6和R7不能同时是H，以及当Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成饱和或不饱和的碳环或杂环或芳族或杂芳族环时，R5不存在或者优选是H；R6和R7优选是H或CH3；以及每个n独立地是0、1、2、3、4、5或6，并且其中至少一个与亚磷酰胺基团中的氮原子相连的碳原子是手性中心。
在优选的实施方案中，本发明进一步涉及对映选择性制备烯丙基醚的方法，其中所述方法包括将非手性或外消旋烯丙基酯、烯丙基碳酸酯或烯丙基卤化物与含有O-H键的试剂或其盐反应的步骤，其中所述反应步骤在上述催化剂成分存在下进行。上述反应还可以在任选的其它添加剂例如金属盐(例如铜或锌盐)、金属卤化物(例如氯化铜或氯化锌)、碱例如1，4-二氮杂双环(2.2.2)辛烷(DABCO)、重氮双环十一烷(diazobicycloundecane)、以及它们的组合的存在下进行，从而生成活性催化剂或者促进具有OH键的反应物、或其盐的所需反应性。
在一实施方案中，所述非手性烯丙基酯优选是非手性烯丙基酯或非手性烯丙基碳酸酯。优选的非手性或外消旋烯丙基乙酸酯的实例包括但不限于Ph-CH＝CH-CH2-OAc、4-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-OAc、4-NO2-C6H4-CH＝CH-CH2-OAc、2-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-OAc、2-呋喃基-CH＝CH-CH2-OAc、n-C3H7-CH＝CH-CH2-OAc、Me-CH＝CH-CH2-OAc、n-Pr-CH＝CH-CH2-OAc、i-Pr-CH＝CH-CH2-OAc、CH3-CH＝CH-CH＝CH-CH2-OAc等。上述非手性烯丙基乙酸酯的组合也可用于上述醚化反应中。
可用于本发明方法中的优选非手性或外消旋烯丙基碳酸酯的实例包括Ph-CH＝CH-CH2-OCOOR2、4-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-OCOOR2、4-NO2-C6H4-CH＝CH-CH2-OCOOR2、2-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-OCOOR2、2-呋喃基-CH＝CH-CH2-OCOOR2、n-C3H7-CH＝CH-CH2-OCOOR2、Me-CH＝CH-CH2-OCOOR2、n-Pr-CH＝CH-CH2-OCOOR2、i-Pr-CH＝CH-CH2-OCOOR2、CH3-CH＝CH-CH＝CH-CH2-OCOOR2等。在上述各式中，R2是甲基或乙基。当然除了上述实例外，本领域技术人员应该理解，其它酯和碳酸酯也可用于本发明，除了上述乙酸酯和甲基碳酸酯之外。例如，乙基、叔丁基、苯基、或者其它适宜的脂族或芳族基团可以替代甲基。进一步应该理解的是，还可以使用非手性烯丙基碳酸酯的组合。
可用于本发明方法中的有用的非手性或外消旋烯丙基卤化物包括Ph-CH＝CH-CH2-X、4-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-X、4-NO2-C6H4-CH＝CH-CH2-X、2-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-X、2-呋喃基-CH＝CH-CH2-X、n-C3H7-CH＝CH-CH2-X、Me-CH＝CH-CH2-X、n-Pr-CH＝CH-CH2-X、i-Pr-CH＝CH-CH2-X、和CH3-CH＝CH-CH＝CH-CH2-X，其中X选自卤素原子，例如F、Cl、Br、和I。
含有O-H键的有用试剂包括醇盐、酚盐、siloxides、羧酸酯、磷酸酯、醇、苯酚、硅烷醇、羧酸、含磷酸、及其盐。可用于本发明醚化方法的含有O-H键的有用的试剂的具体实例包括2-MeC6H4OLi、4-MeC6H4OLi、4-MeOC6H4OLi、3-MeOC6H4AOLi、3-PhC6H4OLi、2-PhC6H4OLi、3-Me2NC6H4OLi、3，4-(OCH2O)C6H3OLi、2，4-Me2C6H3OLi、2，4，6-Me3C6H3OLi、4-BrC6H4ONa、4-ClC6H4ONa、4-Br，3-MeC6H4ONa、4-CF3C6H4ONa、PhOLi、PhONa以及它们的盐。
所述醚化反应可以在任选碱的存在下进行。可用于本发明醚化方法中的碱的实例包括1，4-二氮杂双环(2.2.2)辛烷(DABCO)、三乙胺、异丙基二乙基胺、乙基二甲基胺、金属氢化物、酰胺、醇盐、碳酸盐、和磷酸盐。有用的溶剂实例包括DMF、乙醇、甲醇、THF、乙腈、CH3NO2、DME、CH2Cl2、三乙胺、1，4-二烷、二乙醚、甲苯、己烷、及其组合，以及它们的含水混合物。
与上述烯丙基胺化反应相同，用于本发明醚化方法的一般反应条件包括反应温度为大约20-60℃，反应时间为大约1-96小时或更长。一般来说，亚磷酰胺配体和催化剂母体的用量比为大约2∶1，所述方法的对映体过量(ee)通常高于大约70％。
注意到碱和溶剂的选择以及酚盐亲核试剂与适宜烯丙基碳酸酯衍生物的搭配对于以高的收率、区域选择性、和对映选择性形成主要产物是至关重要的。
烯丙基烷基化反应在另一实施方案中，本发明涉及通过将烯醇化物或其它稳定的负碳离子试剂在任选的添加剂存在下加成至非手性或外消旋烯丙基酯或卤化物，制备具有新的碳-碳键的产物的一般方法。所述一般方法包括将(a)非手性或外消旋烯丙基酯、烯丙基碳酸酯或烯丙基卤化物和(b)衍生自1，3-二羰基化合物、氰基酯或羰基化合物与β-砜或磷酸酯(phosphate)的化合物，或者在碱存在下转化为负碳离子试剂的相应中性试剂以及(c)任选的添加剂例如金属盐或其它卤化物添加剂进行反应的步骤。所述反应步骤在溶剂中和在催化剂成分存在下进行。所述催化剂成分可以是含有选自铱、铑、钌、钼、和钨中的过渡金属的任意催化剂成分。
与胺化反应相同，用于上述一般烯丙基烷基化反应的催化剂优选包括(1)具有通式结构MSXn的催化剂母体，其中M是上述过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；以及n是0-6的整数；和(2)具有以下结构的亚磷酰胺配体 其中Z是通过C、O、N或S，优选通过O与磷相连的基团；R1和R2独立地是任选被取代的C1-C12烷基、任选被取代的(CH2)n-芳族基团或(CH2)n-杂芳族基团，或者连接到一起形成二醇、二胺、二硫醇、氨基醇、氨基硫醇或醇硫醇基团的任选被取代的脂族或(CH2)n-芳族二价阴离子；R3’和R3各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R3’和R3不同时是H，或者R3’和R3一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环；R4是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；R5不存在或者是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；Ra和Ra’各自独立地是H或C1-C3烷基，或者Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环或杂环、或芳族或杂芳族环；R6和R7各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R5、R6和R7不能同时是H，以及当Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成饱和或不饱和的碳环或杂环或芳族或杂芳族环时，R5不存在或者优选是H；R6和R7优选是H或CH3；以及每个n独立地是0、1、2、3、4、5或6，并且其中至少一个与亚磷酰胺基团中的氮原子相连的碳原子是手性中心。
在优选实施方案中，本发明进一步涉及对映选择性制备烯丙基烷基化产物的方法，其中所述方法包括将非手性或外消旋烯丙基酯、烯丙基碳酸酯或烯丙基卤化物与衍生自1，3-二羰基化合物、氰基酯、或羰基化合物与β-砜或磷酸酯的负碳离子试剂，或者在碱存在下转化为负碳离子试剂的相应中性试剂进行反应的步骤，其中所述反应步骤在上述催化剂成分存在下进行。上述反应还可以在任选的其它添加剂例如金属盐(例如铜或锌盐)、金属卤化物(例如氯化铜或氯化锌)、碱例如1，4-二氮杂双环(2.2.2)辛烷(DABCO)、重氮双环十一烷(diazobicycloundecane)、以及它们的各种组合的存在下进行，从而生成活性催化剂或者促进具有C-H键的反应物、或其盐的所需反应性。
在一实施方案中，所述非手性烯丙基酯优选是非手性烯丙基碳酸酯或非手性烯丙基碳酸酯。优选的非手性或外消旋烯丙基乙酸酯的实例包括但不限于Ph-CH＝CH-CH2-OAc、4-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-OAc、4-NO2-C6H4-CH＝CH-CH2-OAc、2-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-OAc、2-呋喃基-CH＝CH-CH2-OAc、n-C3H7-CH＝CH-CH2-OAc、Me-CH＝CH-CH2-OAc、n-Pr-CH＝CH-CH2-OAc、i-Pr-CH＝CH-CH2-OAc、CH3-CH＝CH-CH＝CH-CH2-OAc等。上述非手性烯丙基乙酸酯的组合也可用于上述醚化反应中。
可用于本发明方法中的优选非手性或外消旋烯丙基碳酸酯的实例包括Ph-CH＝CH-CH2-OCOOR2、4-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-OCOOR2、4-NO2-C6H4-CH＝CH-CH2-OCOOR2、2-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-OCOOR2、2-呋喃基-CH＝CH-CH2-OCOOR2、n-C3H7-CH＝CH-CH2-OCOOR2、Me-CH＝CH-CH2-OCOOR2、n-Pr-CH＝CH-CH2-OCOOR2、i-Pr-CH＝CH-CH2-OCOOR2、CH3-CH＝CH-CH＝CH-CH2-OCOOR2等。在上述各式中，R2是甲基或乙基。当然除了上述实例外，本领域技术人员应该理解，其它酯和碳酸酯也可用于本发明中，除了上述乙酸酯和甲基碳酸酯之外。例如，乙基、叔丁基、苯基、或者其它适宜的脂族或芳族基团可以替代甲基。进一步应该理解的是，还可以使用非手性烯丙基碳酸酯的组合。
可用于本发明方法中的有用的非手性或外消旋烯丙基卤化物包括Ph-CH＝CH-CH2-X、4-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-X、4-NO2-C6H4-CH＝CH-CH2-X、2-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-X、2-呋喃基-CH＝CH-CH2-X、n-C3H7-CH＝CH-CH2-X、Me-CH＝CH-CH2-X、n-Pr-CH＝CH-CH2-X、i-Pr-CH＝CH-CH2-X、和CH3-CH＝CH-CH＝CH-CH2-X，其中X选自卤素原子，例如F、Cl、Br、和I。
