二齿有机磷配体及其用途的制作方法

专利名称：二齿有机磷配体及其用途的制作方法
二齿有机磷配体及其用途
背景技术：
三取代的有机磷化合物在均相催化中作为配体是非常重要的。在 这类化合物的磷上取代基的变化能够以确定目标的方式影响磷配体 的电子和空间特性，因此能够控制均相催化过程中的选择性和活性。 光学对映体富集的手性配体用于不对称合成和不对称催化中，而在这 种情况中配体的电子特性和空间化学特性最好和相应的催化问题相 匹配。因此人们迫切需要空间化学和/或电子不同的手性配体以发现 已经为特定的不对称催化反应最优"剪裁"的配体。因此在理想的情况 下，期望有一种手性配体结构，其能以多种不同的方式改变，并且在 它的空间和电子特性方面能够在很宽的范围内变化。
目前已知磷配体的结构种类是非常宽的。例如，根据化合物的分 类能够对这些配体进行分类，化合物类型的例子是三烷基膦和三芳基
膦、亚磷酸盐、膦酸盐(phosphinite)、亚膦酸盐(phosphonite)、氨 基膦等。这种根据化合物类型的分类尤其适用于描述配体的电子特 性。
可选择地，可以根据配体的对称特性或根据配体的"齿 度"(denticity)对磷配体进行分类。该结构考虑到作为催化剂前体/催化 剂带有磷配体的金属配合物的尤其是稳定性、活性和(潜在)空间选 择性。除了普通的Cr对称二齿配体体系例如DUPHOS、DIOP、BINAP 或DEGUPHOS外，不对称二齿有机磷配体在不对称催化中正变得越 来越重要。重要的例子是一般手性二茂铁基膦配体中的一大类例如 JOSIPHOS，举例来说，在烯烃的不对称氢化中使用尤其成功的氨基 膦-膦酸盐配体例如PINDOPHOS或DPAMPP，或在烯烃不对称加氢甲酰化中具有里程碑意义的膦-亚磷酸盐配体例如BINAPHOS或 BIPHEMPHOS。这些种类化合物成功的一个重要方面可归因于通过 这些配体体系而产生的金属中心的特定不对称环境。为了利用这样的
环境有效地转化手性，控制配体体系的适应性作为不对称诱导的内在 限度是有利的。

发明内容
本发明描述了新的不对称二齿和手性磷配体体系，其以特定的方 式组合上述重要的用于有效的不对称诱导的特点。它们生成带有有机 磷给体的高度不对称性配位层，所述给体能彼此独立地改变，并且它 们能在其空间和电子特性方面的非常宽广的范围里简单地改变。此 外，它们允许通过在"配体骨架"的基础结构中进行改变的方式逐渐调 整刚度。同时，和许多已确定的配体体系不同，可以通过广泛的变化 范围的简单合成得到本发明的化合物。
本发明涉及通式(I )的不对称二齿有机磷配体，其具有模块结 构(modular structure)并具有一个三价膦官能团和一个通过杂原子连
接到手性配体结构的第二个三价磷基团，
R'R2PZC*HR3XP(YR4)(YR5) ( I )
其巾
R'—R5 相同或不同，并且各自是氢原子或C,一C5Q基团例如C,一 C24-烷基、C2 — C24-烯基、C3 — Cr环烷基、C3 —Cr环烯基、 C6—C,4-芳基、苯基、萘基、芴基、C2—C。-杂芳基，其中 杂原子，特别是选自N、 O、 S的杂原子的数目可以是l一 4，其中环脂肪族或芳香族基团优选是5-至7-元环并且特 定的取代基可以各自具有一个或多个独立选自以下基团的
取代基氢、C,一C20-垸基、C2 — C2o-烯基、C,一Cur卤代
烷基、C3 — CV环垸基、C3 — CV环烯基、C2 —CV杂垸基、C,一CV杂烯基、C6 —C,4-芳基、苯基、萘基、芴基、C2 — CV杂芳基，其中杂原子，特别是选自N、 O、 S的杂原子
的数目可以是1—4个、C广C,『烷氧基、C, —C"三卤代甲 基烷基、三氟甲基、三氯甲基、氟、氯、溴、碘、硝基、 羟基、三氟甲基磺酸(sulfonato)基、氧代、硫代、硫醇基、 氨基、单-C,一Q-烷基氨基、双-C,一C8-垸基氨基、三-C, 一Q-烷基氨基形式的Q — CV取代的氨基或Q—Q-烯基 氨基或单-C6 — (V芳基氨基、双-C6 — CV芳基氨基、三七6 一CV芳基氨基或d—CV烷基-C6 —Cr芳基氨基、氰基、羧 基、通式为COORS的其中RS是单价阳离子或C,-CV烷基 基团的羧(carboxylato)基、d-Cr酰氧基、亚磺酸 (sulfinato)基、通式为S03R8的磺酸(sulfonato)基、通 式为P03H2、 P03HR8、 P03R82的磷酸(phosphato)基、三 -C,-CV垸基甲硅垸基，并且其中的两个取代基还可以桥连 并且R1和W或W和R5可以互相连接以形成4一8-元环状 化合物，
X 是-0-、 -S-、或-NR6-，
R6 是定义如W—R5的基团，
Y 是直接的磷-碳键、-0-或^117-，其中
R7 是定义如R'—RS的基团，
Z 表示1至6个碳原子，其通过单键或双键连接并将膦单元
PR'I^连接到碳中心C^上，其中Z是脂肪族、环脂肪族、 烯烃、环烯烃的体系、金属茂的一部分，所述体系可以包 含杂原子，优选氮、氧或硫，所述金属茂特别是1， r-或 1， 2-二取代的二茂铁，或特别优选是芳香或杂芳香环体系 的一部分，所述芳香或杂芳香环体系可以是未取代的或被 一个或多个如W—R5中指出取代基取代或直接被以下的基团取代d — do-烷氧基、C,一C9-三卤代甲基垸基、三 氟甲基、三氯甲基、氟、氯、溴、碘、硝基、羟基、三氟
