CN100379747C

CN100379747C - 配体

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Publication number: CN100379747C
Application number: CNB2004800164595A
Authority: CN
Inventors: B·多明格斯; W·P·汉姆斯; A·扎诺蒂-杰罗萨
Original assignee: Johnson Matthey PLC
Current assignee: Johnson Matthey PLC
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2008-04-09
Anticipated expiration: 2024-06-08
Also published as: CN1805967A; GB0313709D0

Abstract

式(I)所述的取代对环芳烷，其中X¹和X²是包括2-4个碳原子的连接基团，Y¹和Y²选自氢、卤素、氧、氮、烷基、环烷基、芳基或者杂芳基，Z¹、Z²和Z³是任选包含官能团的取状基，a、b、c、d、e和f为0或1，并且a+b+c+d+e+f＝1-6。优选X¹和X²为-(C₂H₄)-并且a+b+c+d+e+f＝1或者2。取代对环芳烷提供表明对于不对称反应具有高活性和高选择性的过渡金属催化剂。

Description

配体

本发明涉及用于过渡金属催化的不对称反应中的配体，特别涉及对环芳烷(paracyclophane)，更特别涉及取代的对环芳烷。

对于过渡金属催化的不对称反应，对环芳烷以及尤其是[2.2]-对环芳烷衍生物是经证实的配体(例如参见，S.E.Gibson和J.D.Knight，Org.Biomol.Chem.，2003，1，1256-1269)。就这些而言，对环芳烷双膦已经引起了相当的关注，因为在许多有用的不对称转化中，由它们衍生的催化剂显示了高活性和高选择性。

例如，WO97/47632中描述了用于不对称氢化、异构化、硼氢化、环化、芳基化、烷基化和氨基化反应的对环芳烷双膦配体和由此衍生的铑(Rh)、钌(Ru)、铱(Ir)或者钯(Pd)催化剂。所述配体具有下述化学式；

其中两个X基团相同，这些配体具有C₂对称性，也就是说，这些配体是手性的并且具有C₂对称轴。例如，C₂-对称的[2.2]配体，其中X＝-(CH₂CH₂)-，通称PHANEPHOS，当包括Ru-二胺配合物部分时可以用于酮的不对称氢化(参见WO01/74829)。

WO02/057278描述了在结构上涉及对环芳烷双膦的对环芳烷配体，其中[2.2]对环芳烷结构中连接在磷上的苯基由氧、氮、氯或者氢原子取代。这些配体如下所示；

X，Y，Z，W＝O；对环芳烷亚膦酸盐

X，Y，Z，W＝N；对环芳烷磷酰胺

X，Z＝O，Y，W＝N；对环芳烷亚膦酸酰胺盐(phosphonamidite)

X，Y，Z，W＝Cl；双(二氯膦基)对环芳烷

X，Y，Z，W＝H；二膦基对环芳烷

将由此衍生的Rh、Ir和Ru催化剂用于不对称氢化反应中。

尽管所述的对环芳烷配体对许多不对称转化作用都是有效的，但是还需要改良由此衍生的催化剂对大量反应和底物的活性和选择性。此外，为了提供高对映异构体纯度的对环芳烷配体以制备用于不对称转化作用的催化剂，这些对环芳烷配体通常需要冗长和昂贵的拆分工艺。

此外，尽管用作均相催化剂时，由所述配体衍生的催化剂在这些反应中能够有效的提供合意的活性和选择性，但是它们并不特别易于固定在固体载体上。均相催化剂在固体载体上的固定，提供了将多相催化的益处延伸到均相体系的可能性。这些益处包括催化剂和反应产物更易于分离，这会导致较短的处理时间和提高的处理效率，存在重新活化和再使用往往基于昂贵金属和复杂配体几何构型的载体催化剂的可能性，以及将固定的催化剂应用到连续流动固定床处理中的可能。

我们已经发现，通过在对环芳烷结构中的一个或两个苯环上提供取代基，配体的电子性质和/或空间性质可能会发生改变。此外，还可以使用取代基以便于对环芳烷的手性拆分以及如果希望，可以用来提供适于与固体载体材料反应的官能团。

据此，本发明提供了式(I)的取代对环芳烷

其中X¹和X²是包括2-4个碳原子的连接基团，Y¹和Y²选自氢、卤素、氧、氮、烷基、环烷基、芳基或者杂芳基，Z¹、Z²和Z³是任选包含官能团的取代基，其中a、b、c、d、e和f为0或1，并且a+b+c+d+e+f＝1-6。

连接基团X¹和X²在对环芳烷结构的苯环间提供连接键，这些连接基团包括2-4个碳原子。由此，X¹和X²可以是直链、支链或者环状结构，其中连接键由2、3或者4个碳原子形成。除了碳原子之外，连接键可以包含杂原子，例如O、N或者S(其中N原子也可以键接到烷基例如CH₃、C₂H₅、C₃H₇或者C₄H₉或者芳基上，以及S原子可以键接到烷基或者芳基上或者是SO或者SO₂部分的一部分)，和/或连接基团中的碳原子可以被卤素例如一个或多个氟原子取代。由此，连接基团X¹和X²可以独立地为，例如-(CH₂)_2-4-，-CH₂OCH₂-，-CH₂N(CH₃)CH₂-，-CH₂SO₂CH₂-，-C₂F₄-或者邻-、间-或者对-C₆H₄。对于使取代的对环芳烷适用于不同反应条件，例如不同溶剂中，连接基团的如此改进可能是有用的。优选的连接基团包括-(C₂H₄)-、-(C₃H₆)-或者-(C₄H₈)-。更优选X¹和X²相同，和最优选X¹和X²都是-(C₂H₄)-。

在一个实施方案中，对环芳烷为双膦，其中Y¹和Y²各自独立地为氢，卤素(Cl、Br、F或者I)，或者直链或支链烷基(例如C₁-C₂₀)例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基和十八烷基，环烷基(例如C₃-C₁₀)例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基或者金刚烷基，或者芳基例如苯基、萘基或者蒽基。烷基可以任选被一个或多个取代基取代，例如卤素(Cl、Br、F或者I)，或者烷氧基例如甲氧基、乙氧基或者丙氧基。芳基可以任选被一个或多个取代基取代，例如卤素(Cl、Br、F或者I)、甲基、三氟甲基或者甲氧基。合适的取代芳基包括4-甲基苯基、3，5-二甲基苯基、4-甲氧基苯基和4-甲氧基-3，5-二甲基苯基。同样可以使用取代或者未取代的杂芳基，例如吡啶基。在另一个实施方案中，各个磷原子上的Y¹和Y²可以连接起来，形成包括磷原子的环状结构。在这样的实施方案中，优选Y¹和Y²链接，以使每个磷原子包含在4-7元环中。在又更进一步的实施方案中，对环芳烷可以是亚膦酸盐(其中Y¹和Y²为氧原子)、磷酰胺(其中Y¹和Y²是氮原子)或者亚膦酸酰胺盐(其中Y¹是氧原子并且Y²是氮原子)。优选Y¹和Y²相同并且都为苯基或者取代的苯基。

取决于它们数目和位置的取代基Z¹、Z²和Z³取代对环芳烷(I)一个或两个苯环上的氢原子。Z¹、Z²或者Z³可以独立地为不包含官能团的取代基，取代基为例如支链或者直链烷基(例如C₁-C₃₀烷基，优选C₁-C₂₀烷基，更优选C₁-C₁₀烷基，如上面对Y¹和Y²所述)，芳基(例如苯基、萘基或者蒽基)，或者芳烷基或烷芳基(例如苄基，-CH₂C₆H₅)。上述取代基在改变例如用作过渡金属催化剂配合物一部分的对环芳烷物理性质、电子性质和/或空间性质中是有效的。另外或者可选择的Z¹、Z²或者Z³可以是包括一个或多个官能团的取代基，如果期望，它们可以用来改变配体的电子性质，便于对环芳烷配体或者其中间体的手性拆分和/或共价键接对环芳烷配体(或者它的中间体)，以及使由此衍生得到的催化剂固定到适当反应性的固体载体上。因此，取代基Z¹、Z²和Z³可以任选包括一个或多个官能团。合适的官能团包括卤素(Cl、Br、F或者I)，羟基，烷氧基(即-OR，其中例如R为C₁-C₃₀烷基)，羰基，羧基，酐，异丁烯酰基，环氧化物，乙烯基，腈，硝基，硫酸盐，磺酰基，巯基，硫化氨基(sulphide amino)，胺，亚胺，酰胺和酰亚胺。这些官能团可以适宜地直接键接在对环芳烷配体中的苯环上，或者可以存在于键接在苯环上的烷基(例如C₁-C₃₀烷基，如上面对Y¹和Y²所述)、芳基或者烷基-芳基中。此外，对环芳烷结构中一个苯环上的Z¹、Z²或者Z³与其它苯环上的Z¹、Z²或者Z³可以相同或者不同，即(Z¹)_a、(Z²)_b和(Z³)_c与(Z¹)_d、(Z²)_e和(Z³)_f可以相同或者不同。

特别优选的取代基是：烷基例如-CH₃(Me)、-C(CH₃)₃(tBu)、-CH(CH₃)₂(iPr)，芳基例如-C₆H₅(Ph)；氟代烷基例如式-CxHyFz(其中x为1-10，优选1-3；y小于2x，包括0；和z＝1至2x+1)，乙烯基-CH＝CH₂，碘-I，硝酸盐-NO₂，亚氨基例如-N＝CPh₂，烷氧基亚甲基或者烷氧基R′OCH₂-或者R′O-(例如其中R′＝H、C₁-C₃₀烷基、芳基、烷芳基或者甲硅烷基，特别是CH₂Ph、CH₃、tBu、iPr、Si(tBu)Me₂或者Si(iPr)₃)；羰基XC(O)-(例如其中X＝H、卤素，特别是Cl、C₁-C₃₀烷基，优选C₁-C₁₀烷基)，羧基R″O₂C-(例如其中R″＝H、C₁-C₃₀烷基、芳基或者烷芳基，例如CH₃、Ph-CH₂、tBu、iPr，优选H)；和氨基R′R″N-，R′R″NCH₂-或者R′R ″NCO-(例如其中R′和/或R″＝H、烷基或者烷芳基，例如CH₃和CH₂Ph)。

对环芳烷结构中各个苯环上的取代基可以在P(Y¹Y²)基团的邻位(Z³)、间位(Z²)和/或对位(Z¹)。当取代基位于苯环的对位时，取代基可以增强P(Y¹Y²)基团的电子效应，以及当配体为不同反应和底物的催化剂一部分时，允许通过选择合适的Z¹取代基实现配体电子微调的可能性，以增强配体的作用。通过仔细的对Z²或者特别是邻位Z³取代基进行选择，可以改变配体的空间性质，以使催化剂选择性发生改变。取代基还可以用来改变对环芳烷的物理性能，例如它在空气中的稳定性，对水的稳定性，或者它在不同溶剂中的溶解度。优选对环芳烷结构中各个苯环上的取代基位于P(Y¹Y²)基团的对位(Z¹)。

在本发明取代的对环芳烷(I)上可以存在至少一个取代基以及高达六个取代基。虽然在对环芳烷结构中的各个苯环可以包括三个取代基，但是优选每个苯环包括一个或两个取代基，这样以致a+b+c+d+e+f＝1-4，更优选a+b+c+d+e+f＝1或者2。最优选每个苯环仅仅包括一个取代基，即a+b+c＝1和/或d+e+f＝1以及特别是a和/或d＝1。

本发明适用于制备催化剂的配体的对环芳烷，包括但不限于以下：

其中

R＝Ph，Tol，Xyl，MeO-Xyl，MeO-Ph，i-Pr，c-Hex，t-Bu R′R″N＝NH₂，NHMe，NH(CH₂Ph)，NMe₂，N(CH₂Ph)₂

其中，R′＝H，CH₂Ph，CH₃，t-Bu，i-Pr，Si(t-Bu)Me₂，Si(i-Pr)₃，

其中R＝三苯甲基，Ph，Tol，Xyl，MeO-Xyl，MeO-Ph，i-r，c-Hex，t-Bu

R′＝H，CH₂Ph，CH₃，t-Bu，i-Pr，Si(t-Bu)Me₂，Si(i-Pr)₃，和

制备本发明的对环芳烷的方法包括亲电取代(包括Friedel Crafts烷基化以及酰化反应)，亲核取代，和对合适的对环芳烷中间体进行的金属取代反应。另外，取代的对环芳烷可以通过合适地取代的和官能化的苯环单元进行偶合或者二聚作用构造，例如通过热或者光化学方法进行偶合或者二聚作用。优选通过对合适的对环芳烷中间体进行取代反应制备本发明取代的对环芳烷。特别是我们发现，对于本发明的取代对环芳烷的合成而言，取代的假-邻二溴对环芳烷提供了非常有用的合成起点。