有用的烯醇化物包括二烷基丙二酸酯、烷基或芳基二烷基丙二酸酯、氰基酯、β-酮酯、丙二腈、β-酮砜、二氢唑酮、1，3-二酮等的锌烯醇化物。
所述烯丙基烷基化反应可以在任选碱的存在下进行。可用于本发明醚化方法中的碱的实例包括1，4-二氮杂双环(2.2.2)辛烷(DABCO)、三乙胺、异丙基二乙基胺、乙基二甲基胺、金属氢化物、酰胺、醇盐、碳酸盐、和磷酸盐。有用的溶剂实例包括DMF、乙醇、甲醇、THF、乙腈、CH3NO2、DME、CH2Cl2、三乙胺、1，4-二烷、二乙醚、甲苯、己烷、及其组合，以及它们的含水混合物。所述烯丙基烷基化反应可以在任选卤化物添加剂，例如ZnF2、ZnCl2、或CsF的存在下进行。
与上述烯丙基胺化反应相同，用于本发明烯丙基烷基化方法的一般反应条件包括反应温度为大约20-60℃，反应时间为大约1-96小时或更长。一般来说，亚磷酰胺配体和催化剂母体的用量比为大约2∶1，所述方法的对映体过量(ee)通常高于大约70％。
注意到碱和溶剂的选择以及碳亲核试剂与适宜的烯丙基碳酸酯衍生物的搭配对于以高的收率、区域选择性、和对映选择性形成主要产物是至关重要的。
本发明还涉及使用本发明的催化剂催化将氢加成至烯烃，以形成还原的非外消旋手性产物的方法。
在上述方法中，通过将氢与烯烃化合物、含酮化合物或含亚胺化合物反应进行上述氢化反应，所述反应步骤在溶剂中和在催化剂成分存在下、在对映选择性氢化所述烯烃、所述含酮化合物或所述含亚胺化合物的条件下进行，所述催化剂成分包括(1)具有通式结构M’SmXk的催化剂母体，其中M’是选自铱、铑或钌中的过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；m是0-6的整数，和k是0-6的整数；和(2)具有以下结构的亚磷酰胺配体L； 其中Z是通过C、O、N或S，优选通过O与磷相连的基团；R1和R2独立地是任选被取代的C1-C12烷基、任选被取代的(CH2)n-芳族基团或(CH2)n-杂芳族基团，或者连接到一起形成二醇、二胺、二硫醇、氨基醇、氨基硫醇或醇硫醇基团的任选被取代的脂族或(CH2)n-芳族二价阴离子；
R3’和R3各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R3’和R3不同时是H，或者R3’和R3一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环；R4是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；R5不存在或者是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；Ra和Ra’各自独立地是H或C1-C3烷基，或者Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环或杂环、或芳族或杂芳族环；R6和R7各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R5、R6和R7不能同时是H，以及当Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成碳环、杂环或芳族或杂芳族环时，R5不存在或者优选是H；R6和R7优选是H或CH3；以及每个n独立地是0、1、2、3、4、5或6，并且其中至少一个与亚磷酰胺基团中的氮原子相连的碳原子是手性中心。
在本发明非限制性的具体实施方案中，在本发明氢化反应方面，将上述具有碳-碳、碳-氧或碳-氮(前面也应该增加)双键的化合物与氢，在本发明的亚磷酰胺催化剂和任选的路易斯酸或质子酸存在下、在溶剂中反应，由烯醇乙酸酯、烯胺、烯酰胺(enamide)或β-二羰基化合物生成例如α-或β-氨基酸衍生物、烷基乙酸酯、烷基胺、或烷基胺衍生物、或α-羟基酮或酯。所述反应可以通过将所有各种组分即催化剂母体、亚磷酰胺配体、不饱和化合物、以及任选的添加剂一起置于一锅中进行，或者也可以在不止一步中完成，即用由上述催化剂母体和亚磷酰胺配体形成的催化剂(反应温度取决于所用各组分的反应性，可以为低于室温至100-110℃或更高的高温)，接着首先加入不饱和化合物或者与氢一起加入。所得到的产物可以以高的收率获得，且对映选择性(ee)通常大于70％。上下文中的不饱和化合物是指含有至少一个碳-碳、碳-氧或一个碳-氮双键的反应物(化合物)，其可用于本发明的氢化反应中。烯烃是具有碳-碳双键的可参与本发明氢化反应的任何化合物，包括烯酰胺、烯胺、烯醇乙酸酯、乙烯基芳烃和α，β-不饱和羰基化合物；具有碳-氧双键的化合物包括酮和β-酮酸酯、α，β-不饱和羰基化合物、末端和内部烯烃、乙烯基芳烃、二烯、烯炔、α-β-不饱和羰基化合物，含有碳-氮双键的化合物，包括酮亚胺和具有其它官能团的酮亚胺。
共轭加成反应在该方法中，通过将化学结构McRd的基团，其中Mc是Mg(卤化物)、Zn(卤化物)或硼(Rf)2，Rd是烷基(优选C1-C12、更优选C1-C3烷基)、芳基、烯基(优选C2-C12、更优选C2-C4烯基)或炔基(优选C2-C12、更优选C2-C4炔基)以及Rf是烷基或烷氧基，与上述共轭化合物在溶剂和任选的酸存在下进行共轭反应，所述反应步骤在所述溶剂中和在催化剂成分存在下、在对映选择性共轭Rd基团(加成所述Rd基团)至所述共轭化合物的条件下进行，所述催化剂成分包括(1)具有通式结构M’SmXj的催化剂母体，其中M’是选自铑、铜或银中的过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；n是0-6的整数以及m是0-6的整数；和(2)具有以下结构的亚磷酰胺配体L 其中Z是通过C、O、N或S，优选通过O与磷相连的基团；R1和R2独立地是任选被取代的C1-C12烷基、任选被取代的(CH2)n-芳族基团或(CH2)n-杂芳族基团，或者连接到一起形成二醇、二胺、二硫醇、氨基醇、氨基硫醇或醇硫醇基团的任选被取代的脂族或(CH2)n-芳族二价阴离子；R3’和R3各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R3’和R3不同时是H，或者R3’和R3一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环；R4是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；R5不存在或者是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；Ra和Ra’各自独立地是H或C1-C3烷基，或者Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环或杂环、或芳族或杂芳族环；R6和R7各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R5、R6和R7不能同时是H，以及当Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成碳环、杂环或芳族或杂芳族环时，R5不存在或者优选是H；R6和R7优选是H或CH3；以及每个n独立地是0、1、2、3、4、5或6，并且其中至少一个与亚磷酰胺基团中的氮原子相连的碳原子是手性中心。
代表性的共轭反应包括下述反应 其中Rb是烷基(优选C1-C12、更优选C1-C3烷基)、芳基、烷氧基(优选C1-C12、更优选C1-C3烷氧基)、苯氧基或氨基；Rc是烷基(优选C1-C12、更优选C1-C3烷基)、烯基(优选C2-C12、更优选C2-C4烯基)、芳基或炔基(优选C2-C12、更优选C2-C4炔基)；Rd是烷基(优选C1-C12、更优选C1-C3烷基)、烯基(优选C2-C12、更优选C2-C4烯基)、芳基或炔基(优选C2-C12、更优选C2-C4炔基)；Re是H、烷基(优选C1-C12、更优选C1-C3烷基)、烯基(优选C2-C12、更优选C2-C4烯基)、芳基或炔基(优选C2-C12、更优选C2-C4炔基)；或者Rb、Rc和Re中任意两个一起相连形成环状化合物；Mc是Mg(卤化物)、Zn(卤化物)或硼(Rf)2；以及Rf是烷基或烷氧基。
实施例下面的实施例用于对本发明进行说明。
我们首先使用烯丙基碳酸酯和含有联萘酚基团(binaphtholate)单元和双-苯乙基氨基的亚磷酰胺配体L1进行了高对映选择性胺化的醚化反应。我们随后发现，通过在苯乙基氨基的一个甲基上环金属化来生成上述反应中的所述活性催化剂。环金属化破坏了配体的C2对称性，生成仅仅具有C1对称性的产物。利用通过由碱性试剂诱导环金属化生成活性催化剂的信息，我们扩大了本发明方法的范围，使用了弱碱性亲核试剂例如芳族胺。为此，我们使用催化用量的脂族胺诱导环金属化进行反应或者在用挥发性脂族胺预催化活化之后进行催化步骤。
从原则上说，关于环金属化该催化剂的信息还可以促使人们制备得到结构选择相对于初始配体而言更为合理的新配体。此外，上述环金属化结构提供了研究配体的不同立体化学元素的作用和这些元素之间的相互关系以及关于对映选择性的原因的平台。所述环金属化催化剂含有一个远离金属的立构中心、一个位于金属β位置碳上的立构中心和联萘基单元上的轴向手性。可以采用简单的方式制备配体的不同非对映异构体，来测试对映选择性的原因。不同立体化学元素的相对重要性以及由不同非对映异构体配体形成的催化剂之间活性差异的根据，在对映选择性铱-催化工艺以前的研究中或者即使在确定环金属化物质的结构之后都没有得到明确。参见图2。
我们对远端取代基、不同非对映异构体反应活性差异的原因、以及评价消除每个拆分的立体化学元素的效果的研究进行了详细研究。这些研究1)导致得到一类新的本发明C1-对称性亚磷酰胺配体，其揭示了各种配体不同结构特征的重要性和这些特征对反应速率和对映选择性之间相互作用的影响；2)显示了非对映异构催化剂的反应活性具有预料不到的原因；以及3)促使我们设计出与已有配体以相同的高对映选择性反应的配体，只是在其整个催化剂结构中含有一个苯乙基氨基取代基作为唯一的拆分的立体化学元素。由于苯乙胺是并不昂贵的旋光构建块。因此上述研究揭示了实践中用于烯丙基取代反应的催化剂，从而预先实现了设计出成本更低廉且相对容易合成的用于对映选择性转化的催化剂。
结果和讨论配体设计。由环金属化配体L1得到的产物结构含有远端苯乙基(参见图1)。因此，我们进行了相关研究以确定该基团是否可以用非手性取代基替代，所述非手性取代基可以向模拟苯乙基的配位层(coordination sphere)的配位层提供立体和电子特性。为此，我们使用位于金属环状结构远端位置上的环状和非环状脂族和苄基型基团制备了一系列配体。许多配体如表1和图5所示。用于配体合成的胺既可以商购得到，也可以通过将适宜的环状或非环状酮和手性苯乙胺进行简单的还原胺化制备得到。我们集中于合成具有缺乏甲基的远端取代基的配体。不存在甲基可以防止在苯乙基取代基的甲基上和氮的非手性取代基上出现竞争性环金属化。
配体和催化剂制备。所有的亚磷酰胺配体按照Alexakis和coworkers报道的用于制备C2-对称性亚磷酰胺的方案制备(Alexakis，A.等人，Synlett(2001)。该方法简单包括将氨基化锂用PCl3猝灭，然后用二醇处理该氨基二氯化膦。分离得到该研究中所有配体的纯化形式，并通过1H和13C NMR谱表征。配体L6以2g规模制备。