甲基磺酸基、氧代、硫代、硫醇基、氨基、c,一cv取代的 式NH2的氨基、NH-垸基-C,一C8、 NH-芳基-Cs — C6、 N-(烷基-C,一Cs) 2、 N-(芳基-Cs —C6) 2、 N-(垸基-d — Cs)3+、N-(芳基-C5 —(:6)3+、氰基、通式为COOH和COOR8 的其中Rs是单价阳离子或d-C8-垸基的羧基、C,-C6-酰氧 基、亚磺酸基、通式为SCbH和S03RS的其中尺8是单价阳 离子、C,-CV烷基或C6-芳基的磺酸基、磷酰基 (phosphonato)、通式为P03H2、 P〇3HR8和P03R82的其中 Rs是单价阳离子、C,-Q-烷基或CV芳基的磷酸基 (phosphato)， 、 C「CV三烷基甲硅烷基、CONH2、 NHCO隱烷 基-C广C4、 CON (烷基-CrC8) 2、 C0-烷基-C,-Cs、 COO-垸基-C广C8、 C0-烯基-C广C8、 NHCOO-垸基-CrC4、 CO-芳 基-C6-d。、 COO-芳基-C6-C)0、 CHCH-COO-烷基-C广Cs、 CHCHCOOH和 P 是三价磷。
本发明还涉及络合物，其包括这样的具有至少一种金属的通式 (I )的手性配体体系。
R'—RS优选各自相互独立的是Q — C2。-烷基、烯基、卤代垸基、 环烷基、环烯基、芳基、杂芳基，所述基团各自可以被一个或多个选
自下述的基团取代C，—C2o-垸基、C2 — C2Q-烯基、d — Q。-卤代垸基、
C广CV环烷基、C3 — Cr环烯基、C6—C,4-芳基、C2 — C7-杂芳基、d 一Cur垸氧基、卤代、硝基、羟基、氧代、硫代、硫醇基、氨基、取 代的氨基、氰基、磺酸基、三-C,-CV烷基甲硅垸基，其中两个取代基 还可以桥连。
优选Z是环体系的一部分的化合物。W不是该环体系的一部分。优选三-至九-元环体系。特别优选五-至七-元环体系。该环体系可以 包含一至四个杂原子，优选一至二个杂原子，所述杂原子优选选自O、
N和S。硫S可以以不同的氧化态存在，优选-S-或-S02-。该环体系 的氮可以以NR、 NR2+、 NRH\ NC (0) R、 NS02R、 NO (O) R2
存在，其中R是垸基或芳基。该环体系可直接被一个或多个如R1 — Rs中指出的取代基取代或被烷氧基、卤素、硝基、羟基、氧代、硫代、 硫醇基、氨基、取代的氨基、氰基、磺酸基、磷酸基、三烷基甲硅垸 基取代，其中取代基可以相互桥连。
优选的环体系是苯基、环戊基、环己基、吡啶基、吡咯、呋喃基、 噻吩基、四氢呋喃、四氢噻吩、哌啶基、吡咯垸基、二茂铁基、二氧 戊环或环丁砜环，所述环体系可以是未取代的或如上所述地被取代。 为了达到本发明的目的，金属茂例如二茂铁形式上包括在芳香化物 中。
在本发明的配体体系中，1^一117优选相互独立地包括具有1 至20，特别是1至6个碳原子的烷基、烯基、环烷基、环烯基、烷 氧基、三烷基甲硅烷基或/和二烷基氨基。
在烷基取代基中，优选甲基、乙基、正丙基、l-甲基乙基、正丁 基、1-甲基丙基、1， 1-二甲基乙基、正戊基、l-甲基丁基、2-甲基丁 基、3-甲基丁基、2， 2-二甲基丙基、l-乙基丙基、正己基、1， 1-二 甲基丙基、1， 2-二甲基丙基、l-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、 4-甲基戊基、]，1-二甲基丁基、1， 2-二甲基丁基、1， 3-二甲基丁基、 2， 2-二甲基丁基，2， 3-二甲基丁基、3， 3-二甲基丁基、l-乙基丁基、 2-乙基丁基、1， 1， 2-三甲基丙基、1， 2， 2-三甲基丙基、l-乙基-l-甲基丙基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基。
在环焼基取代基中，优选取代和未取代的环戊基、环己基、环庚基。
优选的烯基基团是乙烯基、丙烯基、异丙烯基、l-丁烯基、2-丁烯基、l-戊烯基、2-戊烯基、2-甲基-l-丁烯基、2-甲基-2-丁烯基、3-甲基-l-丁烯基、l-己烯基、l-庚烯基、2-庚烯基、l-辛烯基或2-辛烯 基。环烯基取代基中，特别优选环戊烯基、环己烯基、环庚烯基和降 冰片基。
W—R7中的芳基取代基特别优选2-烷基苯基、3-烷基苯基、4-垸基苯基、2， 6-二烷基苯基、3， 5-二烷基苯基、3， 4， 5-三烷基苯 基、2-烷氧基苯基、3-烷氧基苯基、4-垸氧基苯基、2， 6-二烷氧基苯 基、3， 5-二垸氧基苯基、3， 4， 5-三垸氧基苯基、3， 5-二垸基-4-烷 氧基苯基、3, 5-二烷基-4-二烷基氨基苯基、4-二垸基氨基，其中上 述垸基和烷氧基各自优选包含1至6个碳原子、3， 5-三氟甲基、4-三氟甲基、2-磺酰基、3-磺酰基、4-磺酰基或单卤代的至四卤代的苯 基和萘基。优选的卤素取代基是F、 Cl和Br。
所有的囟代烷基或/和卤代芳基优选具有通式CHal3、 CH2CHal3、 C2Hal5，其中Hal特别可以是F、 Cl和Br。特别优选的卤代烷基或/ 和卤代芳基分子式是CF3、 CH2CF3、 C2F5。
优选当X是NR"寸，Y是直接的磷-碳键，当X是O时，Y是直 接的磷-碳键或-O-的体系。最终，优选一种通式I的对映体富集的配 体体系作为光学活性配体体系。特别优选的配体体系其对映体富集超
过90%，特别是99%。
可用多种路线合成这些通式(I )的化合物
反应路线的选择取决于相应的起始原料的可用性和所期望的取 代方式。接下来，将要通过实施方案的方式介绍例举的选择以说明通 过此处描述的新颖的方法得到的不同的配体体系，并不排除式(I ) 可选择的合成途径和其它可替换的专利和配体结构。在下述的说明书 中，取代基R和R'表示不同的取代基，其更准确地说明在R'—RS的 上述定义中。为了清楚，在说明中已经选择简单的配体结构例如苯基 或乙烯基，而并不意味着进行限制或局限。