据此，本发明更进一步提供了一种制备式(I)的取代对环芳烷的方法，通过：

(a)对假-邻二溴对环芳烷进行取代反应，形成式(II)的取代的假-邻二溴对环芳烷中间体，和

(b)使取代的假-邻二溴对环芳烷与包括P(Y¹Y²)的磷化合物进行反应，其中X¹和X²是包括2-4个碳原子的连接基团，Y¹和Y²选自氢、卤素、氧、氮、烷基、环烷基、芳基或者杂芳基，Z¹、Z²和Z³是任选包含官能团的取代基，其中a、b、c、d、e和f为0或1，并且a+b+c+d+e+f＝1-6。

由其合成取代的二溴对环芳烷(II)的假-邻二溴对环芳烷可以按照已知的方法进行制备。一般在铁存在下，在合适的溶剂中对环芳烷可以与溴进行反应(参见D.J.Cram等，J.Am.Chem.Soc.，1969，91，(13)，3527)。特别是，对于市售的[2.2]对环芳烷而言，可以按照上述WO97/47632的31和32页中实施例1和实施例2所述的方法进行假-邻二溴[2.2]对环芳烷的合成。

优选利用亲电取代反应制备本发明的取代对环芳烷。特别是，我们发现，路易斯酸介导的假-邻二溴对环芳烷的亲电取代，尤其是假-邻二溴[2.2]对环芳烷的亲电取代可以惊人地进行，基本上仅仅得到高产率和高选择性的单对位取代的反应产物。由于仅仅形成单取代产品，该方法效率很高，并且克服了不得不进行复杂和昂贵分离工艺以得到期望的取代对环芳烷产品的可能性。

例如，在三氯化铝(AlCl₃)和乙酰氯(CH₃COCl)存在下，在二氯甲烷(DCCM)中，假-邻二溴[2.2]对环芳烷的乙酰化反应能够平稳地进行，并且惊人地得到酮基只在对位的单取代乙酰化产物。即使在路易斯酸过量的情况下也不会得到二乙酰化产物。该反应描述如下：

方案1

在草酰氯和AlCl₃存在的情况下，可以高产率地得到假-邻二溴[2.2]对环芳烷单酰基氯。该化合物可以或者在水存在下进行水解，或者用甲醇猝灭生成甲酯。该反应描述如下：

方案2

在标准硝化条件(浓HNO₃/乙酸酐)下，可以得到单取代和双取代假-邻二溴[2.2]对环芳烷化合物以及一些原料的分解产物。然而，在优选的路易斯酸硝化条件(Sc(OTf)₃)下，可以得到更高产率的假-邻二溴[2.2]对环芳烷单硝基化合物，没有检测到双取代产物。这些反应描述如下：

方案3

利用邻位锂化方法可以实现邻位取代，其中利用合适的烷基锂化合物例如叔丁基锂的乙醚和TMEDA溶液对邻位定向取代基取代的对环芳烷例如对4-N，N-二乙基氨基-[2.2]对环芳烷进行锂化，并且用合适的亲电试剂对所得的锂化对环芳烷进行处理(参见Pelter等，Tetrahedron Lett.，2001，8391-4)。

在取代假-邻二溴对环芳烷(II)转化成期望的包含膦、亚膦酸盐、磷酰胺或者亚膦酸酰胺盐的式(I)对环芳烷之前，如果需要，取代假-邻二溴对环芳烷(II)上的官能团可以进行化学变换。例如，当其中取代基为硝基(-NO₂)时，可以利用已知工艺例如催化氢化将其还原为氨基(-NH₂)。另外，可以利用LiAlH₄还原例如方案2中所述的甲酯产物得到羟基官能团，生成相应的苄醇。然而，在苄醇取代的假-邻二溴对环芳烷转化成相应的膦、亚膦酸盐或者亚膦酸酰胺盐之前，羟基可以转化成别的取代基，例如三苯甲基或者三异丙氧基甲硅烷基。三苯甲基转化反应描述如下。

方案4

如果需要，通过用合适的酸处理所得的三苯甲基官能化的取代对环芳烷，可以重新得到羟基官能团。类似地，可以用四丁基氟化铵(TBAF)除去三异丙基甲硅烷基。

一旦合成了取代假-邻二溴对环芳烷(II)，本发明方法的下一步就是，通过取代假-邻二溴对环芳烷(II)与包含P(Y¹Y²)的磷化合物进行反应，将假-邻溴化物基团转化成期望的膦、亚膦酸盐、磷酰胺或者亚膦酸酰胺盐。此反应可以按照许多已知方法进行。例如，通过在100℃下，在DMF中，取代假-邻二溴对环芳烷(II)与二苯膦(Ph₂PH)在NiCl₂.dppe和三亚乙基二胺存在下进行反应；或者通过在室温下，在THF中，用锂化二苯膦(Ph₂PLi)与NiCl₂·dppe进行反应，溴原子可以直接被二苯膦基取代。另外，与BuLi进行低温锂化和用MgBr₂进行金属转移作用，可以产生活性格氏试剂，此格氏试剂能够与更稳定的磷酰基氧化物(Ph₂P(O)Cl)结合。格式试剂也可以通过Mg与取代假-邻二溴化物(II)进行反应直接形成。然后利用合适的还原剂，例如HSiCl₃或者LiAlH₄，将所得的双(氧化膦)对环芳烷还原为期望的双膦。

优选取代对环芳烷双膦通过如下方式制备：用烷基锂试剂(例如叔丁基锂(t-BuLi))处理式(II)的取代假-邻二溴对环芳烷，和用芳基氧膦基氯或者烷基氧膦基氯(例如二苯基氧膦基氯(Ph₂PCl))猝灭阴离子，得到期望的取代对环芳烷双膦。对于其它芳基和烷基膦可以使用类似的方法。使用方案4的三苯甲基保护的假-邻二溴[2.2]对环芳烷，此反应可以描述如下：

方案5

另外，对空气和湿气更稳定的相应氧化膦可以使用Ph₂POCl制备，随后使用例如HSiCi₃还原该氧化膦。

在A.Zanotti-Gerosa等，Org.Lett.，2001，3687中，给出了适于由式(II)的取代假-邻二溴对环芳烷制备亚膦酸盐、磷酰胺和亚膦酸酰胺盐的方法。

与通过二溴化物与强有机金属碱直接进行金属取代，以及与适宜的氯代亚膦酸盐进行反应制备膦相似的方式，取代假-邻二溴对环芳烷可以转化成相应的取代对环芳烷双(亚膦酸盐)。优选取代对环芳烷双(亚膦酸盐)可以通过用醇、二醇或者金属二醇化物处理取代对环芳烷双(二氯膦)或者取代对环芳烷磷二氨基化物(phosphorus-diamide)进行合成。取代对环芳烷双(二氯膦)自身可以通过对环芳烷磷二氨基化物得到，对环芳烷磷二氨基化物可以通过对环芳烷二溴化物与强有机金属碱直接进行金属取代以及与氯代磷二氨基化物例如Cl-P(NCH₃)₂或者CIP(i-C₃H₇)进行反应制备。通过用HCl溶液进行处理，所得的对环芳烷磷二氨基化物可以转化成对环芳烷双(二氯膦)。对于取代的[2.2]对环芳烷，这些反应描述如下：

方案6

为了防止所述反应顺序进行期间发生不必要的副反应，可以适宜的对其中取代基进行保护，例如用已知方法通过烷氧基进行保护。

本发明的取代对环芳烷是手性的，并且可以选定两种对映异构体形式中的一种，即(R)-或者(S)-构型。从而对环芳烷可以包括对映异构体的外消旋混合物。另外，并且优选取代对环芳烷包括基本上对映异构纯的对映异构体(即对映异构体过量百分数＞75％，优选＞95％)。为了得到基本上纯的对映异构体，可以由基本上对映异构纯的假-邻二溴对环芳烷原料制备取代对环芳烷。例如，假-邻二溴对环芳烷外消旋混合物的拆分可以在手性固定相(例如使用乙醇作为洗脱液的结晶纤维素三乙酸酯)或者手性HPLC柱上进行。另外，手性拆分可以在合成过程后段进行。例如，可以使用已知的结晶工艺或者在手性色谱柱上分离的方法，对取代对环芳烷双膦、氧化膦、亚膦酸盐、磷酰胺或者亚膦酸酰胺盐(I)进行拆分。例如，拆分可以通过如下方式进行：用手性物质(例如苯甲酰基酒石酸)处理取代对环芳烷氧化膦形成包合复合物，然后使用例如HSiCl₃还原拆分的氧化膦。然而这些方法具有一个缺点，它们都昂贵和耗时。

在本发明中，如果需要，对环芳烷的手性拆分可以有利地利用取代基自身实现。优选使用在取代基上具有合适官能团的取代假-邻二溴对环芳烷进行拆分。

从而，本发明更进一步提供式(III)的取代假-邻二溴对环芳烷：

其中X¹和X²是包括2-4个碳原子的连接基团；Z¹、Z²和Z³为取代基，其中至少一个取代基包括选自羟基、烷氧基、羧基、酐、异丁烯酰基、环氧化物、乙烯基、腈、硝基、硫酸盐、磺酰基、巯基、硫化氨基、胺、亚胺和酰亚胺的官能团；a、b、c、d、e和f为0或者1，并且a+b+c+d+e+f＝1-6。

优选官能团为可以与手性碱反应的羧酸(-COOH)官能团，或者为可以与手性酸反应的氨基官能团(-NH₂，例如通过还原硝基(-NO₂)形成)。另外，官能团可以是能够与酶相互作用以进行酶化手性拆分的官能团。优选在式(III)的取代假-邻二溴对环芳烷中存在一个或两个含官能团的取代基，更优选存在一个，即优选a+b+c+d+e+f＝1或者2，更优选a+b+c+d+e+f＝1，和最优选a或者d＝1。

使用式(III)的取代假-邻二溴对环芳烷提供了许多益处，尤其是简化了期望的手性产物的合成过程。在一个实施方案中，在合成对环芳烷膦、亚膦酸盐、磷酰胺或者亚膦酸酰胺盐之前，方案2的单取代对环芳烷羧酸酯可以用来进行假-邻二溴化物的拆分。使用手性碱产生单对位取代假-邻二溴[2.2]对环芳烷的手性拆分的步骤顺序如下所述：

方案7

可以使用已知工艺，使用手性碱实行手性拆分，手性碱例如辛可尼定(cinchonidine)。另外，使用手性酸可以对氨基取代假-邻二溴对环芳烷进行拆分，手性酸例如酒石酸和酒石酸酯、扁桃酸或者樟脑磺酸。

本领域技术人员应当理解，在此描述了一种取代对环芳烷的对映异构体，另一种对映异构体也包括在本发明范围内。

本发明的取代对环芳烷(I)可以用作配体，制备在化学反应中适于用作催化剂的金属配合物。

从而，本发明更进一步提供了一种金属配合物，所述金属配合物包括金属化合物和式(I)取代对环芳烷的反应产物，

其中X¹和X²是包括2-4个碳原子的连接基团，Y¹和Y²选自氢、卤素、氧、氮、烷基、环烷基、芳基或者杂芳基，Z¹、Z²和Z³是任选包含官能团的取代基，a、b、c、d、e和f为0或1，并且a+b+c+d+e+f＝1-6。

取代对环芳烷(I)可以以外消旋混合物或者基本上对映异构纯形式与金属化合物结合。优选取代对环芳烷(I)为基本上是对映异构纯的(即对映异构体过量百分数＞75％，优选＞95％)。金属化合物可以是任何能与取代对环芳烷(I)反应形成金属配合物的金属化合物。优选金属化合物为钯(Pd)、铂(Pt)、铑(Rh)、铱(Ir)或者钌(Ru)化合物，金属化合物可以为金属盐，例如卤化物、羧酸盐、磺酸盐或者膦酸盐，或者有机金属化合物。另外金属配合物可以包括能够可逆配位的配体。可逆配位配体可以改良金属配合物的稳定性，可以在金属配合物合成期间提供，或者当把它加入到反应混合物中时能够与金属配合物反应。“可逆配位”配体是指在反应混合物中，可以很容易被其它分子代替的配体。这种可逆配位配体可以选自二烯，尤其是环状二烯，例如环辛二烯或者降冰片二烯；C₁-C₄醇；醚；环醚；二醇，例如1，2-二醇和C₂或者C₃烯烃，例如乙烯。此外，金属配合物可以另外包括可用来改变金属配合物催化剂的反应性和选择性的非可逆配位配体。可以使用的非可逆配位配体，尤其是在Rh配合物中可以使用的非可逆配位配体为二胺，例如1，2-二苯基乙二胺，1，2-环己基乙二胺和乙二胺，并且尤其是基本上对映异构纯的手性1，2-二胺，例如(S，S)-1，2-二苯基乙二胺。

为了满足金属配合物的氧化态，当金属氧化态需要时，金属配合物可以更进一步包括反荷离子。反荷离子可以是任何合适的阴离子，但是优选为选自三氟甲磺酸盐(OTf)、高氯酸盐(ClO₄)、六氟化锑(SbF₆)或者六氟化磷(PF₆)的非亲核试剂阴离子。