催化剂按照下述方法制备将1当量配体加入至0.5当量[Ir(COD)Cl]2中形成[Ir(COD)Cl(L)](1)，然后将金属和配体的结合物(combination)与10当量丙胺在螺旋帽小瓶中于50℃加热，生成环金属化的物质。我们采用配体L3发现，上述步骤生成了1当量类似于1的三角双锥体络合物，其通过一个环金属化和一个单齿的亚磷酰胺配体和1当量的[Ir(COD)Cl]2相连。在蒸发除去溶剂和丙胺后，分离得到为两种物质1∶1混合物形式的对空气和湿度稳定的黄色固体。
由加热络合物和L3-L12生成的粗溶液的31PNMR谱表明，具有在氨基取代基上缺少甲基的配体的络合物经历环金属化后形成类似于1的络合物。类似环金属化络合物的形成可以通过在与丙胺加热后的31P NMR谱中出现两个双峰加以证实。非对映异构体可以通过在苯乙基上环金属化以及在异丙基取代基的一个非对映异位的(diastereotopic)甲基上进行选择性环金属化生成，或者通过在异丙基取代基中的两个甲基上反应生成。由于形成了多个产物，因此我们不能清楚地识别出粗反应物中NMR谱中的产物，并且我们也不能分离得到纯净形式的单一物质。在两种情形中，非对映异构产物的形成均证实我们的假设，即当其含有与氮成β位的甲基时，在非手性取代基上可能出现竞争性环金属化。
络合物2通过将亚磷酰胺L5的Ir(I)络合物环金属化后，用PPh3替换单齿亚磷酰胺而生成。该络合物用常规的分光镜方法和X-射线衍射进行表征。该络合物具有与初始环金属化物质的PPh3加成产物类似的组成，除了氮上具有非手性基团外。如图3所示，络合物2几乎完全与初始结构1重叠。环烷基位于苯乙基的位置。最重要的是，在与氮成β位的环亚甲基上没有发生环金属化，并且形成了2的单个非对映异构体。
通过在室温下将甲基肉桂基碳酸酯与对甲氧基苄胺进行标准反应，使用探针测得上述配体生成用于由末端烯丙基碳酸酯形成旋光烯丙基胺的催化剂的能力(反应式1，图4)。这些反应可以形成所需的支链手性胺或直链非手性胺。支链产物的对映选择性、支链与直链的比例(b/l)以及通过各种配体的环金属化络合物催化的反应转化＞95％所需的大致时间见表1。
根据上述资料，可以归纳出几种趋势。首先，对比编号1-7中的结果表明与氮相连的非手性远端取代基的大小增加可以提高对映选择性。随着环烷基的大小由6增至7再增至12-元碳环时，对映选择性相应提高。当通过由配体与更大的基团衍生得到的络合物催化时，反应需要略短一些的时间。将上述结果与由配体与苄基型或芴基取代基衍生得到的催化剂结果相对比，表明当上述取代基是三维而不是平面时，速率更快。
其次，根据上述资料可以发现使用在氮上含有异丙基取代基的催化剂进行反应可以以高的对映选择性和快的速率反应。尽管所述催化剂并不是最具反应性和选择性的，并且由该配体研究得到的结论仅仅是暂时性的，但是该配体的结果确实证明了一个简单的说法。如前述部分所述，该催化剂为由在苯乙基和异丙基甲基上进行环金属化得到的物质的混合物。然而，由在这两个取代基上环金属化生成的化合物能够提供烯丙基胺的相同的主要对映异构体。我们发现，通过由衍生自二异丙胺的亚磷酰胺生成的络合物催化的肉桂基碳酸酯与苄胺的反应，对于由在苯乙基上经历环金属化的络合物形成的相同对映异构体而言，具有可观的61％的对映选择性。因此，由编号8中配体的异丙基环金属化得到的络合物最可能以相同的选择性反应，形成与由亚磷酰胺和二异丙基氨基生成的催化剂相同的对映异构体。如果这样的话，由在苯乙基和异丙基位置上环金属化生成的物质的组合选择性应该介于两种催化剂的61％-95％ee之间。由该组合混合物的89％ee表明，由在亚磷酰胺配体上环金属化得到的物质在某种程度上比由在异丙基位置上环金属化得到的物质更具反应性。
再次，可以推断得到在芳乙基取代基上的芳基的变化不会显著影响对映选择性或区域选择性，但是确实能够细微调节对映选择性以及推测性搭配底物与催化剂。使用由配体与2，6-二氯苯基衍生得到的催化剂，观察到最高的对映选择性。使用由配体与2-甲氧基衍生得到的催化剂，观察到最快的速率。使用由配体与2-萘基和4-氟苯基衍生得到的催化剂，测量得到最高的支链与直链选择性，但是这些在已经很高的选择性中的细小差异很难通过1H NMR谱识别出来。另外，许多类似的或其它的催化剂及其相对对映选择性/反应性如附图5所示。与苯胺的由两种不同亚磷酰胺的络合物催化的上述反应如图6所示。
表1.C1-对称性亚磷酰胺配体中的取代基对于上述反应式的烯丙基胺化的影响a
a反应(图4)在室温下按照1.0mmol规模在THF(0.5ml)中进行，使用相对摩尔比为100∶120∶2的碳酸酯∶胺∶催化剂。对映选择性通过手性HPLC确定。c支链与直链的比例通过粗1H-NMR确定。d反应通过气相色谱法监测。
通过由L6生成的络合物催化的烯丙基胺化按照与具有更复杂立体化学的初始配体L1同样高的收率和对映选择性发生，所述由L6生成的络合物含有环十二烷基作为金属环中氮的远端取代基。将来自通过由L6生成的络合物催化的一系列芳族和脂族胺与脂族和肉桂基碳酸酯的反应的结果汇总在表2中。苄胺和两种杂芳基甲基胺与1mol％[Ir(COD)Cl]2和2％L3的反应以具有高支链与直链比例和高对映体过量的良好至极好的收率进行。此外，非环状仲胺与该烯丙基碳酸酯的反应以具有高选择性的极好的收率进行，并且芳族胺的反应也以类似的方式发生。最后，直链脂族碳酸酯与简单配体L3的反应以与初始的更复杂的L1同样高的收率和选择性进行。
表2.通过由配体L6生成的络合物催化的烯丙基碳酸酯的胺化a
a反应在室温下按照1.0mmol规模在THF(0.5ml)中进行，使用相对摩尔比例为100∶120∶2的碳酸酯/胺/催化剂；b由两种独立方式进行的分离后收率(isolated yields)。
由单个旋光性组分的高活性和选择性的催化剂通过由与L6相关的配体生成的络合物催化的反应，只是其中含有联苯酚基团(biphenolate)而不是联萘酚基团，也以高的收率和选择性在磷上发生取代反应。使用该配体的选择性方法在实践中是可行的，这是因为由苯乙胺生成的上述配体是唯一的旋光试剂。
与具有联萘酚基团的亚磷酰胺一样，具有联苯酚基团的亚磷酰胺L17是通过将N-环十二烷基苯乙基胺或者氨基化锂用PCl3处理，然后再与三乙胺和1，1′-联苯酚反应制备得到。通过由苯乙胺出发的上述两步合成，得到收率为60％的对映异构纯的配体。
苄胺与甲基肉桂基碳酸酯的反应通过由上述配体生成的络合物催化，该反应按照基本上与含有联萘酚取代基的配体L6、甚至是先前使用的并且含有三个立体化学组分的配体L1相当的速率、收率、区域选择性和对映选择性进行。如该反应式所示，上述反应在室温下仅进行3小时后，收率为80％，支链与直链比例为94∶6，并且对映体过量为94％。其它实例如反应式后面的表中所示。
配体L17具有联苯酚骨架、非手性N-烷基和一个来自拆分后苯乙胺的苯乙基。
与使用由其它亚磷酰胺生成的络合物的反应一样，在诱导环金属化后进行了上述反应。将[Ir(COD)Cl]2用L17处理并与丙胺加热，得到活性催化剂。
对映选择性烯丙基胺化的一般步骤使用丙胺将催化剂活化。将[Ir(COD)Cl]2(0.020mmol)、亚磷酰胺配体(0.040mmol)稀释于0.2mL THF和0.2mL丙胺中，在50℃下加热20分钟。此后，蒸发除去所有挥发性物质。将黄色固体稀释于1.0mL THF中，生成活化催化剂的储备溶液。
催化反应。在干燥箱中，将胺(1.20mmol)加入至含有搅拌棒的螺旋帽小瓶中的0.5mL催化剂的储备溶液(0.020mmol)中。小瓶用含有PTFE隔膜的帽密封，从干燥箱中取出。使用注射器加入碳酸酯(1.00mmol)，反应在室温下搅拌，直到碳酸酯通过GC和TLC测定完全转化。蒸发除去挥发性物质。区域异构体的比例(支链比直链b/l)通过将粗混合物进行1HNMR或气相色谱分析确定。将粗反应混合物通过快速柱色谱法在硅胶上纯化(己烷/乙醚)，得到所需产物。
使用O，O′-(R)-(1，1′-联萘基-2，2′二基)-N-环十二烷基-N′-(R，R)-苯乙基亚磷酰胺(L6)进行烯丙基烷基化 N-(4-甲氧基苄基)-1-苯基丙-2-烯-1-胺$Ohmura，2002#8914&使用肉桂基(cinnamyl)甲基碳酸酯(1.00mmol)和4-甲氧基苄胺(0.175mL，1.30mmol)进行一般步骤。反应在室温下进行，直到通过GC和TLC确定碳酸酯完全转化。对粗反应混合物进行1H NMR分析显示区域异构体的比例(b/l)。将混合物通过快速硅胶柱色谱法纯化(己烷/乙醚10∶1)，得到标题化合物。通过HPLC确定对映体过量[Diacel CHIRALCELOD-H(0.46cm×25cm)；己烷/2-丙醇＝99.75/0.25；流速＝0.5mL/min；检测波长＝230nm；TR＝26.3(主要)，29.3(次要)min]。1H NMR(400.13MHz，CDCl3). 7.21-7.38(m，7H)，6.86(d，J＝8.4Hz，2H)，5.94(ddd，J＝17.2，10.0，7.6Hz，1H)，5.22(dt，J＝17.2，1.4Hz，1H)，5.11(ddd，J＝10.0，1.6，1.2Hz，1H)，4.21(d，J＝7.6Hz，1H)，3.80(s，3H)，3.68(d，J＝13.0Hz，1H)，3.64(d，J＝13.0Hz，1H)，1.58(brs，1H)。13C NMR(125.77MHz，CDCl3) 158.54，142.84，141.01，132.56，129.29，128.49，127.30，127.14，115.05，113.72，64.99，55.24，50.65。
N-(1-苯基-2-丙烯基)苄胺使用肉桂基甲基碳酸酯(0.186g，0.97mmol)和苄胺(0.130mL，1.20mmol)进行一般步骤。该反应在室温下进行3.0小时。对粗反应混合物进行1H NMR分析，显示区域异构体比例(b/l)为99/1。将混合物通过快速硅胶柱色谱法纯化(己烷/乙醚10∶1)，得到标题化合物(0.201g，93％)。HPLC分析显示产物的对映体过量为95％[Diacel CHIRALCEL OD-H(0.46cm×25cm)；己烷/2-丙醇＝99.0/1.0；流速＝0.5mL/min；检测波长＝230nm；TR＝11.96(主要)，13.35(次要)min]。1H NMR(500.13MHz，CDCl3)δ7.30-7.39(m，8H)，7.22-7.28(m，2H)，5.95(ddd，J＝16.8，10.0，7.2Hz，1H)，5.23(dt，J＝16.8，1.6Hz，1H)，5.12(dq，J＝10.0，0.8Hz，1H)，4.23(d，J＝7.2Hz，1H)，3.75(d of AB pattern，J＝13.4Hz，1H)，3.71(d of AB pattern，J＝13.4Hz，1H)，1.64(brs，1H)。13C NMR(125.7MHz，CDCl3)δ142.74，140.90，140.38，128.53，128.37，128.15，127.31，127.21，126.89，115.18，65.09，51.26。