12下面描述合成式(I )的六个基本结构的原理。
原理中己知的不同方法可以用几个步骤得到式III、 V、 VD、 VID、 X和XI (方案2—4)的膦醇和膦胺。描述这些途径主要为了说明的 目的。
式n (方案i)的手性醇(可通过多种不对称还原方法得到。氢化-
例如Noyori等，Tetrahedron Letters ，991， 32， 4163; J.AM. Chem. Soc. 1998， 120, 13529;氢化物还原例如Corey等，J.AM. Chem, Soc. 1987， 109， 5551)可以在合适的醇-保护基团SG (例如甲氧基亚甲 基，Fuji等，Synthesis, 1975， 276;四氢吡喃基，Weiss等，J. Org. Chem.1979, 44, 1438)引入后被金属化并随后用期望的卤代膦 (Bru画r等，J. Chem. Soc， Perkin Trans. 1 ， 1996)停止。在酸性条
件下保护基团SG脱离后，得到图i中用结构式in说明的期望的手性 膦醇。
方案i
可以通过类似的反应顺序得到相应的式V (方案2)的手性氨基 膦。从式IV的手性胺(可以根据原理中已知的方法通过多种不对称还 原方法(氢化Burk等，J.Org. Chem. 1998， 63， 6084; J.Am. Chem. Soc. 1996， 118， 5142;氢负离子转移Mukaiyama等，Chem. Lett, 1997， 493;酶促地Santaniello等，Chem. Rev. 1992， 92， 1071)得到)开 始，N-垸基化后并保护NH官能团后，使该化合物如上所述地被膦化 并且随后释放二级的氨基膦V。方案2
同样可以通过改变已知的合成策略得到具有二茂铁基桥(vn和 v川)(方案3)的氨基膦和羟基膦。从异构的纯氨基二茂铁膦(vi)(合
成，例如Hayashi禾卩Kumada， Bull. Chem. Soc. Jpn.， 1980， 53， 53， 1138)开始，可以用多种亲核取代反应(类似于Ugi等，J.Org.Chem. 37， 3052，和Hayashi和Kumada， Bull, Chem. Soc. Jpn.， 1980， 53，
1138的方法)通过保持构型得到相应的次-羟基二茂铁-膦(vn)或氨
基二茂铁膦(Wl)。
可以用类似于Brunner等(Tetrahedron Lett. 1998， 54， 10317) 的方法通过向氧膦基醛(IX)中加入异构选择性的二有机锌来制备具 有烷基桥(X)(方案4)的硼烷-被保护的羟基膦。从氧膦基醛(IX) 开始可以通过用伯胺的还原氨基化和随后外消旋化合物的拆分得到 相应的氨基膦(XI)。
方案3根据本发明，在化学计量的碱的存在下通过加入氯化膦或氯化亚
磷酸盐，使氨基膦和羟基膦in、 v、 vn、 wi转化成通式(i)的新的 配体体系xn—xvn (方案5)在一个步骤中完成(这种类型取代反应
的方法例如Reetz等，Angew. Chem. 1999， 111， 134; RajanBabu 等，J. Org. Chem.1997， 62， 6012; Onuma等，Bull. Chem. Soc. Jpn.1980，
53， 2012)。对于式X和XI的化合物，随后例如通过胺去除硼烷保护 基是必需的。<formula>formula see original document page 16</formula>方案5
作为选择，根据本发明，可以用单罐法从式II的相应的卤代醇开 始通过和2当量的强碱(例如四丁基锂)反应并随后和2当量的相应 氯化膦(方案6)反应，制备取代基R1、 R2、 W和RS相同的式1配体。<formula>formula see original document page 17</formula>
方案6
通式(I )的化合物可以在不对称、金属-催化反应(例如氢化、 加氢甲酰基化、重排反应、烯丙基烷基化、环丙烷化、氢化硅烷化、 氢负离子转移、硼氢化、氢氰化、氢羧基化、醛醇缩合反应或Heck 反应)和在聚合反应中用作金属上的配体。它们特别适合于不对称反 应。
合适的络合物，特别是通式(XWl)，包括通式(I )新的化合 物作为配体，+A—型化合物， 其中P是通式(I )的新配体。
可以就地用通式(I )的配体与金属盐或合适的前体络合物反应 来制备这些金属-配体络合物。此外，可以通过用通式(I )的配体 与金属盐或合适的前体络合物反应得到金属-配体络合物并随后进行 分离。
金属盐的实例是金属的氯化物、溴化物、碘化物、氰化物、硝酸 盐、醋酸盐、乙酰丙酮酸盐、六氟乙酰丙酮酸盐、四氟硼酸盐、全氟 醋酸盐和三氟甲磺酸盐(triflate)，特别是钯、铂、铑、钌、锇、铱、 钴、镍或/和铜。
络合物前体的实例是
环辛二烯氯化钯、环辛二烯碘化钯、1， 5-己二烯氯化钯、1， 5-己二烯碘化钯、二 (二苯亚甲基丙酮)钯、二 (乙腈)氯化钯(11)、