从而，本发明的金属配合物包括但不限于以下：

其中

M＝Rh.Ir

X＝BF₄，PF₆，OTf R＝Ph，Tol，Xyl，MeO-Xyl，MeO-Ph，i-Pr，c-Hex，t-Bu

R′＝H，三苯甲基，CH₂Ph，CH₃，t-Bu，i-Pr，Si(t-Bu)Me₂，Si(i-Pr)₃，

金属配合物可以由本发明的取代对环芳烷很容易地制备。通常，在合适的溶剂中，如果需要的话进行加热，金属化合物与取代对环芳烷和任选可逆配位配体和/或非可逆配位配体结合，形成期望的金属配合物。例如，在相对温和的条件下，方案5的烷氧基取代对环芳烷双膦与[RuCl₂(苯)₂]₂和(S，S)-Dpen反应，生成适于进行不对称还原反应的催化剂。该反应描述如下。

方案8

本发明的取代对环芳烷配体是手性的，因此能够产生手性金属配合物催化剂。本发明的手性金属配合物催化剂可以应用于许多用于生产手性产物的不对称反应。这种反应包括但不限于不对称氢化反应，例如，烯胺和非烯胺结构的手性氢化、异喹啉合成中的不对称氢化、不饱和醇的不对称氢化以及酮和亚胺的不对称氢化。本发明催化剂同样可以用于碳碳偶联反应(例如Heck反应或者Suzuki反应)，烯烃的对映选择异构化，不对称硼氢化反应，烯醛的不对称环化作用，不对称芳基化和烷基化反应，和芳基卤化物的氨基化反应(Hartwig-Buchwald反应)。其中适宜的，为了在反应中得到高水平的对映异构体纯度，优选金属配合物包括基本上对映异构纯的取代对环芳烷(I)。

使用金属配合物催化剂的条件一般与结构上相关的催化剂的使用条件相似。例如，对于酮的不对称还原而言，可以在室温标准氢气压力下使用按照方案7制备的催化剂。反应可以描述如下：

方案9

在我们发现本发明的包括取代对环芳烷的金属配合物是高效均相催化剂的同时，可以合意地将这种金属配合物装载在固体载体上作为多相催化剂。多相催化剂具有下述优势：它们通常更易于从反应混合物中分离，和在一些情况下可以循环利用。为了形成多相催化剂，可以将金属配合物吸附或者离子交换入合适的固体载体材料例如沸石内。另外，金属配合物可以与存在于固体载体材料上的官能团反应，以形成共价键接催化剂。通常优选共价键接多相催化剂，因为与吸附或者离子交换多相催化剂相比，它们更耐所使用的金属配合物的浸提。本发明的取代对环芳烷有利地具有可以包含官能团的取代基，这些官能团能够与存在于固体载体材料上的官能团进行反应。

对于使用本发明的对环芳烷形成共价键接多相催化剂而言，存在许多可能的路线。

(i)由具有含官能团取代基的取代对环芳烷(I)衍生得到的金属配合物，可以简单地与存在于不溶性固体载体材料上的官能团反应。

(ii)具有含官能团取代基的取代对环芳烷(I)可以与存在于不溶性固体载体材料上的官能团反应，并且金属化合物随后与之进行反应，制备得到在载体上的金属配合物。

(iii)具有含官能团取代基的取代二溴对环芳烷(II)可以与存在于固体载体材料上的官能团反应，然后转化成取代对环芳烷(I)，随后在载体上的对环芳烷与金属化合物反应形成在载体上的金属配合物。

此外，如果存在于取代基Z¹、Z²或者Z³上的官能团不适于与给定固体载体材料反应，可以通过化学反应(例如还原或者氧化)对其进行内转化；或者官能团可以与连接分子反应，该连接分子提供能够与所述固体载体反应的合适官能团。

取代对环芳烷可以共价键接的固体载体材料可以是聚合物、金属氧化物或者溶胶-凝胶材料，这些物质具有能够与存在于取代基Z¹、Z²或者Z³中的官能团反应的位点。固体载体材料中的反应位点可以选自卤素(Cl、Br、F或者I)、羟基、羰基、羧基、酐、异丁烯酰基、环氧化物、乙烯基、腈、巯基、异氰酸酯、胺、亚胺、酰胺和酰亚胺，并且一般通过使用已知方法进行固体载体的表面官能化得到，已知方法例如使用有机官能性硅烷进行接枝。金属氧化物包括二氧化硅、二氧化钛、氧化锆或者氧化铝、硅铝酸盐或者它们的混合物。聚合物可以是任何不溶于进行催化反应使用的溶剂体系和在反应条件下稳定的热塑性聚合物。反应在极性溶剂中进行时，优选聚合物为聚烯烃共聚物，例如合适分子量的丙烯酸酯/聚丙烯酸聚烯烃共聚物。上述包含羧基(COOH)的聚合物能够与存在于取代基Z¹、Z²或者Z³中的基团例如羟基(OH)或者胺基(NH₂)反应。有利地，聚合物可以形成纤维或者球粒，这些纤维或者球粒可以很容易地从反应混合物中除去。术语“溶胶-凝胶材料”是指有机官能化二氧化硅材料，这些材料例如通过有机官能化硅烷水解制备，优选在烷基硅酸盐和任选其它金属醇盐存在下进行制备，例如按照WO02/066159所述的方法制备。

固体载体材料以为粉末、球粒、颗粒、纤维、蜂窝状或者泡沫形式。

通过参考以下实施例可以更进一步说明本发明，其中MTBE＝甲基叔丁基醚；DMF＝二甲基甲酰胺；DMAP＝2，6-二甲基氨基吡啶；Dpen＝1，2-二苯基乙二胺；NBD＝降冰片二烯；DBU＝1，8-二氮杂二环-[5.4.0]-十一7-烯；和除非另有说明，室温＝20-25℃。取代对环芳烷的命名按下文中的方式给出：S.Gisbon等，Organic and Biomolecular Chemistry，2003，1256。

实施例1.硝基[2.2]对环芳烷衍生物的合成

a)标准硝化：4，12-二溴-7-硝基[2.2]对环芳烷和4，12-二溴-7，15-二硝基[2.2]对环芳烷的制备。

将浓HNO₃(0.6mL)的乙酸酐(1.4mL)溶液加入到冷却至0℃的4，12-二溴[2.2]对环芳烷(1.098g，3mmol)的乙酸酐(2mL)悬浮液中。室温下反应搅拌1.5小时。所得黄色溶液用水稀释(100mL)，并用乙酸乙酯(2×50mL)进行萃取。合并有机层进一步用水洗涤，用无水Na₂SO₄干燥和进行蒸发，得到黄色油，黄色油通过色谱(洗脱液：己烷/乙酸乙酯19/1)进行提纯得到4，12-二溴-7-硝基对环芳烷(105mg，产率8.5％)和4，12-二溴-7，15-二硝基-对环芳烷(110mg，产率8％)。

b)路易斯酸介导硝化：4，12-二溴-7-硝基[2.2]对环芳烷的制备

在室温下，将Sc(OTf)₃(100mg，0.2mmol)悬浮在二氯乙烷(2.5mL)中，并且加入70％的HNO₃(0.1mL)，产生透明溶液。将4，12-二溴[2.2]对环芳烷(366mg，1mmol)加入到上述透明溶液中，将反应加热到70℃并且搅拌20小时。在此时间之后，薄层色谱(TLC)分析(洗脱液：己烷/甲基叔丁基醚95/5)表明反应不完全，于是另外加入Sc(OTf)₃(100mg，0.2mmol)和70％的HNO₃(0.1mL)。在70℃下1小时后，全部原料都消耗完全，反应用二氯甲烷(50mL)进行稀释和用盐水(2×50mL)洗涤。有机相用无水Na₂SO₄进行干燥以及进行蒸发，得到黄色油。将粗物质溶于2mL二氯甲烷中并通过硅胶垫进行洗脱(洗脱液：己烷/甲基叔丁基醚9/1)。蒸发溶剂得到4，12-二溴-7-硝基[2.2]对环芳烷(190mg，产率31％)，一种黄色固体。

4，12-二溴-7-硝基[2.2]对环芳烷：¹H NMR(CDCl₃，400MHz)：2.75(1H，m，-CH₂-)，3.0(4H，m，-CH₂-)，3.4(2H，m，-CH₂-)，3.3(1H，m，-CH₂-)，6.4(1H，d，芳香CH)，6.6(1H，d，芳香CH)，7.1(1H，s，芳香CH)，7.25(1H，s，芳香CH)，7.3(1H，s，芳香CH)ppm。¹³C NMR(CDCl₃，400MHz)：32.1(-CH₂-)，32.6(-CH₂-)，35.1(-CH₂-)，35.2(-CH₂-)，127.0(芳香C)，130.9(芳香CH)，131.2(芳香CH)，132.0(芳香CH)，132.6(芳香C)，133.3(芳香CH)，136.2(芳香CH)，137.7(芳香C)，138.9(芳香C)，140.9(芳香C)，141.4(芳香C)，148.6(芳香C-NO₂)ppm。

4，12-二溴-7，15-二硝基[2.2]对环芳烷：¹H NMR(CDCl₃，400MHz)：3.1(4H，m，-CH₂-)，3.4(2H，m，-CH₂-)，3.8(2H，m，-CH₂-)，7.3(4H，s，宽峰，芳香CH)ppm。¹³C NMR(CDCl₃，400MHz)：30.9(-CH₂-)，33.4(-CH₂-)，126.9(芳香CH)，131.6(芳香C)，135.5(芳香CH)，135.7(芳香C)，140.4(芳香C)，147.4(芳香C-NO₂)ppm。

实施例2.乙酰基[2.2]对环芳烷衍生物的合成

a)7-乙酰基-4，12-二溴[2.2]对环芳烷的制备。

在-45℃下，将AlCl₃(266mg，2mmol)和乙酰氯(0.145mL，2mmol)的无水二氯甲烷CH₂Cl₂(2.5mL)溶液加入到(R)-4，12-二溴对环芳烷(366mg，1mmol)的CH₂Cl₂(10mL)溶液中。混合物可以加温至室温。30分钟后，将反应混合物倒入包含2M稀盐酸(50mL)和冰的烧瓶中。将甲基叔丁基醚MTBE(50mL)加入其中，有机层进一步用饱和NaHCO₃溶液(50mL)和盐水(50mL)洗涤，和更进一步用无水MgSO₄进行干燥，过滤以及将溶剂移除，得到粗产品，该粗产品经NMR检测为基本上纯的产品。

实施例3.羧酸[2.2]对环芳烷衍生物的合成和拆分

a)7-氯羰基-4，12-二溴[2.2]对环芳烷的制备

将草酰氯(0.35mL，4mmol)滴加加入AlCl₃(260mg，2mmol)的CH₂Cl₂(2mL)悬浮液中。在室温下搅拌30分钟后，将获得的溶液冷却至0℃，并用溶于CH₂Cl₂(2mL)的(R)-4，12-二溴[2.2]对环芳烷(366mg，1mmol)溶液进行处理。然后在O℃下将黑色溶液搅拌30分钟，并且可以将其加热至室温另外搅拌30分钟。将溶剂和挥发性试剂在真空下除去，得到黄色固体态的产物。

b)4，12-二溴-7-甲氧羰基[2.2]对环芳烷的制备

在50℃下，7-氯甲酰基-4，12-二溴[2.2]对环芳烷(1mmol)的CH₂Cl₂(2mL)溶液用甲醇MeOH(3mL)进行处理，并搅拌1小时。冷却至室温后，用甲基叔丁基醚(10mL)稀释，有机相用2.8M NH₄Cl、H₂O和饱和NaHCO₃水溶液洗涤，用无水MgSO₄干燥，并在真空下浓缩，得到浅黄色固体态的产物(360mg，产率85％)(熔点＝118.7℃)。¹H NMR(CDCl₃)：2.7-2.8(m，1H)，2.8-3.0(m，4H)，3.2-3.4(m，2H)，3.85(s，3H，CO₂CH₃)，3.7-3.9(m，1H)，6.38(d，1H，J＝7.8Hz)，6.43(d，1H，J＝7.8Hz)，7.10(s，1H)，7.11(s，1H)，7.17(s，1H)ppm。¹³C NMR(CDCl₃)：32.2(t)，32.7(t)，35.4(t)，35.5(t)，52.0(q)，126.6(s)，130.3(s)，131.1(s)，131.2(d)，132.8(d)，133.3(d)，135.1(d)，136.8(d)，139.1(s)，139.2(s)，141.0(s)，144.0(s)，166.8(s，CO)ppm。