1-苯基-N-(噻吩-2-基甲基)丙-2-烯-1-胺。使用肉桂基甲基碳酸酯(0.192g，1.00mmol)和噻吩甲基胺(0.138mL，1.34mmol)进行一般步骤。该反应在室温下进行3小时。对粗反应混合物进行1H NMR分析，显示区域异构体比例(b/l)为97/3。将混合物通过快速硅胶柱色谱法纯化(己烷/乙醚10∶1)，得到标题化合物(0.178g，78％)。HPLC分析表明产物的对映体过量为97％[Diacel CHIRALCEL OD-H(0.46cm×25cm)；己烷/2-丙醇＝99.0/1.0；流速＝0.5mL/min；检测波长＝230nm；TR＝11.97(主要)，11.3(次要)min]。1H NMR(500.13MHz，CDCl3)δ7.41-7.33(m，5H)，7.32-7.26(m，1H)，6.34(dd，J＝3.2，1.9Hz，1H)，6.16(d，J＝3.2，1H)，5.96(ddd，J＝17.1，10.1，7.1Hz，1H)，5.25(dt，J＝17.1，1.24Hz，1H)，5.15(dq，J＝10.4，1.2，0.7Hz，1H)，4.22(d，J＝7.3Hz，1H)，3.75(s，2H)，1.79(brs，1H)。13CNMR(125.7MHz，CDCl3)δ153.8，142.3，141.7，140.6，128.4，127.3，127.2，115.3，110.0，106.9，64.7，43.6。
N-(呋喃-2-基甲基)-1-苯基丙-2-烯-1-胺。使用肉桂基甲基碳酸酯(0.188g，0.98mmol)和糠胺(0.111mL，1.20mmol)进行一般步骤。该反应在室温下进行3.0小时。对粗反应混合物进行1H NMR分析，显示区域异构体比例(b/l)为96/4。将混合物通过快速硅胶柱色谱法纯化(己烷/乙醚10∶1)，得到标题化合物(0.179g，86％)。HPLC分析表明产物的对映体过量为98％[Diacel CHIRALCEL OD-H(0.46cm×25cm)；己烷/2-丙醇＝99.0/1.0；流速＝0.5mL/min；检测波长＝230nm；TR＝11.35(主要)，11.94(次要)min]。1H NMR(500.13MHz，CDCl3)δ7.41-7.31(m，5H)，7.30-7.26(m，2H)，6.33(m，1H)，6.17(m，1H)，5.96(ddd，J＝17.2，10.4，7.3Hz，1H)，5.25(dm，J＝17.2，1H)，5.15(dm，J＝10.2，1H)，4.22(d，J＝7.0Hz，2H)，3.75(s，2H)，2.20(brs，1H)。13C NMR(125.7MHz，CDCl3)δ153.7，142.2，141.6，140.5，128.4，127.3，127.2，115.3，106.9，64.6，43.5。C14H15NO的分析计算值C，78.84；H，7.09；N，6.57；O，7.50实测值C，78.60；H，6.86；N，6.57。
(1-苯基-2-丙烯基)二乙基胺。使用肉桂基甲基碳酸酯(0.204g，1.06mmol)和二乙胺(0.134mL，1.30mmol)进行一般步骤。该反应在室温下进行3.0小时。对粗反应混合物进行1H NMR分析，显示区域异构体比例(b/l)为98/2。将混合物通过快速硅胶柱色谱法纯化(己烷/乙醚10∶1-3∶1)，得到标题化合物(0.166g，83％)。HPLC分析表明产物的对映体过量为98％[Diacel CHIRALCEL OJ(0.46cm×25cm)；己烷/二乙胺＝99.999/0.001；流速＝0.4mL/min；检测波长＝230nm；TR＝12.11(主要)，11.42(次要)min]。1H NMR(500.13MHz，CDCl3)δ7.19-7.40(m，5H)，5.95(ddd，J＝17.2，10.0，8.8Hz，1H)，5.19(dd，J＝17.2，1.6Hz，1H)，5.12(dd，J＝10.0，1.6Hz，1H)，4.13(d，J＝8.8Hz，1H)，2.49-2.63(m，4H)，0.98(t，J＝7.2Hz，6H)。13C NMR(125.7MHz，CDCl3)δ142.96，139.50，128.29，127.82，126.79，116.06，69.46，42.82，11.44。
(1-苯基-2-丙烯基)吗啉。使用肉桂基甲基碳酸酯(0.196g，1.02mmol)和吗啉(0.114mL，1.30mmol)进行一般步骤。该反应在室温下进行3.0小时。对粗反应混合物进行1H NMR分析，显示区域异构体比例(b/l)为95/5。将混合物通过快速硅胶柱色谱法纯化(己烷/乙醚10∶1-5∶1)，得到标题化合物(0.192g，93％)。HPLC分析表明产物的对映体过量为96％[Diacel CHIRALCEL OJ(0.46cm×25cm)；己烷/2-丙醇/二乙胺＝98.999/1/0.001；流速＝0.6mL/min；检测波长＝230nm；TR＝12.11(主要)，11.42(次要)min]。1H NMR(500.13MHz，CDCl3)δ7.29-7.36(m，4H)，7.22-7.26(m，1H)，5.90(ddd，J＝17.2，10.0，8.8Hz，1H)，5.23(dd，J＝17.2，1.6Hz，1H)，5.10(dd，J＝10.0，1.6Hz，1H)，3.69(t，J＝4.0Hz，4H)，3.62(d，J＝8.8Hz，1H)，2.43-2.55(m，2H)，2.29-2.37(m，2H)。13C NMR(125.7MHz，CDCl3)δ141.54，139.70，128.57，127.92，127.24，116.64，75.51，67.12，51.96。
N-苯基-1-苯基-2-丙烯基胺。使用肉桂基甲基碳酸酯(0.205g，1.06mmol)和苯胺(0.118mL，1.24mmol)进行一般步骤。该反应在室温下进行2.0小时。对粗反应混合物进行1H NMR分析，显示区域异构体比例(b/l)为95/5。将混合物通过快速硅胶柱色谱法纯化(己烷/乙醚10∶1-5∶1)，得到标题化合物(0.205g，92％)。HPLC分析表明产物的对映体过量为97％[Diacel CHIRALCEL OJ(0.46cm×25cm)；己烷/2-丙醇＝99.0/1.0；流速＝0.5mL/min；检测波长＝230nm；TR＝22.3(主要)，21.2(次要)min]。1H NMR(500.13MHz，CDCl3)δ7.44-7.24(m，5H)，7.20-7.10(m，2H)，6.69(t，J＝7.2Hz，1H)，6.60(d，J＝8.0Hz，2H)，6.04(ddd，J＝16.8，10.4，6.4Hz，1H)，5.28(dt，J＝17.2，1.2Hz，1H)，5.22(dt，J＝10.0，1.2Hz，1H)，4.94(t，J＝4.4Hz，1H)，4.04(brs，1H)。13C NMR(125.7MHz，CDCl3)δ147.8，142.4，139.6，129.6，129.1，127.8，127.7，118.2，115.9，114.2，61.1。
4-(甲硫基)-N-(1-苯基丙烯基)苯胺。使用肉桂基甲基碳酸酯(0.201g，1.05mmol)和苯胺(0.159mL，1.56mmol)进行一般步骤。该反应在室温下进行2.0小时。对粗反应混合物进行1H NMR分析，显示区域异构体比例(b/l)为98/2。将混合物通过快速硅胶柱色谱法纯化(己烷/乙醚10∶1-5∶1)，得到标题化合物(0.251g，94％)。HPLC分析表明产物的对映体过量为97％[Diacel
CHIRALCEL ODH(0.46cm×25cm)；己烷/2-丙醇＝99.0/1.0；流速＝0.5mL/min；检测波长＝254nm；TR＝23.7(主要)，30.2(次要)min]。1H NMR(500.13MHz，CDCl3)δ7.42-7.27(m，6H)，7.19(d，J＝8.9Hz，2H)，6.58(d，J＝8.6Hz，2H)，6.01(ddd，J＝17.1，10.5，5.9Hz，1H)，5.32-5.24(m，2H)，4.92(d，J＝5.7Hz，1H)，2.41(s，3H)。13C NMR(125.7MHz，CDCl3)δ145.7，141.3，138.6，130.9，128.5，127.3，126.9，124.3，115.9，114.0，60.5，18.6。C16H17NS的分析计算值C，75.25；H，6.71；N，5.48；S，12.56.实测值C，75.56；H，6.95；N，5.32。
N-(己-1-烯-3-基)苯胺。使用衍生自(E)-2-己烯-1-醇的甲基碳酸酯(0.164g，1.04mmol)和苯胺(0.118mL，1.30mmol)进行一般步骤。该反应在室温下进行2.0小时。对粗反应混合物进行1H NMR分析，显示区域异构体比例(b/l)为98/2。将混合物通过快速硅胶柱色谱法纯化(己烷/乙醚10∶1-5∶1)，得到标题化合物(0.146g，80％)。HPLC分析表明产物的对映体过量为97％[Diacel CHIRALCEL ODH(0.46cm×25cm)；己烷/2-丙醇＝99.0/1.0；流速＝0.5mL/min；检测波长＝254nm；TR＝23.7(主要)，30.2(次要)min]。1H NMR(400.13MHz，CDCl3)δ7.22-7.14(m，2H)，6.71(t，J＝7.4Hz，1H)，6.63(dd，J＝8.0，0.8Hz，2H)，5.77(ddd，J＝17.2，10.4，6.0Hz，1H)，5.24(d，J＝17.2Hz，1H)，5.15(d，J＝10.2Hz，1H)，3.85(q，J＝6.4Hz，1H)，3.65(brs，1H)，1.65-1.55(m，2H)，1.53-1.43(m，2H)，0.99(d，J＝7.4Hz，3H)。13C NMR(100.59MHz，CDCl3)δ147.6，140.1，129.1，117.0，114.9，113.2，55.6，38.0，19.1，14.0。
制备C1-对称性亚磷酰胺一般步骤。该步骤根据Alexakis步骤而来(Alexakis，A.；Rosset，S.；Allamand，J.；March，S.；Guillen，F.；Benhaim，C.Synlett 2001，1375)。在0℃下向PCl3(3.0mmol)的THF(2ml)溶液中加入5ml三乙胺(3.5mmol)和手性仲胺(3.0mmol)的THF(3ml)溶液。该悬浮液在RT下搅拌3小时，冷却至0℃。加入BINOL(3.0mmol)的6ml THF溶液，反应混合物在室温下搅拌18小时。将反应用乙酸乙酯稀释，用硅藻土(Celite)过滤。除去溶剂后，将得到的白色泡沫通过柱色谱法纯化(己烷/乙醚＝10∶1)。
1H NMR(500.13MHz，CDCl3)δ7.97(d，J＝8.5Hz，1H)，7.91(d，J＝8.2Hz，1H)，7.85(d，J＝8.2Hz，1H)，7.76(d，J＝8.5Hz，1H)，7.58(d，J＝7.5Hz，1H)，7.53(d，J＝8.8Hz，1H)，7.43-7.20(m，11H)，4.53(m，1H)，2.73(m，1H)，1.83(m，1H)，1.68(d，J＝6.9Hz，3H)，1.60-1.20(m，6H)，0.90(m，1H)，0.77(m，1H)，0.52(m，1H)。13C NMR(125.7MHz，CDCl3)δ150.43，150.35，149.94，145.5，132.8(d，JP-C＝1.5Hz，1C)，132.6(d，JP-C＝1.5Hz，1C)，131.2，130.3，130.2，129.4，128.2，128.1，128.05，127.04，127.01，126.5，125.9，125.8，124.6，124.3，124.1，124.0，122.4(d，JP-C＝2.5Hz，1C，122.0，121.6d，(JP-C＝2.3Hz，1C)，55.5(d，JP-C＝4.6Hz，1C)，53.8，53.6，33.8(d，JP-C＝5.5Hz，1C)，26.1，25.3，24.5，24.4。31P-NMR(161.9MHz，CDCl3)δ151.7(s).[α]D25＝-178.4(c 0.790，CHCl3)。C34H32NO2P的分析计算值C，78.90；H，6.23；N，2.71；O，6.18；P，5.98。实测值C，78.72；H，5.98；N，2.59。