二 (乙腈)溴化钯(n)、 二 (苄腈)氯化钯(n)、 二 (苄腈)溴化 钯(n)、 二 (苄腈)碘化钯(n)、 二 (烯丙基)钯、二 (甲代烯丙 基)钯、烯丙基氯化钯二聚物、甲代烯丙基氯化钯二聚物、四甲基亚 乙基二胺基二氯化钯、四甲基亚乙基二胺基二溴化钯、四甲基亚乙基二胺基二碘化钯、四甲基亚乙基二胺基二甲基钯、环辛二烯氯化铀、 环辛二烯碘化铂、1， 5-己二烯氯化铂、1， 5-己二烯碘化钼、二 (环 辛二烯)铂、乙烯基三氯铂酸钾、环辛二烯氯化铑(I ) 二聚物、降 冰片二烯氯化铑(I ) 二聚物、1， 5-己二烯氯化铑(I ) 二聚物、 三(三苯基膦)氯化铑(I )、氢化羰基三(三苯基膦)铑(I )、 二 (环辛二烯)高氯酸铑(I )、 二 (环辛二烯)四氟硼酸铑(I )、 二 (环辛二烯)三氟甲磺酸铑(I )、二(乙腈)环辛二烯高氯酸铑(I )、 二 (乙腈)环辛二烯四氟硼酸铑(I )、 二 (乙腈)环辛二烯三氟甲 磺酸铑(I )、环戊二烯氯化铑(III) 二聚物、五甲基环戊二烯氯化
铑(III) 二聚物、(环辛二烯)Ru (if烯丙基)2、((环辛二烯)Ru)
2 (醋酸盐)4、((环辛二烯)RU) 2 (三氟醋酸盐)4、 RllCl2 (芳烃)
二聚物、三(三苯基膦)氯化钌(n)、环辛二烯氯化钌(n)、 osci2 (芳烃)二聚物、环辛二烯氯化铱(I) 二聚物、二 (环辛烯)氯化 铱(I) 二聚物、二 (环辛二烯)镍、(环十二碳三烯)镍、三(降 冰片烯)镍、四羰基镍、乙酰丙酮酸镍(n)、三氟甲磺酸(芳烃) 铜、高氯酸(芳烃)铜、三氟乙酸(芳烃)铜、羰基钴。
基于一种或多种金属，特别是基于那些选自Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu的络合物自身可以是催化剂或能用于制备基于一种 或多种金属，特别是基于那些选自Ru、 Co、 Rh、 Ir、 Ni、 Pd、 Pt、 Cu的催化剂。所有这些络合物都适用于氢化、加氢甲酰基化、重排 反应、烯丙基烷基化、环丙垸化、氢化硅烷化、氢负离子转移反应、 硼氢化、氢氰化、氢羧基化、醛醇縮合反应或Heck反应。本发明的 络合物在C=C、 CO或ON键的不对称氢化和不对称加氢甲酰基化 中特别有用，其中在上述不对称氢化中本发明的络合物具有高活性和 选择性。特别地，通式(I )配体由于能用简单和较宽范围的方法修 改因此其能很好地和相应的基底和催化反应在它们的空间和电子特 性方面匹配，在这里是有利的。相应的催化剂至少包括一种本发明的络合物。
具体实施例方式
实施例 概述
空气-敏感的化合物的反应在充满氩气的手套箱或在标准Schlenk 管中进行。将四氢呋喃(THF)、 二乙醚和二氯甲烷溶剂脱气并通过 通过活性氧化铝填充柱进行过滤的溶剂干燥设备(Innovative Technologies)干燥；此外通过带铜催化剂的填充柱将甲苯和戊烷脱 氧。
下述的实施例意在举例说明本发明，但是它们并不意味着任何限制。
手性醇的合成
通过举例的方式，下述合成方法描述了进行芳香酮的手性还原可 行的方法。
实施例l:制备(R) -2-溴苯基-1-乙醇
(方案7)
用Noyori等的一般方法，将溴苯乙酮(78.5mmo1)禾口 [Ru (R陽BINAP) Cl2] (0.079mmol)在30ml甲醇中的溶液于70。C和35 巴氢气下搅拌3小时。减压下去除溶剂并在球管中于130 — 14(TC和2 —3巴下蒸馏粗产物。在-20。C下从戊烷中结晶无色油状物。
产率76%; ee>99%。
'H隱画R (CDC13):
S = 7.58 (dd， 1H， Ar)， 7.52 (dd， 1H， Ar)， 7.35 (dd， 1H， Ar)， 7.05 (m， 1H， Ar)， 5.25 (q， 1H， J二6.0Hz， CgOH)， 1.96(S， br， 1H， OH)， 1.49 (d， 3H， J二6.0Hz， CH3) ppm。
方案7
实施例2:制备(R) -2， 5-二甲基-4-溴-3- (l-羟基乙基)噻吩(方 案8)
用Brown等的一般方法(J. Org. Chem. 1989， 54， 4504)在四氢 呋喃中通过Ipc2BCl还原3-乙酰基-4-溴-2，5-二甲基噻吩(78.5mmo1)。 产率71% (ee = 72%)。
'H-NMR (CDC13): 5二5.07 (dq， CgOH)， 2.47 (s， CH3)， 2.30 (s， CH3)， 1.52 (d， CH3) ppm。
方案8
实施例3:合成外消旋醇的一般方法
将相应的酮溶于甲醇中并逐滴加入到2当量的硼氢化钠的甲醇 悬浮液中，并在室温下搅拌该混合物24小时。将反应混合物倾入到 冷的饱和氯化铵溶液中，并在减压下去除甲醇。用乙酸乙酯萃取水相 三次，在硫酸镁上干燥结合的有机相，并随后在减压下去除溶剂。通 过真空蒸馏或低温结晶纯化该粗的外消旋产物。合成本发明的配体
合成本发明配体的一般方法是用单罐法
将相应的醇U0.6mmo1)在40ml四氢呋喃(THF)中的溶液(例如， 见方案9)冷却至-78。C，并在15分钟内加入叔丁基锂(25.0mmo1)。 在-7(TC下再搅拌反应溶液一小时，随后和氯二苯基膦(22mmo1,在 7ml THF中)混合。加热该反应溶液至室温过夜，并搅拌15小时。 减压下将该溶液蒸发至10ml，随后和10ml戊烷混合。通过硅藻土过 滤并且在减压下去除溶剂。在乙醚/戊垸(3: 2)中处理残余物并通 过氧化铝(ALOX)(中性)过滤(洗脱液乙醚/戊垸3: 2)。去除 溶剂后留下无色或浅黄色油状物，其在不久之后部分结晶。
方案9
实施例4:制备(R) -2-二苯基膦基-1- (O-二苯基氧膦基-l-乙醇)苯 产率76%
'H-画R (C6D6): 5 = 7.95 — 6.80 (m， 22H， Ar)， 6.55 (m， 1H， Ar)， 6.21 (m， 1H， Ar)， 5.54 (m， 1H， C旦OP)， 1.58 (d， 3H， J二5.8Hz， CH3) ppm。