c)4，12-二溴-7-叔丁氧羰基[2.2]对环芳烷的制备

50℃下，7-氯甲酰基-4，12-二溴[2.2]对环芳烷(6mmol)的CH₂Cl₂(12mL)溶液用叔丁醇(12mL)进行处理，并搅拌过夜。冷却至室温后，用MTBE(25mL)进行稀释，有机相用2.8M NH₄Cl、H₂O和饱和NaHCO₃水溶液洗涤，用无水MgSO₄干燥，并在真空下浓缩，得到白色固态产物(2.2g，产率79％)(熔点＝128.5℃)。¹HNMR(CDCl₃)：1.56(s，9H，tBu)，2.7-2.8(m，1H)，2.8-3.0(m，4H)，3.2-3.4(m，2H)，3.7-3.8(m，1H)，6.38(dd，1H，J＝7.8，1.8Hz)，6.47(d，1H，J＝7.8Hz)，7.05(s，1H)，7.08(d，1H，J＝1.8Hz)，7.13(s，1H)ppm。¹³C NMR(CDCl₃)：27.7(q，3x，tBu)，31.6(t)，32.3(t)，34.8(t)，35.1(t)，80.7(s)，126.0(s)，129.9(s)，130.6(d)，131.7(s)，132.2(d)，132.7(d)，134.5(d)，136.5(d)，138.4(s)，138.5(s)，141.5(s)，142.8(s)，165.2(s，CO)ppm。

d)由酰氯进行7-羧基-4，12-二溴[2.2]对环芳烷的制备

在室温下，7-氯甲酰基-4，12-二溴[2.2]对环芳烷(1mmol)的THF(2mL)溶液用H₂O(1mL)进行处理并搅拌过夜。然后，反应混合物用MTBE稀释，并用盐水和H₂O洗涤。然后，有机相进行干燥(用MgSO₄)，并在真空下进行浓缩，得到的固体在热MTBE/己烷中进行重结晶，得到白色固态产物(328mg，产率80％)(熔点＝239.7℃)。¹H NMR(CDCl₃)：2.7-2.8(m，1H)，2.9-3.0(m，4H)，3.2-3.4(m，2H)，3.8-3.9(m，1H)，6.42(d，1H，J＝7.8Hz)，6.52(d，1H，J＝7.8Hz)，7.10(s，1H)，7.17(s，1H)，7.18(s，1H)ppm。¹³C NMR(CDCl₃)：31.6(t)，32.2(t)，32.8(t)，35.4(t)，126.7(s)，129.2(s)，131.2(d)，132.3(s)，132.8(d)，133.4(d)，135.4(d)，137.6(d)，139.2(s)，139.5(s)，141.1(s)，145.1(s)，171.6(s，CO)ppm。(S)-7-羧基-4，12-二溴[2.2]对环芳烷：[α]_D＝+217.5(CH₂Cl₂，c＝16.4mg/mL)。

e)由酯进行7-羧基-4，12-二溴[2.2]对环芳烷的制备

在过量LiOH存在下，4，12-二溴-7-甲氧羰基[2.2]对环芳烷(4.3g，10.14mmol)在MeOH/H₂O中回流16小时。通过用Et2O/己烷洗涤粗物质对由此得到的粗产品进行纯化，得到3.40g(产率82％)7-羧基4，12-二溴[2.2]对环芳烷。

f)从酰氯进行的7-羧基-4，12-二溴[2.2]对环芳烷[(S)-1-苯乙基]酰胺的制备

7-氯甲酰基-4，12-二溴[2.2]对环芳烷(2mmol)的二氯甲烷(10mL)溶液用(S)-(-)-α-甲基苄胺(5mmol)进行处理，并在室温下搅拌1小时。然后反应用2.8M NH₄Cl进行处理，并用二氯甲烷进行萃取。合并的有机相用H₂O和饱和NaHCO₃水溶液洗涤，用无水MgSO₄干燥，并在真空下浓缩，得到715mg(产率70％)1∶1的(R)-7-羧基-4，12-二溴[2.2]对环芳烷[(S)-1-苯乙基]酰胺和(S)-7-羧基-4，12-二溴[2.2]对环芳烷[(S)-1-苯乙基]酰胺混合物。两种非对映异构体通过色谱柱(SiO₂，从己烷/乙酸乙酯为20∶1至己烷/乙酸乙酯为3∶1)进行分离。第一洗脱异构体(315毫克，产率31％)：¹H NMR(CDCl₃)：1.49(d，3H，J＝6.9Hz，NHCHCH₃)，2.6-2.8(m，1H)，2.8-3.1(m，4H)，3.2-3.4(m，2H)，3.42(dd，1H，J＝12.4，10.0Hz)，5.19(五重峰，1H，J＝7.3Hz，NHCHCH₃)，5.70(d，1H，J＝7.6Hz，CONH)，6.32(dd，1H，J＝7.8，1.6Hz，Ar-H)，6.59(s，1H，Ar-H)，6.74(d，1H，J＝7.8Hz，Ar-H)，7.11(d，1H，J＝1.6Hz，Ar-H)，7.13(s，1H，Ar-H)，7.2-7.3(m，1H，Ph-H)，7.3-7.4(m，4H，Ph-H)ppm。第二洗脱异构体(300毫克，产率29％)。¹H NMR(CDCl₃)：7.4-7.3(m，4H，Ph-H)，7.3-7.2(m，1H，Ph-H)，7.10(d，1H，J＝1.7Hz，Ar-H)，7.08(s，1H，Ar-H)，6.75(d，1H，J＝7.8Hz，Ar-H)，6.64(s，1H，Ar-H)，6.36(dd，1H，J＝7.8，1.7Hz，Ar-H)，5.72(d，1H，J＝7.7Hz，CONH)，5.18(五重峰，1H，J＝7.3Hz，NHCHCH₃)，3.4-3.3(m，1H)，3.3-3.1(m，2H)，3.0-2.9(m，2H)，2.9-2.7(m，2H)，2.7-2.6(m，1H)，1.49(d，3H，J＝6.9Hz，NHCHCH₃)ppm。

g)外消旋7-羧基-4，12-二溴[2.2]对环芳烷的拆分

外消旋7-羧基-4，12-二溴[2.2]对环芳烷(4.29g，10.5mmol)的EtOH(30mL)溶液用(-)辛可尼定(3.08mg，10.5mmol)的EtOH(30mL)溶液进行处理，加热到90℃保持1小时，并另外在室温下搅拌2小时。然后过滤沉淀的白色结晶固体(3.15g，4.5mmol)，并确定为(S)-酸的辛可尼定盐，ee值为87％。包含4.10g(R)-酸的辛可尼定盐的母液ee值为39％。将得到的固体在90℃下溶于EtOH(45mL)中，并在室温下放置过夜。白色晶状沉淀(1.9g，2.7mmol)再次形成，过滤后鉴定为ee值97％的(S)-酸的辛可尼定盐(ee值97％的盐中的(S)-酸对映异构体的回收率为51％)。非对映异构体混合物：¹H NMR(CDCl₃)：1.65(brs，1H×2)，1.8-2.0(m，3H×2)，2.4-2.6(m，2H×2)，2.7-3.1(m，6H×2)，3.1-3.4(m，4H×2)，3.92(q，1H×2，J＝11.0Hz)，4.19(brs，1H×2)，4.89(d，1H×2，J＝10.4Hz)，4.94(d，1H×2，J＝17.2Hz)，5.51(ddd，1H×2，J＝17.2，10.4，7.1Hz)，6.15(s，1H×2)，6.19(d，1H，J＝7.8Hz，Ar-H)，6.32(d，1H，J＝7.8Hz，Ar-H)，6.55(d，1H，J＝7.8Hz，Ar-H)，6.56(d，1H，J＝7.8Hz，Ar-H)，6.91(s，1H×2，Ar-H)，6.95(s，1H，Ar-H)，6.99(s，1H，Ar-H)，7.04(brs，1H×2，Ar-H)，7.30(t，1H×2，J＝7.5，Ar-H)，7.5-7.6(m，2H×2，Ar-H)，7.89(d，1H×2，J＝8.4Hz，Ar-H)，8.00(d，1H×2，J＝8.4Hz，Ar-H)，8.79(d，1H×2，J＝4.5Hz，Ar-H)ppm。羧酸(S)-对映异构体的盐：¹H NMR(CDCl₃)：1.66(brs，1H)，1.9-2.1(m，3H)，2.2-2.3(m，1H)，2.50(brs，1H)，2.6-2.8(m，3H)，2.9-3.4(m，7H)，3.81(t，1H，J＝11.0Hz)，4.23(brs，1H)，4.87(d，1H，J＝10.4Hz)，4.92(d，1H，J＝17.2Hz)，5.46(ddd，1H，J＝17.2，10.4，7.1Hz)，6.00(s，1H)，6.24(d，1H，J＝7.5Hz，Ar-H)，6.51(d，1H，J＝7.7Hz，Ar-H)，6.79(s，1H，Ar-H)，6.80(s，1H，Ar-H)，6.98(brs，1H，Ar-H)，7.24(t，1H，J＝7.5，Ar-H)，7.5-7.6(m，2H，Ar-H)，7.85(d，1H，J＝8.4Hz，Ar-H)，7.96(d，1H，J＝8.4Hz，Ar-H)，8.74(d，1H，J＝4.3Hz，Ar-H)ppm。¹³C NMR(CDCl₃)：18.7(t)，25.0(t)，27.3(d)，32.1(t)，33.1(t)，35.0(t)，35.5(t)，37.8(d)，43.2(t)，54.2(t)，59.8(d)，66.7(d，CHOH)，116.7(t，CHCH₂)，118.7(d)，122.5(d)，124.8(s)，126.4(s)，126.9(d)，128.3(d)，129.3(d)，130.1(d)，131.2(d)，132.4(d)，133.4(s)，134.1(d)，136.1(s)，137.0(d)，137.8(s)，138.3(d)，139.2(s)，140.9(s)，142.6(s)，147.2(s)，147.7(s)，149.8(d)，174.0(s，CO)ppm。[α]_D＝+74.4(CH₂Cl₂，c＝12.6mg/mL)。

h)确定对映异构体过量百分数的分析方法

7-羧基-4，12-二溴[2.2]对环芳烷的CH₂Cl₂溶液用2M的三甲基甲硅烷重氮甲烷的己烷溶液进行处理，在原位形成4，12-二溴-7-甲氧羰基[2.2]对环芳烷。减压除去溶剂后，反应混合物流过二氧化硅塞进行过滤，通过HPLC进行分析(柱：Chiralcel OJ，溶剂：己烷，流速：1.5mL/min，保留时间：(R)-7-羧基-4，12-二溴[2.2]对环芳烷为8.7min，(S)-7-羧基-4，12-二溴[2.2]对环芳烷为12.4min)。

实施例4.羟甲基[2.2]对环芳烷衍生物和它们的醚的合成

a)(R)-4，12-二溴-7-羟甲基[2.2]对环芳烷的制备，方法1。

在0℃的(R)-4，12-二溴-7-甲氧羰基[2.2]对环芳烷(424mg，1mmol)的THF(5mL)溶液中，缓缓加入LiAlH₄(2mL，1M的THF溶液，2mmol)。在0℃下反应混合物搅拌30分钟，加热到室温再搅拌30分钟，再次冷却至0℃，和通过缓慢加入10∶1的甲醇/H₂O混合物(5mL)猝灭。加热到室温后，加入MgSO₄以吸收过量的水，然后混合物进行过滤以除去铝和镁盐，并在真空下浓缩，得到白色固态产物(356mg，产率90％)(熔点＝118.4℃)。¹H NMR(CDCl₃)：2.6-2.8(m，2H)，2.8-3.0(m，3H)，3.1-3.2(m，1H)，3.34(q，2H，J＝13.1Hz)，4.31(d，1H，J＝13.0Hz，CH₂OH)，4.58(d，1H，J＝13.0Hz，CH₂OH)，6.35(d，1H，J＝7.8Hz)，6.43(s，1H)，6.56(d，1H，J＝7.8Hz)，7.10(s，1H)，7.14(s，1H)ppm。¹³CNMR(CDCl₃)：29.9(t)，32.1(t)，34.4(t)，35.3(t)，63.4(t)，125.5(s)，126.8(s)，131.2(d)，131.4(d)，133.1(d)，133.8(d，2C)，138.4(s)，138.8(s)，139.1(s)，139.8(s)，141.1(s)ppm。(R)-4，12-二溴-7-羟甲基[2.2]对环芳烷：[α]_D＝-139.7(CH₂Cl₂，c＝9.95mg/mL)。

b)4，12-二溴-7-羟甲基[2.2]对环芳烷的制备，方法2

在室温下，将甲硼烷甲硫醚配合物(2M THF溶液，7.5mL，15mmol)滴加加入7-羧基-4，12-二溴[2.2]对环芳烷(1.78g，4.34mmol)的THF(15mL)溶液中(小心！剧烈反应！)。反应加热到45℃进行30分钟，然后在室温下搅拌14小时。反应在减压下浓缩到约5mL，和加入CH₂Cl₂(50mL)。有机相用2N HCl(2×50mL)和NaHCO₃饱和溶液(50mL)进行洗涤，然后用无水Na₂SO₄干燥并进行蒸发。将产物重新溶解于MTBE(50mL)中，用盐水洗涤(2×50mL)，然后用Na₂SO₄干燥并蒸发，得到无色油状产物，在室温下放置过夜发生固化(1.66g，产率96％)。对多批外消旋材料和对映纯材料重复进行反应，取得的产率为94-100％。