1H NMR(500.13MHz，CDCl3)δ8.01(d，J＝8.9Hz，1H)，7.95(d，J＝8.2Hz，1H)，7.88(d，J＝8.2Hz，1H)，7.79(d，J＝8.9Hz，1H)，7.62(d，J＝7.6Hz，1H)，7.58(d，J＝8.5Hz，1H)，7.50-7.20(m，11H)，4.57(m，1H)，3.00(m，1H)，1.98(m，1H)，1.79(m，1H)，1.72(d，J＝7.2Hz，3H)，1.70-1.00(m，9H)，0.70(m，1H)。13C NMR(125.7MHz，CDCl3)δ150.3，150.2，149.9，132.8(d，JP-C＝1.5Hz，1C)，132.6，131.2(d，JP-C＝1.5Hz，1C)，130.4，130.2，129.5，128.2，128.1，128.0，127.0，126.98，126.95，126.5，125.9，125.8，124.6，124.3，124.0，123.9，122.35，122.34，122.0，121.64，121.62，57.3(d，JP-C＝4.4 Hz，1C)，54.5，54.3，37.0，35.3，27.2，26.8，25.1，24.9。31P-NMR(161.9MHz，CDCl2)δ150.7(s).[α]D25＝-142.9(c 1.055，CHCl3)。C34H32NO2P的分析计算值C，79.07；H，6.45；N，2.63；O，6.02；P，5.83。实测值C，78.82；H，6.12；N，2.57。
1H NMR(500.13MHz，CDCl3)δ8.01(d，J＝8.7Hz，1H)，7.94(d，J＝8.2Hz，1H)，7.86(d，J＝8.2Hz，1H)，7.81(d，J＝8.9Hz，1H)，7.61(d，J＝7.6Hz，1H)，7.58(d，J＝8.5Hz，1H)，7.48-7.24(m，11H)，4.52(m，1H)，3.19(m，1H)，1.93-1.77(m，2H)，1.72(d，J＝7.0Hz，3H)，1.62-0.86(m，10H)，0.60(m，1H)。
13C NMR(125.7MHz，CDCl3)δ150.31，150.3，150.0.132.83，132.82，132.79，13 1.25，130.5，130.2，129.7，128.4，128.2，127.9，127.0，126.95，126.91，126.88，126.5，125.9，125.8，124.6，124.3，123.9，123.8，122.4(d，JP-C＝2.4Hz，1C)，122.1，121.7(d，JP-C＝2.4 Hz，1C)，55.3(d，JP-C＝3.6Hz，1C)，54.8，54.6，35.95，35.98，26.0，25.7，25.6，24.9，23.7。31P-NMR(161.9MHz，CDCl2)δ150.9(s).[α]D25＝-169.1(c 0.725，CHCl3)。C36H36NO2P的分析计算值C，79.24；H，6.65；N，2.57；O，5.86；P，5.68。实测值C，79.14；H，6.38；N，2.52。
1H NMR(500.13MHz，CDCl3)δ7.96(d，J＝8.9Hz，1H)，7.89(d，J＝8.3Hz，1H)，7.82(d，J＝8.3Hz，1H)，7.77(d，J＝8.9Hz，1H)，7.57(d，J＝7.7Hz，1H)，7.51(d，J＝8.5Hz，1H)，7.45-7.15(m，11H)，4.54(m，1H)，3.30(m，1H)，1.64(d，J＝7.0Hz，3H)1.38-0.60(m，2 1H)。13C NMR(125.7MHz，CDCl3)δ150.2，150.1，149.8，132.9，132.8(d，JP-C＝1.8Hz，1C)，131.3，130.6，130.2，129.9，128.2，128.1，127.9，127.8，126.9，126.7，125.8，125.7，124.6，124.2，123.95，123.91，122.3，122.2(d，JP-C＝1.9Hz，1C)，121.6，53.8，53.7，50.9(d，JP-C＝5.7Hz，1C)，34.6，32.8，23.3，23.2，22.9，22.8，22.7，22.6(d，JP-C＝3.7Hz，1C)，22.1。31P-NMR(161.9MHz，CDCl3)δ151.6(s)。[α]D25＝-69.8(c 0.895，CHCl3)。C40H44NO2P的分析计算值C，79.84；H，7.37；N，2.33；O，5.32；P，5.15。实测值C，79.90；H，7.15；N，2.27。
1H NMR(500.13MHz，CDCl3)δ8.32(m，1H)，8.16(d，J＝8.3Hz，1H)，8.02(d，J＝8.9Hz，1H)，7.95(d，J＝7.8Hz，1H)，7.85(d，J＝8.2Hz，1H)，7.82(d，J＝8.2Hz，1H)，7.74(d，J＝8.6Hz，1H)，7.70-7.60(m，1H)，7.61-7.50(m，3H)，7.45-7.34(m，4H)，7.30-7.20(m，4H)，5.48(m，1H)，3.52(m，1H)，1.86(d，J＝7.2Hz，3H)，1.70-0.60(m，18H)。13CNMR(125.7MHz，CDCl3)δ150.3，150.2，149.7，133.8，132.9，132.8，131.3，130.6，130.3，130.2，129.1，128.4，127.9，127.3，127.1，126.9，126.1，125.9，125.8，125.5，125.4，124.6，124.3，124.2，123.9，123.8，122.2(d，J＝2.38Hz，1C)，121.9，51.6，50.8，50.5，34.6，31.95(d，J＝2.6Hz，1C)，25.3，24.9，24.6，23.3，23.0，22.9，22.8，22.7，21.5。31P-NMR(161.9MHz，CDCl3)δ151.4(s)。[α]D25＝-133.3(c 0.135，CHCl3)。C44H46NO2P的分析计算值C，81.08；H，7.11；N，2.15；O，4.91；P，4.75。实测值C，80.97；H，6.97；N，2.08。
1H NMR(500.13MHz，CDCl3)δ8.05-7.75(m，9H)，7.60-7.50(m，3H)，7.45-7.18(m，7H)，4.74(m，1H)，3.37(m，1H)，1.76(d，J＝7.1Hz，3H)，1.78-0.60(m，22H)。13C NMR(125.7MHz，CDCl3)δ150.2，150.18，149.8，133.3，132.9，132.81，132.80，132.5，131.3，1230.6，130.2，130.0，128.2，128.0，127.9，127.7，127.5，127.1，127.0，126.7，126.0，125.97，125.9，125.8，125.7，124.6，124.3，123.96，123.93，122.3，122.2，121.6，54.1，54.0，51.1，51.0，32.9，32.7，24.3，23.3，23.2，22.8，22.6，22.5。31P-NMR(161.9MHz，CDCl3)δ151.3(s)。[α]D25＝+26.7(c 1.050，CHCl3)。C44H46NO2P的分析计算值C，81.08；H，7.11；N，2.15；O，4.91；P，4.75。实测值C，80.80；H，6.86；N，2.00。
1H NMR(500.13MHz，CDCl3) 7.98(d，J＝8.6Hz，1H)，7.90(d，J＝8.2Hz，1H)，7.85(d，J＝7.6Hz，1H)，7.80(d，J＝8.9Hz，1H)，7.57-7.49(m，3H)，7.43-7.33(m，3H)，7.27-7.18(m，4H)，7.13-7.06(m，2H)，4.54(m，1H)，3.30(m，1H)，1.74-1.67(m，1H)，1.64(d，J＝6.96Hz，3H)，1.60-1.51(m，2H)，1.37-0.92(m，14H)，0.80-0.40(m，5H)。13C NMR(125.7MHz，CDCl3)δ162.7，160.8，150.1，150.05，149.7，132.95(d，J＝2.0Hz，1C)，132.8，131.3，130.6，130.3，129.9，129.5(d，J＝2.0Hz，1C)，129.4，128.2，128.0，127.1，127.02，125.9，125.8，124.6，124.3，123.9，123.8，122.14，122.13(d，J＝2.0Hz，1C)，121.6(d，J＝3.1Hz，1C)，114.9，114.8，53.2，53.0，50.9(d，J＝6.7Hz，1C)，32.8，32.7，24.4，23.3，23.2，22.9，22.8，22.6，22.5，22.2。31P-NMR(161.9MHz，CDCl3)δ151.5(s)。[α]D25＝-92.5(c 0.845，CHCl3)。C40H43FNO2P的分析计算值C，77.52；H，6.99；F，3.07；N，2.26；O，5.16；P，5.00。买测值C，77.31；H，6.72；N，2.19。
1H NMR(500.13MHz，CDCl3) 8.25(d，J＝8.5Hz，1H)，8.01(d，J＝8.5Hz，1H)，7.94(d，J＝8.2Hz，1H)，7.86(d，J＝7.8Hz，1H)，7.82(d，J＝8.8Hz，
1H)，7.57(d，J＝8.8Hz，1H)，7.48(dd，J＝8.2，1.2Hz，1H)，7.45-7.37(m，4H)，7.25-7.22(m，4H)，4.98(m，1H)，3.50(m，1H)，1.72(m，1H)，1.48(m，2H)，1.40-1.20(m，4H)，1.11-0.74(m，11H)，0.62(m，1H)，0.53(m，1H)。13CNMR(125.7MHz，CDCl3)δ149.7，149.6，149.4，143.8，132.9(d，J＝1.5Hz，1C)，132.7(d，J＝1.5Hz，1C)，132.0，131.3，130.7，130.5，130.2，129.5，129.4，129.1，128.2，127.9，127.5，127.0，126.8，125.9，124.7，124.5，123.8，123.7，121.9(d，J＝2.3Hz，1C)，121.8(d，J＝2.3Hz，1C)，121.5，51.5(d，J＝4.6Hz，1C)，51.3，51.1，31.8，27.1，25.1，24.7，23.0，22.9，22.8，22.7，22.4，21.5。31P-NMR(161.9MHz，CDCl3)δ149.2(s)。[α]D.25＝-73.4(c 1.030，CHCl3)。C40H42C12NO2P的分析计算值C，71.64；H，6.31；Cl，10.57；N，2.09；O，4.77；P，4.62。实测值C，71.82；H，6.03；N，1.95。