31P-NMR (C6D6): 5=109.9 (s， P-O)， -17.1 (s， P-C) ppm。
实施例5:制备(R) -2-二环己基膦基-1- (O-二环己基氧膦基-l-乙醇)
苯产率66%
,H画NMR (C6D6): 5=7.58 (dd， 1H， Ar)， 7.52 (dd， 1H， Ar)， 7.35 (dd， 1H， Ar)， 7.05 (m， 1H， Ar)， 6.27 (m， 1H， C旦OP)， 2.34 —1.17 (m， 47H， Cy-H， CH3) ppm。
3IP-NMR (C6D6): 5=144.8 (s， P陽O)， -17.6 (s， P-C) ppm。
实施例6:制备(R) -2， 5-二甲基-4-二苯基膦基-3- (O-二苯基氧膦 -基-l-乙醇)噻吩 产率81%
'H-NMRCCJ^): 5=7.69 —6.97 (m， 20H， Ar)， 5,81 (m， 1H， CHOP)， 2.36 (s， 3H， CH3)， 2.03 (s， 3H， CH3)， 1.55 (d， 3H， J二6.1Hz， CH3) ppm。
3'P-NMR (C6D6): 3=109,8 (s， P-O)， -25.7 (s， P-C) ppm。
在多步法中合成配体
实施例7:制备(R) -2-溴-1- (l-乙基甲氧基甲醚)苯(MOM醚) (方案10)
用戊垸洗涤氢化纳(28.9mmo1)。去除戊烷后，制备在60ml THF 中的悬浮液，并在冰中冷却时每次少许地加入(R) -2-溴苯基-1-乙醇 (19.2mmo1)。加入结束后，搅拌该反应混合物60分钟，然后在冰中 冷却时在10分钟内加入氯甲基甲醚，并搅拌该混合物过夜。用饱和 NH4C1溶液小心地水解该反应溶液。用100ml乙酸乙酯萃取水相三次。 在硫酸钠上干燥并在减压下去除溶剂。在球管中于1.6mbar和120°C 下蒸馏该粗产物。 产率86%
'H-NMR (CDC13): 5 = 7.52 (m， 2H， Ar)， 7.31 (m， 1H， Ar)， 7.11 (m， 1H， Ar)， 5.25 (q， 1H， /=6.0Hz， CHOC)， 4.61 (d， 1H，=6.9Hz， CH2)， 4.54 (d， 1H，戶6.9Hz， CH2)， 3.39 (s， 3H， OCH3)， 1.45 (d， 3H， J二6.0Hz， CH3) ppm。
实施例8:制备(R) -2-二苯基膦基-1- (l-乙基甲氧基甲醚)苯(方 案11)
将(R) -2-溴-1-(乙基l-甲氧基甲醚)苯(5.0mmo1)在20mlTHF 中的溶液冷却至-78"C，并在15分钟内加入2当量的叔丁基锂。在-78'C 下再搅拌该反应溶液卯分钟，随后在-78。C和1.1当量氯二苯基膦(在 5mlTHF中)混合。40分钟后，加热该反应溶液至室温并搅拌15小 时。用饱和脱气的NH4C1溶液水解该反应溶液，并每次用30ml甲苯 萃取水相三次。在硫酸钠上干燥有机相并在减压下去除溶剂。在乙醚 /戊烷(3: 2)中处理残余物并通过ALOX (中性)过滤(洗脱液 乙醚/戊烷3: 2)。去除溶剂后留下无色油状物。产量1.64g。 'H-画R(C6D6): 5=7,62 — 6.80 (m， 12H, Ar)， 7.31 (m， 1H， Ar)， 7.11 (m， 1H， Ar), 5.50 (m， 1H, J-6,0Hz, CHOC)， 4.40 (d， 1H， J二6.2Hz， CH2)， 4.34 (d， 1H， /二6.2Hz， CH2)， 3.19 (s， 3H， OCH3)， 1.25 (d， 3H， J^6.0Hz， CH3) ppm。 3'P-NMR (C6D6): S=17，08ppm。
方案10
方案11
24实施例9:制备(R) -2-二苯基膦基-苯基(l-乙醇)(方案12)
将(R) -2-二苯基膦基-1- (l-乙基甲氧基甲醚)苯溶于40ml 二 氯甲垸和10ml甲醇中，将其与对-甲苯磺酸混合并在40'C下搅拌4 小时。向该反应溶液中加入30ml碳酸氢钠溶液并用二氯甲烷萃取水 相两次。在硫酸镁上干燥有机相并在减压下去除溶剂。该产物以油状 分离。产率53°/。。
'H-NMR (C6D6): 5 = 7.60 — 7.05 (m， 13H， Ar)， 6.75 (m， 1H， Ar)， 5.55 (m， 1H， CHOH)， 2.85 (br， 1H， OH)， 1.27 (d， 3H， CH3) ppm。
31P-NMR (C6D6): 5二17.4ppm。
方案12
实施例10:制备(R) -2-溴-1- (l-乙基四氢吡喃醚)苯((R) -THP 醚)(方案13)
向20mmo1 (R) -2-溴苯基-1- (l-乙醇)在冰冷的20ml二氯甲烷 溶液中加入0.92mmoI对-甲苯磺酸。在2分钟内加入22.1mmo1 3， 4-
二氢吡喃，加热该溶液至室温并再搅拌1.5小时。用20ml碳酸氢钠 溶液水解该反应溶液，用二氯甲垸萃取水相两次并用水洗涤有机相。 在硫酸镁上干燥后，在减压下去除溶剂。通过色谱柱法(二氯甲烷/
己烷l: 1 -> 3: 1)纯化粗产物。产率64°/。(非对映异构体比率 4: 1)