c)4，12-二溴-7-(三异丙基甲硅氧基)甲基[2.2]对环芳烷的制备

将二甲基吡啶(0.97mL，8.4mmol)加入到4，12-二溴-7-羟甲基[2.2]对环芳烷(1.66g，4.19mmol)的二氯甲烷(25mL)溶液中，然后在室温下将三异丙基甲硅烷基三氟甲磺酸酯(1.21mL，4.5mmol)滴入其中5分多钟。反应在室温下搅拌1小时，然后在减压下将溶剂浓缩到约5mL，和加入2N HCl(50mL)。反应用MTBE(2×50mL)进行萃取。合并的有机层用盐水(40mL)进行洗涤，用Na₂SO₄进行干燥并进行蒸发，得到浅黄色油状产物，在室温下放置固化(1.95g，产率84％，熔点＝96.8℃)。¹H NMR(CDCl₃)：1.05-0.95(6条峰，18H，CH-CH₃)，1.1(m，3H，Si-CH)，2.6-2.8(m，2H，CH₂)，2.8-2.9(m，2H，CH₂)，2.9-3.1(m，2H，CH₂)，3.3-3.4(m，2H，CH₂)，3.34(q，2H，J＝15Hz，CH₂OH)，4.45(d，1H，J＝15Hz，CH₂OH)，4.65(d，1H，J＝13.0Hz，CH₂OH)，6.32(d，1H，J＝8Hz)，6.56(s，1H)，6.64(d，1H，J＝gHz)，7.03(s，1H)，7.16(s，1H)ppm。¹³C NMR(CDCl₃)：12.0(CH-CH₃)，18.0(CH-CH₃)，29.8(CH₂)，32.1(CH₂)，34.2(CH₂)，35.5(CH₂)，63.2(CH₂-O)，124.6(C)，126.7(C)，131.31(CH)，131.33(CH)，132.7(CH)，133.05(CH)，133.2(CH)，137.6(C)，138.3(C)，138.7(C)，140.3(C)，141.2(C)ppm。(S)-4，12-二溴-7-(三异丙基甲硅氧基)甲基[2.2]对环芳烷：[α]_D＝94.17(CH₂Cl₂，c＝9.85mg/mL)。对不同批的外消旋材料和对映纯材料，反应重复进行(产率为82-94％)。

d)4，12-二溴-7-(三苯基甲氧基)甲基[2.2]对环芳烷的制备

方法1：吡啶(5mL)中的4，12-二溴-7-羟甲基[2.2]对环芳烷(396mg，1mmol)、DMAP(12mg，0.1mmol)和三苯甲基溴(388mg，1.2mmol)混合物在室温下搅拌48小时。然后反应混合物用MTBE进行稀释，用2.8M NH₄Cl、H₂O和饱和NaHCO₃水溶液进行洗涤，干燥(MgSO₄)并在真空下浓缩，得到残渣，通过急骤色谱(SiO₂，己烷中含10％AcOEt)提纯得到白色固态产物(415mg，产率65％)(熔点＝201.3℃)。

方法2：在室温下，将三苯甲基氯(659mg，2.36mmol)一次加入到4，12-二溴-7-羟甲基[2.2]对环芳烷(780mg，1.97mmol)和DBU(0.4mL，2.76mmol)的CH₂Cl₂(7mL)溶液中。搅拌16小时后，通过加入10％HCl(10mL)将反应猝灭，用CH₂Cl₂萃取，用饱和NaHCO₃水溶液和饱和NaCl溶液洗涤，干燥(MgSO₄)并在真空下浓缩，得到残渣，残渣通过急骤色谱(己烷/乙酸乙酯20∶1)提纯得到白色固态产物(1140mg，产率91％)。

¹H NMR(CDCl₃)：2.11(dt，1H，J＝13.6，8.4Hz)，2.6-2.8(m，2H)，2.8-3.1(m，4H)，3.38(dd，1H，J＝11.7，11.2Hz)，3.77(d，1H，J＝12.2Hz，CH₂OTr)，3.99(d，1H，J＝12.2Hz，CH₂OTr)，6.02(d，1H，J＝7.8Hz)，6.22(d，1H，J＝7.8Hz)，6.65(s，1H)，7.04(s，1H)，7.08(s，1H)，7.22(d，3H，J＝8.0Hz，OTr)，7.29(t，6H，J＝8.0Hz，OTr)，7.46(d，6H，J＝8.0Hz，OTr)ppm。¹³C NMR(CDCl₃)：29.9(t)，32.1(t)，33.9(t)，35.4(t)，63.7(t)，86.9(s)，124.9(s)，126.7(s)，127.2(d，3C，OTr)，128.0(d，6C，OTr)，128.7(d，6C，OTr)，131.0(d)，131.1(d)，133.0(d)，133.4(d)，133.5(d)，138.1(s)，138.2(s)，138.7(s)，138.8(s)，141.0(s)，143.8(d，3C，OTr)ppm。(S)-4，12-二溴-7-(三苯基甲氧基)甲基[2.2]对环芳烷：[α]_D＝68.33(CH₂Cl₂，c＝6.09mg/mL)。

e)(R)-4，12-二溴-7-(1-羟基-1-甲基乙基)[2.2]对环芳烷的制备

在-78℃下，向4，12-二溴-7-甲氧羰基[2.2]对环芳烷(424mg，1mmol)的THF(5mL)中缓缓加入甲基溴化镁(3mL，1M丁基醚溶液，3mmol)。反应混合物在-78℃下搅拌1小时，再加热到室温搅拌1小时，冷却到0℃，和通过缓慢加入2N HCl(5mL)猝灭反应。然后反应用MTBE(2×10mL)进行萃取。合并的有机层用盐水(20mL)进行洗涤，用Na₂SO₄进行干燥并进行蒸发，得到白色固态产物(424mg，定量的产率)。¹H NMR(CDCl₃)：1.37(s，3H，CH₃)，1.57(s，3H，CH₃)，2.6-2.7(m，1H)，2.8-3.1(m，4H)，3.2-3.4(m，2H)，3.5-3.6(m，1H)，6.29(d，1H，J＝7.9Hz)，6.47(s，1H)，6.58(d，1H，J＝7.9Hz)，6.98(s，1H)，7.26(s，1H)ppm。

实施例5.羟基[2.2]对环芳烷衍生物和它们的醚的合成

a)(R)-4，12-二溴-7-甲酰基[2.2]对环芳烷的制备

(R)-4，12-二溴[2.2]对环芳烷(848mg，2.3mmol)的CH₂Cl₂(16mL)溶液，在0℃下，随后用TiCl₄(4mL，1M CH₂Cl₂溶液，4.0mmol)和Cl₂CHOMe(1.9mL，2.1mmol)进行处理。在0℃下搅拌1小时和在室温下搅拌16小时后，将混合物倒入冰中并另外搅拌1小时。然后用CH₂Cl₂萃取反应混合物，和合并的有机相用饱和NaHCO₃水溶液和盐水进行洗涤，用Na₂SO₄干燥并蒸发。得到的粗产物然后通过柱色谱(己烷/乙酸乙酯10∶1)进行提纯，得到763mg白色固态(R)-4，12-二溴-7-甲酰基[2.2]对环芳烷(产率85％)。

另外，在CH₂Cl₂(5mL)中的(S)-4，12-二溴-7-羟甲基[2.2]对环芳烷(396mg，1.0mmol)用MnO₂(869mg，10.0mmol)处理过夜，反应混合物通过celite过滤并在减压下蒸发溶剂后，得到(S)-4，12-二溴-7-甲酰基[2.2]对环芳烷(377mg，产率96％)(熔点＝128.0℃)。¹H NMR(CDCl₃)：2.7-2.9(m，2H)，2.9-3.1(m，3H)，3.3-3.5(m，2H)，3.79(dd，1H，J＝13.0，9.9Hz)，6.33(d，1H，J＝7.8Hz)，6.36(dd，1H，J＝7.8，1.5Hz)，6.95(s，1H)，7.08(d，1H，J＝1.5Hz)，7.23(s，1H)，9.82(s，1H，CHO)ppm。¹³C NMR(CDCl₃)：30.4(t)，32.2(t)，35.3(t)，35.7(t)，126.8(s)，131.0(d)，132.8(d)，133.0(s)，133.9(d)，135.3(d)，136.1(s)，137.8(d)，138.7(s)，140.0(s)，141.1(s)，144.1(s)，190.9(s，COH)ppm。[α]_D＝-126.7(CH₂Cl₂，c＝5.67mg/mL)。

b)(R)-4，12-二溴-7-羟基[2.2]对环芳烷的制备

在室温下，将3-氯过苯甲酸(501mg，最大纯度75％，2.9mmol)一次加入(R)-4，12-二溴-7-甲酰基[2.2]对环芳烷(763mg，1.94mmol)的CH₂Cl₂(12mL)溶液中。搅拌过夜后，反应混合物冷却到0℃和将沉淀的3-氯苯甲酸滤出。然后有机溶液用饱和NaHCO₃水溶液洗涤，用Na₂SO₄干燥并进行蒸发。将粗产物，经确定为(R)-4，12-二溴-7-甲酰氧基[2.2]对环芳烷，溶解于MeOH(12mL)中，用2MNaOH溶液(5mL)处理并在室温下搅拌30分钟。水解反应一旦完成，将反应混合物用MTBE进行萃取，用10％HCl和盐水洗涤，用Na₂SO₄干燥并进行蒸发。得到的粗产物然后通过柱色谱(SiO₂，己烷/乙酸乙酯5∶1)进行提纯，得到570mg白色固态(R)-4，12-二溴-7-羟基[2.2]对环芳烷，产率为75％。¹H NMR(CDCl₃)：2.57(ddd，1H，J＝13.1，10.4，6.4Hz)，2.78(ddd，1H，J＝13.1，9.8，7.3Hz)，2.8-3.1(m，4H)，3.2-3.3(m，2H)，4.58(brs，1H，OH)，5.62(s，1H)，6.38(dd，1H，J＝7.8，1.4Hz)，6.92(d，1H，J＝7.8Hz)，7.06(s，2H)ppm。¹³C NMR(CDCl₃)：28.3(t)，32.4(t)，33.9(t)，35.2(t)，117.3(s)，123.6(d)，127.2(s)，127.4(s)，130.7(d)，130.9(d)，133.7(d)，134.1(d)，139.0(s)，140.4(s)，140.7(s)，153.9(s)ppm。[α]_D＝-101.2(CH₂Cl₂，c＝9.9mg/mL)。

c)(R)-4，12-二溴-7-甲氧基[2.2]对环芳烷的制备

在室温下，将(R)-4，12-二溴[2.2]对环芳烷-7-醇(563mg，1.47mmol)的THF(5mL)溶液缓缓加入到NaH(65mg，矿物油中60％，1.62mmol)的THF(10mL)悬浮液中。搅拌5分钟后，将碘代甲烷(135□L，2.2mmol)缓缓加入，并且反应混合物在室温下搅拌16小时。减压下蒸发溶剂后，将粗产物溶于MTBE中，用1MNaOH、10％HCl和盐水洗涤，用Na₂SO₄干燥并进行蒸发。粗产物然后通过柱色谱(SiO₂，己烷/乙酸乙酯20∶1)进行提纯，得到514mg白色固态(R)-4，12-二溴-7-甲氧基[2.2]对环芳烷(产率88％)(熔点＝118.2℃)。¹H NMR(CDCl₃)：2.66(ddd，1H，J＝13.2，11.5，6.2Hz)，2.71(ddd，1H，J＝13.7，9.7，7.3Hz)，2.8-3.0(m，2H)，2.99(ddd，1H，J＝13.0，10.2，6.2Hz)，3.12(dd，1H，J＝12.7，9.7Hz)，3.20(dd，1H，J＝13.0，10.2Hz)，3.31(ddd，1H，J＝12.3，10.2，2.0Hz)，3.62(s，3H，OCH₃)，5.70(s，1H)，6.37(dd，1H，J＝7.8，1.7Hz)，6.67(d，1H，J＝7.8Hz)，7.03(d，1H，J＝1.7Hz)，7.07(s，1H)ppm。¹³C NMR(CDCl₃)：28.5(t)，32.4(t)，34.0(t)，35.6(t)，54.6(q，OCH₃)，116.9(s)，117.8(d)，127.3(s)，128.7(s)，130.5(d)，130.7(d)，133.7(d，2C)，139.5(s)，140.2(s)，140.4(s)，157.6(s)ppm。[α]_D＝-125.6(CH₂Cl₂，c＝11.53mg/mL)。