1H NMR(500.13MHz，CDCl3) 8.10(d，J＝7.6Hz，1H)，8.00(d，J＝8.5Hz，1H)，7.94(d，J＝8.5Hz，1H)，7.85(d，J＝7.8Hz，1H)，7.78(d，J＝8.5Hz，1H)，7.45-7.15(m，10H)，6.91(d，J＝8.2 Hz，1H)，5.07(m，1H)，3.88(m，1H)，3.49(m，1H)，1.71(d，J＝7.3Hz，3H)，1.50(m，2H)，1.40-0.80(m，16H)。13C NMR(125.7MHz，CDCl3)δ155.3，150.2，150.1，149.8，135.6，132.9，132.8(d，J＝1.6Hz，1C)，131.3，130.6，130.2，130.1，128.2，128.0，127.5，127.0，126.9，125.8，125.7，124.5，124.2，123.9，123.8，122.2(d，J＝1.5Hz，1C)，122.0，121.8(d，J＝2.3Hz，1C)，120.5，110.1，55.2，51.2(d，J＝3.9Hz，1C)，47.8，47.6，31.5，25.1，24.8，23.0，22.97(d，J＝2.2Hz，1C)，22.8，22.7，22.5，21.6。31P-NMR(161.9MHz，CDCl3)δ151.2(s)。[α]D.9，2225＝-108.1(c 1.000，CHCl3)。C41H46NO3P的分析计算值C，77.94；H，7.34；N，2.22；O，7.60；P，4.90。实测值C，77.99；H，7.60；N，2.18。
1H NMR(500.13MHz，CDCl3) 7.53(m，4H)，7.44-7.20(m，9H)，4.82(m，1H)，3.19(m，1H)，1.89(m，2H)，1.71-1.63(m，1H)，1.59(d，J＝6.87，3H)，1.491.00(m，17H)，0.71(m，2H)。13C NMR(125.7MHz，CDCl3)δ151.95，151.89，151.32，151.30，131.26，131.22，130.16，130.13，129.9，129.8，129.1，
128.9(d，J＝1.9Hz，1C)，128.4，127.9，126.8，124.45，124.44，123.88，122.44(d，J＝1.9Hz，1C)，122.0，51.8，50.6，50.5，24.1，23.8，23.6，23.5，23.4，22.8(d，J＝1.9Hz，1C)，22.7，22.5。31P-NMR(161.9MHz，CDCl3)δ148.1(s)。[α]D.9，2225＝+111.0(c 0.810，CHCl3)。C32H40NO2P的分析计算值C，76.62；H，8.04；N，2.79；O，6.38；P，6.17。实测值C，76.53；H，7.78；N，2.81。
1H NMR(500.13MHz，CDCl3) 8.03(d，J＝8.7Hz，1H)，7.95(d，J＝8.0Hz，1H)，7.82(d，J＝7.6Hz，1H)，7.67(d，J＝8.8Hz，1H)，7.60-7.53(m，3H)，7.47-7.21(m，10H)，4.82(m，1H)，3.16(d，J＝20.5Hz，1H)，2.66(m，2H)，2.13(brs，1H)，1.99(brs，1H)，1.85-1.53(m，9H)，1.50(d，J＝6.8Hz，1H)，1.40(m，1H)。13C NMR(125.7MHz，CDCl3)δ151.3，151.2，149.8，142.4，132.9(d，J＝1.6Hz，1C)，132.7，131.2(d，J＝1.6Hz，1C)，130.4(d，J＝1.6Hz，1C)，130.1，129.6，128.2，127.97，127.90，127.6，127.2，127.1，126.6，125.9，125.7，124.7，124.3，124.2，124.1，122.5，122.4，122.2，120.5，120.4，61.9，61.8，53.8，39.7，38.9(d，J＝1.5Hz，1C)，38.5，38.4，35.3，35.28，34.26，34.22，32.4，32.1，31.6，31.4，27.5，27.4，20.4。31P-NMR(161.9MHz，CDCl3)δ146.0(s)。[α]D.9，2225＝+26.7(c 1.050，CHCl3)。C38H36NO2P的分析计算值C，80.12；H，6.37；N，2.46；O，5.62；P，5.44。实测值C，79.71；H，6.60；N，2.46。
1H NMR(500.13MHz，CDCl3) 8.01(d，J＝8.6Hz，1H)，7.94(d，J＝8.9Hz，1H)，7.90(d，J＝8.1Hz，1H)，7.61(d，J＝8.9Hz，1H)，7.55(d，J＝8.9Hz，1H)，7.50-7.35(m，5H)，7.33-7.16(m，7H)，4.61(m，1H)，3.13(m，1H)，1.89(m，2H)，1.80-1.54(m，3H)，1.50(d，J＝6.8Hz，3H)，1.40-0.94(m，2H)，0.73(m，1H)。13C NMR(125.7MHz，CDCl3)δ150.0，149.9，149.7，142.3，132.8，131.3，130.4，130.2，129.4，128.3，128.2，128.0，127.7，127.0，126.7，125.9，125.8，124.6，124.3，124.0，123.9，122.5，122.3(d，J＝1.53Hz，1C)，121.7(d，J＝2.23Hz，1C)，51.4，50.4，50.2，34.4(d，J＝10.7Hz，1C)，31.6，25.2，24.3，24.0，23.5，23.2，22.8，22.6，20.7。31P-NMR(161.9MHz，CDCl3)δ146.9(s)。[α]D.25＝-248.7(c 1.245，CHCl3)。C41H46NO3P的分析计算值C，79.97；H，6.88；N，2.39；O，5.46；P，5.29。实测值C，79.71；H，6.60；N，2.46。
1H NMR(500.13MHz，CDCl3) 8.04-7.76(m，6H)，7.63-7.50(m，4H)，7.50-7.34(m，8H)，7.32-7.15(m，16H)，4.59(m，2H)，3.34(m，1H)，3.15(m，1H)，1.88(m，2H)，1.77-0.85(m，41H)，0.78-0.60(m，5H)，0.47(m，1H)，0.10(m，1H)。13C NMR(125.7MHz，CDCl3)δ150.2，150.1，150.0，149.97，149.8，149.7，132.9，132.8，131.3，131.2，130.5，130.4，130.2，129.9，129.4，128.3，128.2，128.18，128.1，128.0，127.9，127.8，127.0，126.9，126.8，126.7，125.9，125.85，125.85，125.73，124.6，124.5，124.3，124.2，123.96，123.91，123.86，122.5，122.35，122.25，122.1，121.8，121.7，121.5，53.8，53.7，51.4，50.8，50.5，50.2，32.8，32.7，31.6，25.2，24.4，24.3，24.0，23.5，23.3，23.25，23.2，23.1，22.86，22.78，22.72，22.61，22.55，22.52，22.0。31P-NMR(161.9MHz，CDCl3)δ151.0(s)，146.9(s)。[α]D.9，2225＝-152.0(c 0.665，CHCl3)。C41H46NO3P的分析计算值C，79.97；H，6.88；N，2.39；O，5.46；P，5.29。实测值C，79.71；H，6.60；N，2.46。
1H NMR(500.13MHz，CDCl3) 8.04-7.79(m，8H)，7.64-7.50(m，5H)，7.49-7.34(m，10H)，7.33-7.15(m，11H)，4.59(m，2H)，3.34(m，1H)，3.13(m，1H)，1.88(m，2H)，1.77-1.43(m，14H)1.37-0.89(m，32H)，0.79-0.60(m，4H)，0.45(m，1H)。13C NMR(125.7MHz，CDCl3)δ150.1，150.08，149.8，149.79，132.9，132.8，131.3，131.3，130.5，130.2，129.9，129.4，128.3，128.2，128.18，128.1，128.0，127.99，127.88，127.80，127.1，127.0，126.8，126.7，125.9，125.89，125.86，125.86，125.76，124.65，124.58，124.34，124.25，124.08，123.92，122.5，122.4(d，J＝1.9Hz，1C)，122.3，122.2(d，J＝1.9Hz，1C)，121.8(d，J＝1.9Hz，1C)，53.8，53.7，51.4，51.0，50.6，50.4，34.7，32.8，32.7，31.6，25.3，24.7，24.5，24.3，24.0，23.6，23.4，23.3，23.2，23.1，22.9，22.8，22.7，22.6，22.5，22.4。31P-NMR(161.9MHz，CDCl3)δ151.0(s)，146.9(s)。[α]D.9，2225＝+116.3(c 0.760，CHCl3)。C41H46NO3P的分析计算值C，79.97；H，6.88；N，2.39；O，5.46；P，5.29。买测值C，79.71；H，6.60；N，2.46。
1H NMR(500.13MHz，CDCl3) 8.01(d，J＝8.2Hz，1H)，7.94(d，J＝8.7Hz，1H)，7.90(d，J＝8.2Hz，1H)，7.61(d，J＝8.6Hz，1H)，7.55(d，J＝8.6Hz，1H)，7.60-7.30(m，5H)，7.32-7.15(m，7H)，4.61(m，1H)，3.13(m，1H)，1.89(m，2H)，1.77-1.54(m，3H)，1.50(d，J＝7.1Hz，3H)，1.41-0.89(m，15H)，0.71(m，2H)。13C NMR(125.7MHz，CDCl3)δ150.0，149.9，149.7，132.3，132.8，131.3，130.4，130.2，129.4，128.3，128.2，128.0，127.8，127.1，126.7，125.9，125.8，124.6，124.3，124.0，123.9，122.5，122.3，121.7，51.4，50.5，50.3，34.6，34.4，31.6，24.3，23.9，23.5，23.4，23.3，22.8，22.6，22.5。31P-NMR(161.9MHz，CDCl3)δ146.9(s)。[α]D25＝+330.2(c 1.525，CHCl3)。C41H46NO3P的分析计算值C，79.97；H，6.88；N，2.39；O，5.46；P，5.29。实测值C，79.71；H，6.60；N，2.46。