'H画雇R (CDC13): 5 = 7.67 — 7.35 (m， 3H， Ar)， 7.12 (m， 1H，Ar)， 5.15 (m， 0肌C丁HP)， 5.00 (m， 0.2H， CTHP"， 4.75 (m， 0.2H， OC过0)， 4,25—4.75 (m， 0.8H, OQJO)， 3.84 (m， 0.8H， C邸O)， 3.52 (m， 0.2H， C朋O)， 3.39 (m， 0.8H， CHHO)， 3.23 (m， 0.2H， CHHO), 1.80 — 1.35 (m， 6H， THP)， 1.32 (d， 2，4H, /=6.4Hz， CH3)， 1.29 (d， 0.6H， J二6.4Hz， CH3) ppm。
实施例11:制备(R) -2-二苯基膦基-1- (l-乙基四氢吡喃醚)苯-硼
烷-加合物(方案14)
在10分钟内向已经冷却至-78X:的(R) -THP醚(11.7mmo1，在 34mlTHF中)中加入叔丁基锂(23.5mmo1)，并在-78。C下搅拌该黄色 溶液一小时。向该溶液中加入氯二苯基膦(11.7mmo1)，并加热该溶 液30分钟至室温。再次将该反应溶液冷却至-78。C，并将其与 35.2mmo1硼烷-THF络合物混合并加热至室温过夜。用冰水水解该反 应混合物并与90ml叔丁基甲醚和65ml 1M盐酸混合。加入50ml 二 氯甲垸后得到分离的相。用二氯甲烷萃取水相两次，用饱和氯化钠溶 液洗涤并在硫酸镁上干燥。去除溶剂后得到呈白色固体的粗产物，并 且其可以进一步反应而无需纯化。 产量6.24g
31P-NMR (CDC13): 5=20.5 (s， BH3->P-C) ppm。
方案13<formula>formula see original document page 27</formula>
方案14
实施例12:制备(R)-2-二苯基膦基-l-(l-乙醇)苯硼烷加合物(方
案15)
将硼垸络合物(12mmol)溶于20ml甲醇和5ml二氯甲垸中。向 该溶液中加入0.6mmo1甲苯磺酸，并在温和加热时搅拌该混合物6 小时，然后在减压下去除溶剂。通过急骤色谱法(乙酸乙酯/己垸2: 8 -> 3: 7)纯化粗产物。将己经从中脱离掉硼烷基的产物分离作 为第二馏分。
'H-画R (CDC13): 5 = 7.73 (m， 1H， Ar)， 7.62 — 7.40 (m， IIH， Ar)， 7.21 (m， 1H， Ar)， 6.87 (m， 1H， Ar)，5.20 (q， 1H， 6,4Hz， CHOH)， 1.7 (s， br， 1H， OH)， 1.23 (d， 3H， J二6.4Hz) ppm。
3'P-NMR (CDC13): 5=20.2 (s， BH3->P-C) ppm。
实施例13:制备(R) -2-二苯基膦基-1- (l-乙醇)苯(方案16)
将硼垸络合物(15.9mmo1)溶于31ml甲醇和6ml 二氯甲垸中。 向该溶液中加入0.79mmo1甲苯磺酸并在温和加热时搅拌该混合物24 小时，然后在减压下去除溶剂。通过急骤色谱法(乙酸乙酯/己垸
方案152: 8->3: 7)纯化粗产物。产率51%。
'H隱寵R (CDC13): 5 = 7.52 — 7.09 (m， 13H， Ar)， 6.83 (m， 1H， Ar)， 5.57 (m， 1H， CHOH)， 1.82 (s， br， 1H)， 1.27 (d， 3H， / =6.4Hz) ppiTu
3'P隱画R (CDC13): 5=15.8 (s) ppm。
方案16
实施例15:制备(R) -2-二苯基膦基-1- (O-二异丙基膦基-l-乙醇) 苯(方案17)
将2-二苯基膦基-1- (l-乙醇)苯(3,6mmo1)在5mlTHF中的溶 液冷却至0r，并和4.2mmol三乙胺混合。随后通过注射器在5分钟 的时间内加入4.2 mmol氯二异丙基膦。0"C下搅拌该反应溶液2小时 随后在室温下再搅拌2小时。减压下浓縮该溶液并随后与3ml戊烷和 5ml二乙醚混合，并通过ALOX (中性)(洗脱液乙醚/戊烷3: 2) 过滤。去除溶剂后得到浅黄色油状产物。
31P-NMR (CDC13): 5=134.0 (s， P-O)， -16.1 (s， P-C) ppm。
^X^^pF^ THF, 0'C PR2
方案17
实施例15:制备(R) (S) -2-二苯基膦基二茂铁基]-(O-二苯基
膦基-乙醇)
如Hayashi等，Bull. Chem. Soc, Jpn. 1980， 53， 1138所述进行(R)(S) -2-二苯基膦基二茂铁基]乙醇的制备。用和实施例14类似的 方法在THF中使60mg (0.14mmo1) (R) (S) -2-二苯基膦基二 茂铁基]乙醇和氯二苯基膦反应，除了吡啶作为碱存在。该反应的粗 产物显示反应达到预期。
31P-NMR (CDC13): S = 98.4 (s， P-O)， -21.2 (s， P-C) ppm。
根据本发明的金属络合物 金属络合物的一般制备方法
将O.llmmol金属盐溶于4ml 二氯甲垸中。向该溶液中加入 O.Ummol的配体(溶在lml 二氯甲烷中)，并搅拌该溶液30分钟。 通过加入戊烷将络合物从清澈的橙色溶液中沉淀出来。
实施例16:三氟甲磺酸JP， P，-([ (R) -2-二苯基膦基-1- (O-二苯基 氧膦基-l-乙醇)苯]环辛二烯基铑}(方案18) 产率94%
3'P-NMR (CD2C12): 5二 125.4 (dd， J朋尸二 165.1 Hz， J尸w二35.2Hz)， 17.5 (dd， J腺f145.8Hz， J^=35.2Hz) ppm。