实施例6.基于[2.2]对环芳烷衍生物的膦配体的合成

a)(R)-4，12-双(二苯膦基)-7-(三苯基甲氧基)甲基[2.2]对环芳烷(“TriOCH₂-ParaC”)的制备

在-78℃下，向(R)-4，12-二溴-7-(三苯基甲氧基)甲基[2.2]对环芳烷(638mg，1mmol)的THF(5mL)溶液中缓缓加入t-BuLi(2.5mL，1.7M戊烷溶液，4.2mmol)，并且有色混合物在此温度下搅拌30分钟。然后除去冷却浴，和将氯代二苯基膦(0.5mL，2.2mmol)在THF(3mL)中的混合物滴加加入其中。此黄色溶液搅拌1小时，用SiO₂处理并再搅拌30分钟。滤去SiO₂并用CH₂Cl₂洗涤。真空下除去溶剂并将残渣溶解于CH₂Cl₂中，过滤除去反应期间形成的LiCl，和通过加入己烷进行研磨。混合物搅拌1小时后，通过过滤收集沉淀产物(680mg，产率80％)。¹H NMR(CDCl₃)：7.5-7.0(m，35H，OTr+PPh₂)，6.70(d，1H，J＝5.3Hz)，6.55(d，1H，J＝9.0Hz)，6.42(d，1H，J＝9.0Hz)，6.29(d，1H，J＝7.7Hz)，6.08(dd，1H，J＝7.7，5.3Hz)，4.06(d，1H，J＝12.2Hz，CH₂OTr)，3.90(d，1H，J＝12.2Hz，CH₂OTr)，3.0-2.5(m，7H)，2.0-1.9(m，1H)ppm。³¹P NMR(CDCl₃)：-1.18，-1.24ppm。

b)外消旋4，12-双(二苯膦基)-7-(三异丙基甲硅氧基)甲基[2.2]对环芳烷(“TIPSO-CH₂-ParaC”)的制备

在-78℃下，向4，12-二溴-7-(三异丙基甲硅氧基)甲基[2.2]对环芳烷(555mg，1mmol)的乙醚(17mL)溶液中缓缓加入t-BuLi(2.35mL，1.7M戊烷溶液，4mmol)，和有色混合物在-78℃搅拌1小时。在-78℃下，通过加入氯代二苯基膦(0.45mL，2.5mmol)猝灭反应。颜色立即由橙色变为浅黄色。除去冷却浴，反应在室温下搅拌30分钟，产生白色固体(LiCl)沉淀。反应用SiO₂进行处理，进一步搅拌30分钟，然后在氮气存在下过滤。蒸发溶液，产生视为具有充分纯度的浅黄色固体(750mg，定量产率)。³¹P NMR(CDCl₃)：-1.2，-1.7ppm。

c)(R)-4，12-双(二苯膦基)-7-(三异丙基甲硅氧基)甲基[2.2]对环芳烷(“TIPSO-CH₂-ParaC”)的制备

在-78℃下，向(R)-4，12-二溴-7-(三异丙基甲硅氧基)甲基[2.2]对环芳烷(556mg，1mmol)的乙醚(20mL)溶液中缓缓加入t-BuLi(2.4mL，1.7M戊烷溶液，4.05mmol)，和有色混合物在-78℃下搅拌40分钟。在-78℃下，通过加入氯代二苯基膦(0.45mL，2.5mmol)猝灭反应。颜色立即由橙色变为浅黄色。除去冷却浴，反应在室温下搅拌100分钟，产生白色固体(LiCl)沉淀。反应用SiO₂进行处理，搅拌一小时，然后在氮气存在下过滤。溶液进行蒸发，固体残渣用甲醇(5mL)和乙醚(5mL)进行洗涤。进一步用甲醇(5mL)洗涤后，所得的白色固体(熔点＝170.6℃)在真空下干燥(420mg，产率55％)。¹H NMR(CDCl₃)：1.0-1.15(m，21H，TIPS-O)，2.4-2.6(m，2H，CH₂)，2.8-3.0(m，6H，CH₂)，4.6(d，1H，J＝15Hz，CH₂-O)，4.7(d，1H，J＝15Hz，CH₂-O)，6.35-6.45(4条峰，2H，芳香H)，6.55-6.65(m，3H，芳香H)，7.05-7.50(m，20H，芳香H)。³¹P NMR(CDCl₃)：-1.2，-1.7ppm。[α]_D＝-25.5(CH₂Cl₂，c＝10.57mg/mL)。

d)(S)-4，12-双[双(3，5-二甲基苯基)膦基]-7-(三异丙基甲硅氧基)甲基[2.2]对环芳烷(“TIPSO-CH₂-Xyl-ParaC”)的制备

在-78℃下，向(S)-4，12-二溴-7-(三异丙基甲硅氧基)甲基[2.2]对环芳烷(276mg，0.5mmol)的乙醚(20mL)溶液中缓缓加入t-BuLi(1.23mL，1.7M戊烷溶液，2.1mmol)，和有色混合物在-78℃下搅拌45分钟。在-78℃下，通过加入氯代-双-(3，5-二甲基苯基)膦(0.33g，1.2mmol)的乙醚(6mL)溶液，将反应猝灭。除去冷却浴，反应在室温下搅拌1小时，产生白色固体(LiCl)沉淀。反应用SiO₂进行处理，搅拌一小时，然后在氮气存在下过滤。将溶剂蒸发，将固体残渣重新溶于10mL甲苯己烷2/3中，并通过2cm硅胶塞进行洗脱。将溶剂在真空下除去，产生白色固态产物(110mg，产率25％，熔点＝160.1℃)。¹H NMR(CDCl₃)：1.0-1.10(m，21H，TIPS-O)，2.1(s，12H，4CH₃)，2.2(s，6H，2CH₃)，2.25(s，3H，CH₃)，2.27(s，3H，CH₃)，2.35-2.55(m，2H，CH₂)，2.7-2.9(m，6H，CH₂)，4.55(d，1H，J＝14Hz，CH₂-O)，4.7(d，1H，J＝14Hz，CH₂-O)，6.30(dd，1H，芳香H)，6.47(4条峰，2H，芳香H)，6.59(m，2H，芳香H)，6.7-7.2(m，12H，芳香H)。³¹P NMR(CDCl₃)：0.3，-0.3ppm。

e)(S)-4，12-双[双(3，5-二甲基-4-甲氧苯基)膦基]-7-(三异丙基甲硅氧基)甲基[2.2]对环芳烷(“TIPSO-CH₂-MeOXyl-ParaC”)的制备

在-78℃下，向(S)-4，12-二溴-7-(三异丙基甲硅氧基)甲基[2.2]对环芳烷(185mg，0.34mmol)的乙醚(15mL)溶液中缓缓加入t-BuLi(0.82mL，1.7M戊烷溶液，1.4mmol)，和有色混合物在-78℃下搅拌45分钟。在室温下，将包含二价阴离子的溶液滴加加入到氯代-双-(3，5-二甲基-4-甲氧基苯基)膦(0.24g，0.72mmol)的乙醚(8mL)溶液中。反应在室温下搅拌1小时，产生白色固体(LiCl)沉淀。反应用SiO₂进行处理，搅拌三个小时，然后在氮气存在下过滤。将溶剂蒸发，粗制品不经进一步纯化即可使用(见下文，实施例h)。³¹P NMR(CDCl₃)：-2，-3ppm。

f)外消旋4，12-双(二苯膦基)-7-羟甲基[2.2]对环芳烷(“HO-CH₂-ParaC”)的制备

将四丁基氟化铵(1.2mL，1M在THF+5％水中的溶液)加入到外消旋4，12-双(二苯膦基)-7-(三苯基甲氧基)甲基[2.2]对环芳烷(866mg，1.14mmol)的THF(15mL)溶液中，和反应在室温下搅拌1小时。将溶剂蒸发和加入脱气乙醚(50mL)。醚溶液用水(50mL)、2N HCl(50mL)和NaHCO₃饱和溶液(50mL)进行洗涤，然后用Na₂SO₄干燥，在氮气存在下过滤并进行蒸发。所得的浅黄色固体残渣用乙醚(1mL)和己烷(5mL)进行洗涤，和进行干燥，得到灰白色固态产物(410mg，产率60％)。

g)(R)-4，12-双(二苯膦基)-7-羟甲基[2.2]对环芳烷(“HO-CH₂-ParaC”)的制备

将四丁基氟化铵(1.0mL，1M在THF+5％水中的溶液，1mmol)加入到(R)-4，12-双(二苯膦基)-7-(三苯基甲氧基)甲基[2.2]对环芳烷(650mg，0.85mmol)的THF(10mL)溶液中，和反应在室温下搅拌两个小时。将溶剂蒸发和加入脱气乙醚(50mL)。醚溶液用水(20mL)、2N HCl(20mL)和NaHCO₃饱和溶液(20mL)进行洗涤，然后用Na₂SO₄干燥，在氮气存在下过滤并进行蒸发。所得的浅黄色固体残渣用戊烷(2×10mL)进行洗涤，和进行干燥，得到灰白色固态产物(450mg，产率70％)。¹H NMR(CDCl₃)：2.4-2.5(m，2H，CH₂)，2.7-3.0(m，6H，CH₂)，4.32(d，1H，J＝14Hz，CH₂-O)，4.6(d，1H，J＝14Hz，CH₂-O)，6.30-6.35(m，2H，芳香H)，6.4-6.5(m，3H，芳香H)，7.0-7.4(m，20H，芳香H)。³¹P NMR(CDCl₃)：-1.1，-1.3ppm。

h)(S)-4，12-双[双(3，5-二甲基-4-甲氧苯基)膦]羟甲基[2.2]对环芳烷(“HO-CH₂-MeOXylParaC”)的制备

将四丁基氟化铵的四氢呋喃溶液(0.4mL，1M溶液，0.4mmol)加入到实施例6e中所得粗制品的四氢呋喃(5mL)溶液中。反应在室温下搅拌两个小时，然后将溶剂蒸发。将固体残渣置于乙醚(20mL)中，和在惰性气氛下，用NaHCO₃饱和溶液(10mL)和2N HCl(10mL)洗涤。有机溶液用Na₂SO₄干燥、过滤并进行蒸发。在惰性气氛下，经硅胶过滤对粗制品进行提纯(洗脱液：甲苯/乙醚8/2)。(75mg，产率29％+一些不纯组分)。³¹P NMR(CDCl₃)：-2.1，-2.4ppm。

i)外消旋4，12-双(二苯膦基)-7-叔丁氧羰基[2.2]对环芳烷(“t-BuOOC-ParaC”)的制备

在-78℃下，向外消旋4，12-二溴-7-叔丁氧羰基[2.2]对环芳烷(358mg，0.77mmol)的乙醚(20mL)溶液中缓缓加入t-BuLi(1.85mL，1.7M戊烷溶液，3.151mmol)，和有色溶液在-78℃下搅拌40分钟。在-78℃下，通过加入氯代二苯膦(0.3mL，1.7mmol)猝灭反应。除去冷却浴，反应在室温下搅拌1小时，产生白色固体(LiCl)沉淀。反应用湿四氢呋喃(2mL)猝灭，另外用乙醚(20mL)进行稀释，用Na₂SO₄干燥并进行过滤。将溶剂蒸发，固体残渣用甲醇(2×5mL)洗涤，然后在真空下干燥(320mg，产率47％)。¹H NMR(CDCl₃)：1.5(s，9H，tBu-O)，2.55(m，1H，CH₂)，2.63(m，1H，CH₂)，2.8-3.0(m，5H，CH₂)，3.7(m，1H，CH₂)，6.4-6.55(m，3H，芳香H)，7.05-7.55(m，22H，芳香H)。³¹P NMR(CDCl₃)：-1.35ppm。

j)外消旋4，12-双(二苯膦基)-7-甲氧基[2.2]对环芳烷(“MeO-Para-C”)的制备

在-78℃下，向外消旋4，12-二溴-7-甲氧基[2.2]对环芳烷(133mg，0.335mmol)的乙醚(15mL)溶液中缓缓加入t-BuLi(0.8mL，1.7M戊烷溶液，1.36mmol)，和有色溶液在-78℃下搅拌90分钟。在-78℃下，通过加入氯代-二苯膦(0.155g，0.7mmol)的乙醚(5mL)溶液，将反应猝灭。除去冷却浴，反应在室温下搅拌1小时，产生白色固体(LiCl)沉淀。反应用SiO₂进行处理，搅拌一小时，然后在氮气存在下过滤。将溶剂蒸发，将固体残渣重新溶于10mL甲苯中，并通过2cm硅胶塞进行洗脱。将溶剂在真空下除去，产生熔点＝173.3℃的白色固态产物(80mg，产率40％)。¹H NMR(CDCl₃)：2.4-2.5(m，1H，CH₂)，2.7-2.85(m，4H，CH₂)，2.9-3.05(m，3H，CH₂)，3.69(s，3H，OCH₃)，5.78(d，1H，J＝4.2Hz，芳香H)，6.42(dd，1H，J＝7.7，1.5Hz，芳香H)，6.4-6.5(m，2H，芳香H)，6.65(dd，1H，J＝7.7，5.5Hz芳香H)，7.05-7.5(m，20H，芳香H)。³¹P NMR(CDCl₃)：-0.9，-3.0ppm。