1H NMR(500.13MHz，CDCl3) 8.10(d，J＝8.4Hz，1H)，7.97(m，2H)，7.77(m，3H)，7.63(m，3H)，7.46(t，J＝7.3Hz，1H)，7.40-7.10(m，14H)，5.32(m，1H)3.40(m，1H)，1.57(m，3H)。13C NMR(125.7 MHz，CDCl3)δ150.0，149.9，149.7，132.3，132.8，131.3，130.4，130.2，129.4，128.3，128.2，128.0，127.8，127.1，126.7，125.9，125.8，124.6，124.3，124.0，123.9，122.5，122.3，121.7，51.4，50.5，50.3，34.6，34.4，31.6，24.3，23.9，23.5，23.4，23.3，22.8，22.6，22.5。31P-NMR(161.9MHz，CDCl3)δ145.7(s)。[α]D25＝+56.2(c 0.240，CHCl3)。C41H30NO2P的分析计算值C，82.12；H，5.04；N，2.34；O，5.34；P，5.17。实测值C，81.86；H，5.05；N，2.17。
1H NMR(500.13MHz，CDCl3) 8.10(d，J＝8.4Hz，1H)，7.97(m，2H)，7.77(m，3H)，7.63(m，3H)，7.46(t，J＝7.3Hz，1H)，7.40-7.10(m，14H)，5.32(m，1H)3.40(m，1H)，1.57(m，3H)。13CNMR(125.7MHz，CDCl3)δ150.0，149.9，149.7，132.3，132.8，131.3，130.4，130.2，129.4，128.3，128.2，128.0，127.8，127.1，126.7，125.9，125.8，124.6，124.3，124.0，123.9，122.5，122.3，121.7，51.4，50.5，50.3，34.6，34.4，31.6，24.3，23.9，23.5，23.4，23.3，22.8，22.6，22.5。31P-NMR(161.9MHz，CDCl3)δ145.7(s)。[α]D25＝+56.2(c 0.240，CHCl3)。C41H30NO2P的分析计算值C，82.12；H，5.04；N，2.34；O，5.34；P，5.17。实测值C，81.86；H，5.05；N，2.17。
权利要求
1.根据下式结构的化合物 其中Z是通过C、O、N或S，优选通过O与磷相连的基团；R1和R2独立地是任选被取代的C1-C12烷基、任选被取代的(CH2)n-芳族基团或(CH2)n-杂芳族基团，或者连接到一起形成二醇、二胺、二硫醇、氨基醇、氨基硫醇或醇硫醇基团的任选被取代的脂族或(CH2)n-芳族二价阴离子；R3’和R3各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R3’和R3不同时是H，或者R3’和R3一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环；R4是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；R5不存在或者是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族或(CH2)n-杂芳族基团；Ra和Ra’各自独立地是H或C1-C3烷基，或者Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环或杂环、或芳族或杂芳族环；R6和R7各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R5、R6和R7不能同时是H；以及每个n独立地是0、1、2、3、4、5或6，并且其中至少一个与亚磷酰胺基团中的氮原子相连的碳原子为手性中心。
2.根据权利要求1的化合物，其具有以下化学结构 其中Z、R1、R2、R4、R5、R6、R7、Ra和Ra’与权利要求1中的相同，以及j是2-12的整数。
3.根据权利要求1或2的化合物，其具有以下化学结构 或 其中Z、R1、R2、R4、R5、R6、R7、Ra和Ra’以及j与权利要求1和2中的相同。
4.根据权利要求1-3中任意一项的化合物，其中Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成碳环、杂环或者芳族或杂芳族环。
5.根据权利要求1-4中任意一项的化合物，其中R5不存在或者是H。
6.根据权利要求1-5中任意一项的化合物，其中R6和R7各自独立地是H或CH3。
7.根据权利要求1-6中任意一项的化合物，其中以下基团 提供与氮原子相连的被取代的苄基或萘基甲基，使得R5不存在，并且R6是H以及R7是H或CH3。
8.根据权利要求1的化合物，其中R3’和R3与和它们相连的碳一起形成碳环基团，并且R4为H或甲基。
9.根据权利要求1-8中任意一项的化合物，其中R1和R2相连并形成联苯或联萘基团。
10.根据权利要求1-8中任意一项的化合物，其中基团 形成O-Ck-O基团。
11.根据权利要求10的化合物，其中所述O-Ck-O基团为脂族或芳族二醇基团。
12.根据权利要求10的化合物，其中所述 基团选自 和
13.根据下式的催化络合物MSXnL其中M是选自铱、钨、钼、铑、钌、镍、钯、铂、铜和银中的过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；n是0-6的整数；和L为根据权利要求1-12中任意一项的亚磷酰胺配体。
14.根据下式的催化络合物M’SmXkL其中M’是优选选自铱、铑、钌、铜和银中的过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；m是0-6的整数；k是0-6的整数；和L为根据权利要求1-12中任意一项的亚磷酰胺配体。
15.根据权利要求13或14中任意一项的催化络合物，其中所述配位配体选自乙烯、马来酸酐、1，5-环辛二烯、环辛烯、1，3-丁二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、2，5-降冰片二烯、苯、六甲基苯、甲基异丙基苯、异丙基苯、环戊二烯、五甲基环戊二烯、1，2-二氨基乙烷、(R，R)-1，2-环己二胺、(S，S)-1，2-二苯基-1，2-二氨基乙烷、(S，S)-1，2-二环己基-1，2-二氨基乙烷、(S)-1，1’-双-(对甲氧基苯基)-1，2-丙二胺及其混合物。
16.根据权利要求13-15中任意一项的络合物，其中所述配位配体为1，5-环辛二烯(COD)或2，5-降冰片二烯。
17.根据权利要求13-16中任意一项的络合物，其中所述抗衡离子选自Cl、Br、I、乙酸根、BF4、PF6、ClO4、对甲苯磺酸根、苯磷酸根、四-五氟苯基硼酸根、Li、Na、K、Mg、Ca、铵、被烷基取代的铵及其混合物。
18.制备含有亚磷酰胺的金属络合物的催化剂络合物的方法，所述方法包括以下步骤在任选碱的存在下、在形成催化剂络合物MSXnL的条件下，将催化剂母体MSXn和根据权利要求1-13中任意一项的亚磷酰胺化合物在溶剂中结合，其中M是选自铱、铑、钌、钨、钼、镍、钯和铂中的过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；n是0-6的整数；和L为亚磷酰胺配体。
19.制备含有亚磷酰胺的金属络合物的催化剂络合物的方法，包括以下步骤在任选碱的存在下、在形成催化剂络合物M’SmXkL的条件下，将催化剂母体M’SmXk和根据权利要求1-13中任意一项的亚磷酰胺化合物在溶剂中结合，其中M’为选自铱、铑、钌、铜和银中的过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；m是0-6的整数；k为0-6的整数；和L为亚磷酰胺配体。
20.根据权利要求18或19的方法，其中所述配位配体选自乙烯、马来酸酐、1，5-环辛二烯、环辛烯、1，3-丁二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、2，5-降冰片二烯、苯、六甲基苯、甲基异丙基苯、异丙基苯、环戊二烯、五甲基环戊二烯、1，2-二氨基乙烷、(R，R)-1，2-环己二胺、(S，S)-1，2-二苯基-1，2-二氨基乙烷、(S，S)-1，2-二环己基-1，2-二氨基乙烷、(S)-1，1’-双-(对甲氧基苯基)-1，2-丙二胺及其混合物。
21.根据权利要求18-20中任意一项的方法，其中所述配位配体为1，5-环辛二烯(COD)或2，5-降冰片二烯。
22.根据权利要求1 8-21中任意一项的方法，其中所述抗衡离子选自Cl、Br、I、乙酸根、BF4、PF6、ClO4、对甲苯磺酸根、苯磷酸根、四-五氟苯基硼酸根、Li、Na、K、Mg、Ca、铵、被烷基取代的铵及其混合物。
23.通过由(a)非手性或外消旋烯丙基酯、烯丙基碳酸酯或烯丙基卤化物和(b)衍生自1，3-二羰基化合物、氰基酯或羰基化合物与β-砜或磷酸酯的负碳离子试剂、或者在碱存在下转化为负碳离子试剂的相应中性试剂之间形成碳碳键来制备化学产物的方法，该反应步骤在溶剂和任选的金属盐或碱中、任选在高于或低于环境温度的温度下、以及在催化剂成分存在下、在形成所述化学产物的条件下进行，所述催化剂成分包括(1)具有结构为MSXn的催化剂母体，其中M是选自铱、铑、钌、钼、钨、镍、钯和铂中的过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；和n是0-6的整数；和(2)具有以下结构的亚磷酰胺配体 其中Z是通过C、O、N或S，优选通过O与磷相连的基团；R1和R2独立地是任选被取代的C1-C12烷基、任选被取代的(CH2)n-芳族基团或(CH2)n-杂芳族基团，或者连接到一起形成二醇、二胺、二硫醇、氨基醇、氨基硫醇或醇硫醇基团的任选被取代的脂族或(CH2)n-芳族二价阴离子；R3’和R3各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R3’和R3不同时是H，或者R3’和R3一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环；R4是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；R5不存在或者是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；Ra和Ra’各自独立地是H或C1-C3烷基，或者Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环或杂环、或芳族或杂芳族环；R6和R7各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R5、R6和R7不能同时是H，以及当Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成碳环、杂环或芳族或杂芳族环时，R5不存在或者优选是H；R6和R7优选是H或CH3；以及每个n独立地是0、1、2、3、4、5或6，并且其中至少一个与亚磷酰胺基团中的氮原子相连的碳原子是手性中心。