方案18
实施例17: k2P， P，-{[ ((R) -2-二苯基膦基苯基-0-二苯基氧膦基-1-乙醇)二氯化钯(方案19)
产率91%
3IP-NMR (CD2C12): S = 117,4 (s， P-O)， 19.1 (s， P-C) ppm。<formula>formula see original document page 30</formula>
方案19
实施例18:三氟甲磺酸ic2p， P，-{[ (R) -2， 5-二甲基-4-二苯基膦基 -3- (O-二苯基氧膦基-l-乙醇)噻吩]环辛二烯基铑}(方案20) 产率93%
3IP-NMR (CD2C12): S二 120.5 (dd， /朋尸二160Hz， J^二31Hz)， 6.6 (dd， /朋/^141Hz， 《/pp=31Hz) ppm。
实施例19: k2P， P，画[(R) -2， 5-二甲基-4-二苯基膦基-3- (O-二苯基 氧膦基-l-乙醇)噻吩]二氯化钯(方案21) 产率96%
3'P-NMR (CD2C12): 5=116.8 (s)， 18,8 (s) ppm。
方案20
Rh(COD)2OTf
方案21
<formula>formula see original document page 30</formula>
权利要求
1、一种通式(I)的二齿有机磷配体，R1R2PZC*HR3XP(YR4)(YR5)(I)其中R1-R5是相同或不同的，并且是氢原子或C1-C50基团例如C1-C24-烷基、C2-C24-烯基、C3-C8-环烷基、C3-C8-环烯基、C6-C14-芳基、苯基、萘基、芴基、C2-C13-杂芳基，其中杂原子的数目可以是1-4，并且所述的基团可以各自具有一个或多个独立选自以下基团的取代基氢、C1-C20-烷基、C2-C20-烯基、C1-C10-卤代烷基、C3-C8-环烷基、C3-C8-环烯基、C2-C9-杂烷基、C1-C9-杂烯基、C6-C14芳基、苯基、萘基、芴基、C2-C7-杂芳基，其中杂原子的数目可以是1-4、C1-C10-烷氧基、C1-C9-三卤代甲基烷基、三氟甲基、三氯甲基、氟、氯、溴、碘、硝基、羟基、三氟甲基磺酸基、氧代、硫代、硫醇基、氨基、单-、双-、三-C1-C8-烷基氨基形式的C1-C8-取代的氨基或C2-C8-烯基氨基或单-、双-、三-C6-C8-芳基氨基或C1-C8-烷基-C6-C8-芳基氨基、氰基、羧基、通式为COOR8且其中R8是单价阳离子或C1-C8-烷基基团的羧基、C1-C8-酰氧基、亚磺酸基、通式为SO3R8的磺酸基、通式为PO3H2、PO3HR8、PO3R82的磷酸基、三-C1-C6-烷基甲硅烷基，其中这些取代基中的两个可以桥连，并且R1和R2或R4和R5可以互相连接以形成4-8-元环状化合物，X是-O-、-S-、或-NR6-，R6 相当于一个R1-R5所定义的基团，Y是直接的磷-碳键、-O-或-NR7-，其中R7 相当于一个R1-R5所定义的基团，Z表示1至6个碳原子，其通过单或双键连接并将膦单元PR1R2连接到碳中心C*上，其中Z是脂肪族、环脂肪族、烯烃、环烯烃体系或金属茂的一部分，所述环烯烃体系可以包含杂原子，所述金属茂可以是未取代的或被一个或多个如R1-R5中指出的取代基取代或直接被以下的基团取代C1-C10-烷氧基、C1-C9-三卤代甲基烷基、三氟甲基、三氯甲基、氟、氯、溴、碘、硝基、羟基、三氟甲基磺酸基、氧代、硫代、硫醇基、氨基、C1-C8-取代的通式为NH2的氨基、NH-烷基-C1-C8、NH-芳基-C5-C6、N-(烷基-C1-C8)2、N-(芳基-C5-C6)2、N-(烷基-C1-C8)3+、N-(芳基-C5-C6)3+、氰基、通式为COOH和COOR8的其中R8是单价阳离子或C1-C8-烷基的羧基、C1-C6-酰氧基、亚磺酸基、通式为SO3H和SO3R8的其中R8是单价阳离子、C1-C8-烷基或C6-芳基的磺酸基、磷酰基、式为PO3H2、PO3HR8和PO3R82的其中R8是单价阳离子、C1-C8-烷基或C6-芳基的磷酸基、、C1-C6-三烷基甲硅烷基、CONH2、NHCO-烷基-C1-C4、CON(烷基-C1-C8)2、CO-烷基-C1-C8、COO-烷基-C1-C8、CO-烯基-C1-C8、NHCOO-烷基-C1-C4、CO-芳基-C6-C10、COO-芳基-C6-C10、CHCH-COO-烷基-C1-C8、CHCHCOOH和P是三价磷。
2、 如权利要求1所述的化合物，其中R' — R5各自相互独立是垸 基、烯基、卤代垸基、环垸基、环烯基、芳基、杂芳基，其包含最多 20个碳原子并且可以被一个或多个选自下述的基团取代C,一C2(,-烷 基、C2 — C2 -烯基、C,一Ck,-卤代垸基、C:, — C8-环垸基、C广C8-环烯基、 C"一C『芳基、C2—G-杂芳基、C,一C1()-烷氧基、卤素、硝基、羟基、 氧代、硫代、硫醇基、氨基、取代的氨基、氰基、磺酸基、三-C「Qr 烷基甲硅烷基。
3、 根据权利要求1或2所述的化合物，其中Z是三-至九-元， 优选五-至七-元环体系的一部分。
4、 根据权利要求3所述的化合物，其中所述的环体系是芳香或 杂芳香化合物。
5、 根据权利要求4所述的化合物，其中所述的芳香化合物是l，r -或i， 2-取代的金属茂。
6、 根据权利要求5所述的化合物，其中所述金属茂是二茂铁。
7、 根据前述任一项权利要求所述的化合物，其中所述的环体系 Z包含一至四个杂原子。
8、 根据前述任一项权利要求所述的化合物，其中所述的环体系 Z包含一或两个杂原子。