k)(R)-4，12-双(二苯膦基)-7-甲氧基[2.2]对环芳烷(“CH₃O-ParaC”)的制备

在-78℃下，向(R)-4，12-二溴-7-甲氧基[2.2]对环芳烷(100mg，0.25mmol)的乙醚(15mL)溶液中缓缓加入t-BuLi(0.61mL，1.7M戊烷溶液，1.0mmol)，和有色溶液在-78℃下搅拌50分钟。在-78℃下，通过加入氯代-二苯膦(0.125g，0.55mmol)的乙醚(5mL)溶液，将反应猝灭。除去冷却浴，反应在室温下搅拌1小时，产生白色固体(LiCl)沉淀。反应用SiO₂进行处理，搅拌一小时，然后在氮气存在下过滤。将溶剂蒸发，将固体残渣溶于二氯甲烷(1mL)和己烷(3mL)中。二氯甲烷在真空下除去，产生固体沉淀，和除去上层清液。该步骤重复进行两次。分离得到白色粉末状产物(63mg，产率41％)。[α]_D＝49.2(CH₂Cl₂，c＝1.16mg/mL)。

l)外消旋4，12-双(二苯膦基)-7-叔丁基二甲基甲硅氧基[2.2]对环芳烷(“TBSO-ParaC”)的制备

在-78℃下，向外消旋4，12-二溴-7-叔丁基二甲基甲硅氧基[2.2]对环芳烷(90mg，0.18mmol)的乙醚(10mL)溶液中缓缓加入t-BuLi(0.44mL，1.7M戊烷溶液，0.75mmol)，和有色溶液在-78℃下搅拌50分钟。在-78℃下，通过加入氯代-二苯膦(0.09g，0.4mmol)的乙醚(5mL)溶液，将反应猝灭。除去冷却浴，反应在室温下搅拌1小时，产生白色固体(LiCl)沉淀。反应用SiO₂进行处理，搅拌一小时，然后在氮气存在下过滤。将溶剂蒸发，得到白色固态产物(85mg，产率67％)。¹H NMR(CDCl₃)：1.0(s，9H，tBuSi)，1.08(s，3H，CH₃Si)，1.10(s，3H，CH₃Si)，2.4(m，1H，CH₂)，2.7-3.0(m，7H，CH₂)，5.70(d，1H，芳香H)，6.4(m，2H，芳香H)，6.5(d，1H，芳香H)，6.9(dd，1H，芳香H)，7.05-7.5(m，20H，芳香H)。³¹P NMR(CDCl₃)：-1.0，-2.35ppm。

m)4，12-双(氧化二苯膦基)-7-(三异丙基甲硅氧基)甲基[2.2]对环芳烷的制备

将Pd(OAc)₂(31mg，0.14mmol)、双二苯基膦丁烷(60mg，0.14mmol)和二苯膦氧化物(200mg，1mmol)溶于无水、脱气的DMSO(2mL)中，并将反应加热至115℃。5分钟后，将4，12-二溴-7-(三异丙基甲硅氧基)甲基[2.2]对环芳烷(200mg，0.36mmol)加入，反应在115℃搅拌16小时。将溶剂蒸发，加入2NHCl(50mL)，并用二氯甲烷(3×50mL)对反应进行萃取。合并的有机层用Na₂SO₄干燥、过滤并进行蒸发。粗产物混合物通过色谱(SiO₂，洗脱液：己烷/MTBE/二氯甲烷4/4/2)进行提纯，得到白色粉末状产物(116mg，产率15％)。¹H NMR(CDCl₃)：1.05(t，9H，CH₃-CH-Si J＝8.5Hz)，1.15(m，3H，CH₃CHSi)，2.65(m，2H，-CH₂-)，2.9(m，2H，-CH₂-)，3.1(m，2H，-CH₂-)，3.3(m，2H，-CH₂-)，4.65(d，1H，-CH₂-O，J＝6Hz)，4.72(d，1H，-CH₂-O，J＝6Hz)，6.53(d，1H，芳香H)，6.2(d，1H，芳香H)，6.25(m，1H，芳香H)，6.95(d，1H，芳香H)，7.12(d，1H，芳香H)，7.2(m，3H，芳香H)，7.28(m，2H，芳香H)，7.45(m，11H，芳香H)，7.6(m，4H，芳香H)。³¹P NMR(CDCl₃)：23.3，22.9ppm。通过用HSiCl₃和Et₃N的二甲苯溶液在120℃下进行处理，该物质可以还原为其相应的膦。NMR度量试验：³¹PNMR(CDCl₃)：-1.2，-1.7ppm。

实施例7.具有基于取代[2.2]对环芳烷衍生物的膦配体的钌配合物的合成

a)[(R)-TriOCH₂-Para-C]RuCl₂[(S，S)-Dpen]的制备

将实施例6a的膦((R)对映异构体，50mg，0.05889mmol)和[Ru(苯)Cl]₂(14.7mg，0.0294mmol)置于Schlenk烧瓶中，并用氮气置换空气。加入无水、脱气的DMF(1.5mL)和甲苯(2mL)。混合物加热到105℃，保持4小时。得到红色均相溶液。然后向溶液中加入固体(S，S)-Dpen(12.5mg，0.05889mmol)，和在105℃下，再次加热溶液1.75小时。然后将溶剂除去。将固体溶解于CH₂Cl₂中并加入MTBE。除去溶剂形成棕褐色固体沉积物。不对固体进行收集，但是将溶剂完全除去，得到粗配合物产物，该粗产物不经进一步纯化即可使用。³¹PNMR(CDCl₃)：43.98ppm。

b)[(S)-MeO-Para-C]RuCl₂[(R，R)-Dpen]的制备

将膦(实施例6j的(S)对映异构体，49mg，0.0807mmol)和[Ru(苯)Cl]₂(20.2mg，0.0403mmol)置于Schlenk烧瓶中，并用氮气置换空气。加入无水、脱气的DMF(1mL)和甲苯(1mL)。混合物加热到105℃，保持4小时。然后向溶液中加入固体(S，S)-Dpen(17mg，0.0807mmol)，颜色立即由褐色变为米黄色。允许将反应冷却至室温，以及在真空下除去溶剂。粗配合物产物不经进一步纯化即可使用。³¹P NMR(CDCl₃)：46.2(d，J＝28Hz)，45.9(d，27.5Hz)ppm。

c)[(R)-TIPSOCH₂-Para-C]RuCl₂[(S，S)-Dpen]的制备

将与实施例6c的(R)对映异构体配体相同的步骤用于实施例7b。粗配合物产物不经进一步纯化即可使用。³¹P NMR(CDCl₃)：43.6，43.75，43.8，44.0(不是一级的(first order))ppm。

d)[(R)-HOCH₂-Para-C]RuCl₂[(S，S)-Dpen]的制备

将与实施例6g的(R)对映异构体配体相同的步骤用于实施例7b。粗配合物产物不经进一步纯化即可使用。³¹P NMR(CDCl₃)：44.0(s)ppm。

实施例8.具有基于[2.2]对环芳烷衍生物的膦配体的铑配合物的合成

a)[(R)-TriOCH₂-ParaC Rh NBD]BF₄的制备

在惰性氮气气氛下，将实施例6a的膦((R)对映异构体，66mg，0.078mmol)和[Rh(NBD)₂]BF₄(27mg，0.072mmol)(NBD＝降冰片二烯)放入Schlenk烧瓶中，并在室温下加入脱气二氯甲烷(2mL)。溶液的颜色迅速由红色变为橙色。一小时后在真空下将溶剂除去，以及粗产物固体残渣用Et₂O(1mL)和己烷(2mL)洗涤。黄色悬浮液搅拌一小时，然后使固体沉淀并将上层清液除去。固体进一步用己烷进行洗涤和在真空下干燥(50mg，产率63％)。预催化剂不经进一步纯化即可使用。³¹P NMR(CDCl₃)：35.3(dd，J_P-Rh＝158Hz，³J_P-P＝21Hz)，37.4(dd，J_P-Rh＝159Hz，³J_P-P＝21Hz)。

b)[HO-CH₂-ParaC Rh NBD]BF₄的制备

在惰性氮气气氛下，将实施例6g的膦配体的(R)-对映异构体(135mg，0.22mmol)和[Rh(NBD)₂]BF₄(75mg，0.2mmol)(NBD＝降冰片二烯)放入Schlenk烧瓶中，并在室温下加入脱气CH₂Cl₂(15mL)。溶液的颜色迅速由红色变为橙色。两个小时后在真空下将溶剂除去，以及粗产物固体残渣用乙醚(1mL)和己烷(5mL)洗涤。使固体沉淀并将上层清液除去，以及固体在真空下进行干燥(145mg，产率81％)。³¹P NMR(CDCl₃)：35.2(dd，J_P-Rh＝158Hz，³J_P-P＝21Hz)，36.4(dd，J_P-Rh＝160Hz，³J_P-P＝20Hz)。

c)铑配合物的制备：一般程序

在惰性氮气氛下，将实施例6的适宜配体和等摩尔量的[Rh(NBD)₂]放入Schlenk烧瓶中，和在室温下加入二氯甲烷。溶液的颜色迅速由红色变为橙色。0.5-2小时后在真空下将溶剂除去，以及粗产物固体残渣用³¹P NMR进行分析。如果认为必要，可以通过用乙醚和己烷洗涤对产物进行进一步提纯，否则不经进一步纯化即可使用。

i)[(S)-TIPSO-CH₂-Xyl-Para-C Rh NBD]BF₄(产率未计算)。³¹P NMR(CDCl₃)：36.2(dd，J_P-Rh＝159Hz，³J_P-P＝21Hz)，37.1(dd，J_P-Rh＝159Hz，³J_P-P＝21Hz)。

ii)[(S)-HO-CH₂-MeOXyl-Para-C Rh NBD]BF₄(产率未计算)。³¹P NMR(CDCl₃)：34.0(dd，J_P-Rh＝159Hz，³J_P-P＝21Hz)，36.0(dd，J_p-Rh＝159Hz，³J_P-P＝21Hz)。

iii)[外消旋t-BuOOC-Para-C Rh NBD]BF₄(产率未计算)。³¹P NMR(CDCl₃)：35.9(dd，J_P-Rh＝159Hz，³J_P-P＝23Hz)，37.8(dd，J_P-Rh＝159Hz，³J_P-P＝23Hz)。

iv)[外消旋CH₃O-Para-C Rh NBD]BF₄(产率83％)和[(R)-CH₃O-ParaC RhNBD]BF₄(产率未计算)。³¹P NMR(CDCl₃)：34.1(dd，J_P-Rh＝157Hz，³J_P-P＝21Hz)，38.1(dd，J_P-Rh＝157Hz，³J_P-P＝20Hz)。

v)[外消旋TBSO-Para-C Rh NBD]BF₄(产率98％)。³¹P NMR(CDCl₃)：34.9(dd，J_P-Rh＝159Hz，³J_P-P＝21Hz)，37.9(dd，J_P-Ph＝160Hz，³J_P-P＝21Hz)。

实施例9.芳香酮的氢化

a)在Parr^TM高压釜中，在S/C 3000/1下苯乙酮的氢化

在50mL玻璃套管(liner)中加入[(R)-TriOCH₂-ParaC]-RuCl₂-[(S，S)-Dpen](0.002mmol)。将其置入Parr高压釜中并将空气置换为氮气。然后将苯乙酮(6mmol)和tBuOK的2-丙醇溶液加入到Parr高压釜中。然后用氢气将高压釜加压到8.3bar，然后在室温下进行搅拌处理。30分钟后氢气停止吸收。将高压釜打开，通过气相色谱(柱：Chirasil DEX-CB，方法：100℃保持7分钟，然后以15℃/min的速度升温至200℃)对溶液进行分析：转化率＞99％，e.e值98％。

b)在Argonaut Endeavour^TM中，在S/C 5000/1下苯乙酮的氢化

将[(R)-TrilOCH₂-ParaC]-RuCl₂-[(S，S)-Dpen](1mg，0.001mmol)置于Argonaut多孔加压反应器中的玻璃套管中。容器用氮气排空并加入苯乙酮(5mmol)的2-丙醇(2mL)溶液。将tBuOK(0.1mmol，B/C 100/1，2％相对于苯乙酮)的2-丙醇(2mL)溶液加入，反应用氮气排空并加压到10bar氢气。压力保持在10bar并且对氢气吸收进行监控。反应在40分钟内完成。将压力释放，并通过手性气相色谱对反应进行分析：转化率＞99，ee值98.5％。

c)在Parr^TM高压釜中，在S/C 10000/1下苯乙酮氢化的实施例

在50mL玻璃套管中加入[(R)-TriOCH₂-Para-C]-RuCl₂-[(S，S)-Dpen](0.001mmol)。将其置入Parr高压釜中并将空气置换为氮气。然后将苯乙酮(10mmol)和tBuOK的2-丙醇(0.4mmol，B/C 400，4％相对于苯乙酮)溶液加入到Parr高压釜中。然后用氢气将高压釜加压到10bar，然后在室温下进行搅拌处理。当反应完成时，将高压釜打开，通过气相色谱(柱：ChirasilDEX-CB，方法：100℃保持7分钟，然后以15℃/min的速度升温至200℃)对溶液进行分析：转化率＞99％，e.e值99％。