24.根据权利要求23的方法，其中所述负碳离子由氰基乙酸酯、α-氰基酮、丙二酸酯、1，3-二酮、二氢唑酮或者被亚胺保护的α-氨基酸得到。
25.对映选择性制备烯丙基醚的方法，所述方法包括将(a)非手性或外消旋烯丙基酯、烯丙基碳酸酯或烯丙基卤化物与(b)含有O-H键的反应物或其盐反应的步骤，所述反应步骤在溶剂中、任选在高于或低于环境温度的温度下、在催化剂成分存在下、在形成所述烯丙基醚的条件下进行，所述催化剂成分包括(1)具有结构为MSXn的催化剂母体；其中M是选自铱、铑、钌、钼、钨、镍、钯和铂中的过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；和n是0-6的整数；和(2)具有以下结构的亚磷酰胺配体 其中Z是通过C、O、N或S，优选通过O与磷相连的基团；R1和R2独立地是任选被取代的C1-C12烷基、任选被取代的(CH2)n-芳族基团或(CH2)n-杂芳族基团，或者连接到一起形成二醇、二胺、二硫醇、氨基醇、氨基硫醇或醇硫醇基团的任选被取代的脂族或(CH2)n-芳族二价阴离子；R3’和R3各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R3’和R3不同时是H，或者R3’和R3一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环；R4是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；R5不存在或者是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；Ra和Ra’各自独立地是H或C1-C3烷基，或者Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环或杂环、或芳族或杂芳族环；R6和R7各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R5、R6和R7不能同时是H，以及当Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成碳环、杂环或芳族或杂芳族环时，R5不存在或者优选是H；R6和R7优选是H或CH3；以及每个n独立地是0、1、2、3、4、5或6，并且其中至少一个与亚磷酰胺基团中的氮原子相连的碳原子是手性中心。
26.对映选择性氢化烯烃化合物的方法，所述方法包括将(a)氢气与(b)烯烃化合物进行反应的步骤，和分离氢化的烯烃的步骤，所述反应步骤在溶剂中、任选在高于或低于环境温度的温度下、在催化剂成分存在下、在氢化所述烯烃的条件下进行，所述催化剂成分包括(1)具有结构为M’SmXk的催化剂母体；其中M是选自铱、铑和钌中的过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；和m是0-6的整数；k是0-6的整数；和(2)具有以下结构的亚磷酰胺配体 其中Z是通过C、O、N或S，优选通过O与磷相连的基团；R1和R2独立地是任选被取代的C1-C12烷基、任选被取代的(CH2)n-芳族基团或(CH2)n-杂芳族基团，或者连接到一起形成二醇、二胺、二硫醇、氨基醇、氨基硫醇或醇硫醇基团的任选被取代的脂族或(CH2)n-芳族二价阴离子；R3’和R3各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R3’和R3不同时是H，或者R3’和R3一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环；R4是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；R5不存在或者是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；Ra和Ra’各自独立地是H或C1-C3烷基，或者Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环或杂环、或芳族或杂芳族环；R6和R7各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R5、R6和R7不能同时是H，以及当Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成碳环、杂环或芳族或杂芳族环时，R5不存在或者优选是H；R6和R7优选是H或CH3；以及每个n独立地是0、1、2、3、4、5或6，并且其中至少一个与亚磷酰胺基团中的氮原子相连的碳原子是手性中心。
27.将含有亲核基团的化合物与α，β-不饱和羰基化合物或硝基烯烃进行对映选择性反应以形成共轭加成化合物的方法，所述方法包括将(a)所述含有亲核基团的化合物与(b)所述α，β-不饱和羰基化合物进行反应的步骤，和分离所述共轭加成化合物的步骤，所述反应步骤在溶剂中、任选在高于或低于环境温度的温度下、在催化剂成分存在下、在形成共轭加成化合物的条件下进行，所述催化剂成分包括(1)具有结构为M’SmXk的催化剂母体；其中M是选自铱、铑和钌中的过渡金属；S是配位配体；X是抗衡离子；和m是0-6的整数；k是0-6的整数；和(2)具有以下结构的亚磷酰胺配体 其中Z是通过C、O、N或S，优选通过O与磷相连的基团；R1和R2独立地是任选被取代的C1-C12烷基、任选被取代的(CH2)n-芳族基团或(CH2)n-杂芳族基团，或者连接到一起形成二醇、二胺、二硫醇、氨基醇、氨基硫醇或醇硫醇基团的任选被取代的脂族或(CH2)n-芳族二价阴离子；R3’和R3各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R3’和R3不同时是H，或者R3’和R3一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环；R4是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；R5不存在或者是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团；Ra和Ra’各自独立地是H或C1-C3烷基，或者Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成任选被取代的C5-C15饱和或不饱和碳环或杂环、或芳族或杂芳族环；R6和R7各自独立地是H、任选被取代的C1-C12烷基或任选被取代的(CH2)n-芳族基团，条件是R5、R6和R7不能同时是H，以及当Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成碳环、杂环或芳族或杂芳族环时，R5不存在或者优选是H；R6和R7优选是H或CH3；以及每个n独立地是0、1、2、3、4、5或6，并且其中至少一个与亚磷酰胺基团中的氮原子相连的碳原子是手性中心。
28.根据权利要求23-27中任意一项的方法，其中所述亚磷酰胺配体L具有以下化学结构 其中Z、R1、R2、R4、R5、R6、R7、Ra和Ra’与权利要求23中的相同，以及j是2-12的整数。
29.根据权利要求23-28中任意一项的方法，其中R5不存在或者是H。
30.根据权利要求23-29中任意一项的方法，其中R6和R7各自独立地是H或CH3。
31.根据权利要求23-27中任意一项的方法，其中所述亚磷酰胺配体具有以下化学结构 或 其中Z、R1、R2、R4、R5、R6、R7、Ra和Ra’以及j与权利要求23中的相同。
32.根据权利要求23-27中任意一项的方法，其中Ra和Ra’与和它们相连的碳一起形成碳环、杂环或者芳族或杂芳族环。
33.根据权利要求23-27中任意一项的方法，其中基团 提供与氮原子相连的被取代的苄基或萘基甲基，使得R5不存在，并且R6是H以及R7是H或CH3。
34.根据权利要求23-27中任意一项的方法，其中R3’和R3与和它们相连的碳一起形成碳环基团，并且R4为H或甲基。
35.根据权利要求23-34中任意一项的方法，其中R1和R2相连并形成联苯或联萘基团。
36.根据权利要求23-34中任意一项的方法，其中基团 形成O-Ck-O基团。
37.根据权利要求36的方法，其中所述O-Ck-O基团为脂族或芳族二醇基团。
38.根据权利要求23-27中任意一项的方法，其中所述 基团选自 和
39.根据权利要求23或25的方法，其中所述非手性或外消旋烯丙基酯选自Ph-CH＝CH-CH2-OAc、4-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-OAc、4-NO2-C6H4-CH＝CH-CH2-OAc、2-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-OAc、2-呋喃基-CH＝CH-CH2-OAc、n-C3H7-CH＝CH-CH2-OAc、Me-CH＝CH-CH2-OAc、n-Pr-CH＝CH-CH2-OAc、i-Pr-CH＝CH-CH2-OAc、CH3-CH＝CH-CH＝CH-CH2-OAc及其混合物。
40.根据权利要求23或25的方法，其中所述非手性或外消旋烯丙基碳酸酯选自Ph-CH＝CH-CH2-OCOOMe、4-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-OCOOMe、4-NO2-C6H4-CH＝CH-CH2-OCOOMe、2-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-OCOOMe、2-呋喃基-CH＝CH-CH2-OCOOMe、n-C3H7-CH＝CH-CH2-OCOOMe、Me-CH＝CH-CH2-OCOOMe、n-Pr-CH＝CH-CH2-OCOOMe、i-Pr-CH＝CH-CH2-OCOOMe、CH3-CH＝CH-CH＝CH-CH2-OCOOMe及其混合物。
41.根据权利要求23或25的方法，其中所述非手性或外消旋烯丙基卤化物选自Ph-CH＝CH-CH2-X、4-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-X、4-NO2-C6H4-CH＝CH-CH2-X、2-MeO-C6H4-CH＝CH-CH2-X、2-呋喃基-CH＝CH-CH2-X、n-C3H7-CH＝CH-CH2-X、Me-CH＝CH-CH2-X、n-Pr-CH＝CH-CH2-X、i-Pr-CH＝CH-CH2-X和CH3-CH＝CH-CH＝CH-CH2-X，其中X选自卤素原子，例如F、Cl、Br和I。
全文摘要
本发明涉及可用于提供包括氢胺化反应、醚化反应和共轭加成反应以及烯丙基取代反应在内的对映选择性反应的亚磷酰胺化合物和催化剂络合物。在第一方面，本发明涉及具有通式结构(I)的亚磷酰胺及相关化合物，其中Z不存在或者是含有O、N或S，优选O的基团；R
文档编号C07F9/572GK101090904SQ200580022145
公开日2007年12月19日 申请日期2005年4月29日 优先权日2004年4月29日
发明者约翰·F·哈威格, 安德烈亚斯·莱特纳, 舒楚天 申请人:耶鲁大学