9、 根据权利要求3所述的化合物，其中所述的环体系是苯基、 环戊基、环己基、吡啶基、吡咯、呋喃基、噻吩、四氢呋喃、四氢噻 吩、哌啶基、吡咯烷基、二氧戊环、二茂铁基、环丁砜，其可以是未 取代的或如权利要求1中所述地被取代。
10、 根据前述任一项权利要求所述的化合物，其中所述杂原子是 0、 N或S。
11、 根据前述任一项权利要求所述的化合物，其中所述的FT是甲 基或乙基或异丙基。
12、 根据权利要求1所述的化合物，其中R'—R7中的烷基、烯基、 卤代烷基、环烷基、环烯基、烷氧基、三烷基甲硅烷基或/和二烷基 氨基各自相互独立地包含1至20个碳原子，特别是1至6个碳原子。
13、 根据权利要求1所述的化合物，其中所述的R'—R7中的卤代 烷基是CF:,、 CH2CF:,、 GF5。
14、 根据权利要求1所述的化合物，其中所述的R'、 R2、 W和R5 是芳基取代基。
15、 根据权利要求14所述的化合物，其中所述的芳基取代基是 2-烷基苯基、3-烷基苯基、4-烷基苯基、2， 6-二烷基苯基、3， 5-二烷基苯基、3， 4， 5-三烷基苯基、2-烷氧基苯基、3-烷氧基苯基、 4-烷氧基苯基、2， 6-二烷氧基苯基、3， 5-二烷氧基苯基、3， 4， 5-三垸氧基苯基、3， 5-二垸基-4-垸氧基苯基、3， 5-二烷基-4-二烷基氨基苯基、4-二烷基氨基、3， 5-三氟甲基、4-三氟甲基、2-磺酰基、 3-磺酰基、4-磺酰基、单卤代至四卤代的苯基、萘基。
16、 根据权利要求1所述的化合物，其中所述的R'、 R2、 R，口R5 是垸基取代基或环垸基取代基。
17、 根据权利要求16所述的化合物，其中所述的烷基取代基是 甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基、正丁基、1-甲基丙基、1， 1-二 甲基乙基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2， 2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、1， 1-二甲基丙基、1， 2-二甲基 丙基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1， 1-二甲基丁基、1， 2-二甲基丁基、1， 3-二甲基丁基、2， 2-二甲基丁 基，2， 3-二甲基丁基、3， 3-二甲基丁基、l-乙基丁基、2-乙基丁基、 1, 1， 2-三甲基丙基、1， 2， 2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基。
18、 根据权利要求16所述的化合物，其中所述的环垸基取代基 是取代和未取代的环戊基、环己基、环庚基。
19、 根据权利要求l所述的化合物，其中X是NI^或0。
20、 根据权利要求1所述的化合物，其中Y是服7、 0或直接的 磷-碳键。
21、 根据权利要求1所述的通式I化合物，其是光学活性的。
22、 根据权利要求1所述的通式I化合物，其是对映体富集的。
23、 根据权利要求22所述的化合物，其中对映体富集超过90%， 优选99%。
24、 一种络合物，包括作为配体的根据权利要求1所述的化合物 和至少一种过渡金属。
25、 根据权利要求24所述的络合物其具有通式(XVBI)，<formula>formula see original document page 5</formula> (XWI)其中，M是金属中心，L是相同或不同的配位的有机或无机配体和 P是通式(I )的二齿有机磷配体， S是配位溶剂分子和A是非配位阴离子的等价物，其中x和m是大于或等于1的整数，n、 q和r是大于或等于0 的整数。
26、 根据权利要求25所述的络合物，其中m+n+q之和小于或等 于6x。
27、 根据权利要求24至26中任一项所述的络合物，其具有1至 4个金属中心，优选1或2个金属中心。
28、 根据权利要求24至27中任一项所述的络合物，其中至少一 个金属中心是过渡金属原子或离子，特别是钯、铂、铑、钌、锇、铱、 钴、镍或/和铜。
29、 根据权利要求24至28中任一项所述的络合物作为非对称反 应或聚合反应的催化剂的用途。
30、 根据权利要求24至28任一项所述的络合物的用途，其中所 述络合物作为非对称氢化、加氢甲酰基化、重排反应、烯丙基烷基化、 环丙垸化、氢化硅烷化、氢负离子转移反应、硼氢化、氢氰化、氢羧 基化、醛醇缩合反应或Heck反应的催化剂。
31、 根据权利要求24至28任一项所述的络合物作为非对称氢化 和/或加氢甲酰化催化剂的用途。
全文摘要
本发明涉及通式(I)的非对称的二齿有机磷配体，其具有模块结构并具有一个三价膦官能团和一个通过杂原子连接到手性配体结构的第二个三价磷基团，R¹R²PZC*HR³XP(YR⁴)(YR⁵) (I)其中X是-O-、-S-、或-NR⁶-，Y是直接的磷-碳键、-O-或-NR⁷-，Z表示1至6个碳原子，其通过单或双键连接并将膦单元PR¹R²连接到碳中心C*上，和P是三价磷。本发明还涉及包括该通式(I)手性配体体系的络合物。
文档编号C07F9/6553GK101314608SQ20071030688
公开日2008年12月3日 申请日期2007年9月30日 优先权日2007年9月30日
发明者A·蒙希思, B·E·博施, H·特劳特魏因, T·里尔迈尔, U·丁格迪森 申请人:赢创德固赛有限责任公司