对于一系列催化剂，结果如下：

催化剂	S/C	大约的完成时间	转化率(％)	e.e值(％)
催化剂	S/C	大约的完成时间	转化率(％)	e.e值(％)	[(R)-TriOCH<sub>2</sub>-Para-C]-RuCl<sub>2</sub>-[(S，S)-Dpen]	3000/1	30分钟	＞99	98(R)
[(S)-MeO-Para-C]-RuCl<sub>2</sub>-[(R，R)-Dpen]	3000/1	30分钟	＞99	98(S)		3000/1	30分钟	＞99	98(R)
[(S)-MeO-Para-C]-RuCl<sub>2</sub>-[(R，R)-Dpen]	3000/1	30分钟	＞99	98(S)	[(R)-TriOCH<sub>2</sub>-Para-C]-RuCl<sub>2</sub>-[(S，S)-Dpen]	5000/1	40分钟	＞99	98.5(R)
[(R)-TIPSOCH<sub>2</sub>-Para-C]-RuCl<sub>2</sub>-[(S，S)-Dpen]	5000/1	15分钟	＞99	98.3(R)		5000/1	40分钟	＞99	98.5(R)
	5000/1	15分钟	＞99	98.3(R)	[(R)-HOCH<sub>2</sub>-Para-C]-RuCl<sub>2</sub>-[(S，S)-Dpen]	5000/1	30分钟	＞99	97.9(R)
[(R)-TriOCH<sub>2</sub>-Para-C]-RuCl<sub>2</sub>-[(S，S)-Dpen]	10000/1	30分钟	＞99	99.2(R)	[(R)-HOCH<sub>2</sub>-Para-C]-RuCl<sub>2</sub>-[(S，S)-Dpen]	5000/1	30分钟	＞99	97.9(R)
	10000/1	30分钟	＞99	99.2(R)	[(R)-TIPSOCH<sub>2</sub>-Para-C]-RuCl<sub>2</sub>-[(S，S)-Dpen]	10000/1	1小时	＞99	98.5(R)
[(R)-HOCH<sub>2</sub>-Para-C]-RuCl<sub>2</sub>-[(S，S)-Dpen]	10000/1	40分钟	＞99	99.3(R)		10000/1	1小时	＞99	98.5(R)
[(R)-HOCH<sub>2</sub>-Para-C]-RuCl<sub>2</sub>-[(S，S)-Dpen]	10000/1	40分钟	＞99	99.3(R)	[(S)-MeO-Para-C]-RuCl<sub>2</sub>-[(S，S)-Dpen]	10000/1	30分钟	＞99	98.6(S)

实施例10.脱氢氨基酸的氢化

a)在底物/催化剂＝1000/1下，2-乙酰氨基丙烯酸甲酯的氢化

将[(R)-TriOCH₂-ParaC Rh NBD]BF₄(2.2mg，0.002mmol)和乙酰氨基丙烯酸甲酯(286mg，2mmol)置于Endeavour Argonaut多孔加压反应器中的玻璃套管中。容器用氮气排空，将脱气甲醇加入(4mL)，并且反应用氢气加压至10bar。压力保持在10bar并且对氢气吸收进行监控。30分钟后将压力释放，通过手性气相色谱(柱：Chirasil DEX-CB，方法：130℃保持10分钟，然后以15℃/min的速度升温至200℃)对反应进行分析：转化率100％，e.e值99％。

b)在S/C 5000/1下2-乙酰氨基丙烯酸甲酯的氢化：一般程序

将催化剂(0.001mmol)和乙酰氨基丙烯酸甲酯(716mg，5mmol)置于50mLParr加压反应器中的玻璃套管中。容器用氮气排空，然后通过加压至10bar和释放压力至少三次，用氢气进行排空。将脱气甲醇加入(10mL)，反应用氢气按如上所述方式进行排空并用氢气加压至5bar。将压力保持在4-5bar。20分钟后将压力释放，通过手性气相色谱(柱：Chirasil DEX-CB，方法：130℃保持10分钟，然后以15℃/min的速度升温至200℃)对反应进行分析。

使用一系列催化剂进行反应的结果如下：将Phanephos基催化剂与本发明的Para-C基催化剂进行对比，说明了本发明催化剂的效果。

按照J.Am.CHem.Soc.，1997，119，6207中对Phanephos基催化剂所报道的结果对产物的立体化学进行指定。

催化剂	大概的完成时间	转化率(％)	e.e值(％)
催化剂	大概的完成时间	转化率(％)	e.e值(％)	[(S)-Phanephos Rh NBD]BF<sub>4</sub>	30分钟	100	96.7(S)
[(R)-Phanephos Rh NBD]BF<sub>4</sub>	12分钟	100	96.4(R)	[(S)-Phanephos Rh NBD]BF<sub>4</sub>	30分钟	100	96.7(S)
[(R)-Phanephos Rh NBD]BF<sub>4</sub>	12分钟	100	96.4(R)	[(R)-HO-CH<sub>2</sub>-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	12分钟	100	96.8(R)
[(S)-TRIO-CH<sub>2</sub>-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	15分钟	100	97.0(S)	[(R)-HO-CH<sub>2</sub>-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	12分钟	100	96.8(R)
[(S)-TRIO-CH<sub>2</sub>-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	15分钟	100	97.0(S)	[(R)-TRIO-CH<sub>2</sub>-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	20分钟	91	96.5(R)
[(S)-TIPSO-CH<sub>2</sub>-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	10分钟	100	95.0％(S)	[(R)-TRIO-CH<sub>2</sub>-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	20分钟	91	96.5(R)
[(S)-TIPSO-CH<sub>2</sub>-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	10分钟	100	95.0％(S)	[(R)-TIPSO-CH<sub>2</sub>-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	12分钟	100	96.2(R)
[外消旋CH<sub>3</sub>O-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	15分钟	100	NA	[(R)-TIPSO-CH<sub>2</sub>-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	12分钟	100	96.2(R)
[外消旋CH<sub>3</sub>O-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	15分钟	100	NA	[(S)-CH<sub>3</sub>O-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	20分钟	100	96.0(S)
[(R)-CH<sub>3</sub>O-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	8分钟	100	96.7(R)	[(S)-CH<sub>3</sub>O-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	20分钟	100	96.0(S)
[(R)-CH<sub>3</sub>O-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	8分钟	100	96.7(R)	[外消旋TBSO-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	8分钟	100	NA
				[外消旋TBSO-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	8分钟	100	NA
				[(S)-Xy1-Phanephos Rh NBD]BF<sub>4</sub>	＜10分钟	100	97.9(S)
[(S)-TIPSO-CH<sub>2</sub>-Xy1-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	5分钟	100	97.2(S)	[(S)-Xy1-Phanephos Rh NBD]BF<sub>4</sub>	＜10分钟	100	97.9(S)
[(S)-TIPSO-CH<sub>2</sub>-Xy1-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	5分钟	100	97.2(S)
[(S)-MeOXy1-Phanephos Rh NBD]BF<sub>4</sub>	5分钟	100	98.0(S)
[(S)-MeOXy1-Phanephos Rh NBD]BF<sub>4</sub>	5分钟	100	98.0(S)	[(S)-HO-CH<sub>2</sub>-MeOXy1-Para-C Rh NBD]BF<sub>4</sub>	20分钟	100	95.0(S)

NA＝未分析

Claims

1.式(I)的取代对环芳烷

其中X¹和X²是选自下述基团的连接基团：-(CH₂)_2-4-，-CH₂OCH₂-，-CH₂N(CH₃)CH₂-，-CH₂SO₂CH₂-，-C₂F₄-和邻-、间-或者对-C₆H₄，

Y¹和Y²选自氢、卤素、氧、氮、C₁-C₂₀烷基、C₃-C₁₀环烷基、芳基或者杂芳基，和

Z¹、Z²和Z³是选自下述基团的取代基：(i)C₁-C₃₀支链或者直链烷基、芳基、芳烷基或者烷芳基，(ii)官能团，所述官能团选自卤素、羟基、烷氧基、羰基、羧基、酐基、异丁烯酰基、环氧基、乙烯基、腈基、硝基、硫酸根、磺酰基、甲硅烷基、巯基、氨基、亚胺基、酰胺基和酰亚胺基，和(iii)带有一个或多个所述官能团的C₁-C₃₀烷基、芳基或者烷芳基，

其中a、b、c、d、e和f为0或1，并且a+b+c+d+e+f＝1-6。

2.根据权利要求1的取代对环芳烷，其中X¹和X²都是-C₂H₄-。

3.根据权利要求1或2的取代对环芳烷，其中Z¹、Z²和Z³是选自下述基团的取代基：-CH₃，-C(CH₃)₃，-CH(CH₃)₂，-C₆H₅，式-CxHyFz的氟代烷基，-CH＝CH₂，-I，-NO₂，-N＝CPh₂，式R′OCH₂-或者R′O-的烷氧基亚甲基或者烷氧基，XC(O)-，R″O₂C-，和R′R″N-，R′R″NCH₂-或者R′R″NCO-，其中，在式-CxHyFz中，x为1-10；y小于2x，包括0；z＝1至2x+1；在式R′OCH₂-或者R′O-中，R′＝H、C₁-C₃₀烷基、芳基、烷芳基或者甲硅烷基；在XC(O)-中，X＝H、卤素或C₁-C₃₀烷基；在R″O₂C-中，R″＝H、C₁-C₃₀烷基、芳基或者烷芳基；在R′R″N-，R′R″NCH₂-或者R′R″NCO-中，R′和/或R″＝H、烷基或者烷芳基。

4.根据权利要求1或2的取代对环芳烷，其中对环芳烷中一个或者两个苯环上带有在P(Y¹Y²)基团对位的取代基。

5.根据权利要求1或2的取代对环芳烷，其中a+b+c+d+e+f＝1或者2。

6.根据权利要求1或2的取代对环芳烷，其中a+b+c＝1和/或d+e+f＝1。

7.一种制备式(I)的取代对环芳烷的方法，通过：

(a)对假-邻二溴对环芳烷进行取代反应，形成式(II)的取代假-邻二溴对环芳烷中间体，和

(b)使取代假-邻二溴对环芳烷与包括P(Y¹Y²)基团的磷化合物进行反应，

Z¹、Z²和Z³是选自下述基团的取代基：(i)C₁-C₃₀支链或者直链烷基、芳基、芳烷基或者烷芳基，(ii)官能团，所述官能团选自选自卤素、羟基、烷氧基、羰基、羧基、酐基、异丁烯酰基、环氧基、乙烯基、腈基、硝基、硫酸根、磺酰基、甲硅烷基、巯基、氨基、亚胺基、酰胺基和酰亚胺基，和(iii)带有一个或多个所述官能团的C₁-C₃₀烷基、芳基或者烷芳基，

其中a、b、c、d、e和f为0或1，并且a+b+c+d+e+f＝1-6。

8.根据权利要求7的方法，其中取代反应为路易斯酸介导的亲电取代反应。

9.式(III)的取代假-邻二溴对环芳烷，

Z¹、Z²和Z³为取代基，Z¹、Z²和Z³中至少一个包括选自羟基、烷氧基、羧基、酐基、异丁烯酰基、环氧基、乙烯基、腈基、硝基、硫酸根、磺酰基、巯基、硫化物、氨基、亚胺基和酰亚胺基的官能团，

其中a、b、c、d、e和f为0或者1，并且a+b+c+d+e+f＝1-6。

10.根据权利要求9的取代假-邻二溴对环芳烷，其中官能团为羧基官能团或者氨基官能团。

11.一种金属配合物，其是金属化合物和式(I)取代对环芳烷的反应产物，

其中a、b、c、d、e和f为0或1，并且a+b+c+d+e+f＝1-6。

12.根据权利要求11的金属配合物，其中金属化合物为钯、铂、铑、铱或者钌化合物。

13.根据权利要求11或12的金属配合物，其中取代对环芳烷(I)是对映异构纯的。

14.催化剂，包含承载在固体载体上的根据权利要求11至13任一项的金属配合物。

15.根据权利要求12或13的金属配合物用作不对称氢化反应催化剂的用途。

16.根据权利要求14的催化剂用作不对称氢化反应催化剂的用途。

17.根据权利要求12或13的金属配合物的用途，用作选自碳碳偶联反应，烯烃的对映选择异构化，不对称硼氢化反应，烯醛的不对称环化作用，不对称芳基化和不对称烷基化反应，和芳基卤化物的氨基化反应的反应的催化剂。

18.根据权利要求14的催化剂的用途，用作选自碳碳偶联反应，烯烃的对映选择异构化，不对称硼氢化反应，烯醛的不对称环化作用，不对称芳基化和不对称烷基化反应，和芳基卤化物的氨基化反应的反应的催化剂。