CN101328191A - 一类含氮配体过渡金属络合物、合成方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一类含氮配体过渡金属络合物、合成方法及其用途，尤其涉及一种如右结构式的金属钌络合物以及其它过渡金属络合物、合成方法以及用途。以具NH2－N(sp2)结构特征的双氮配体与过渡金属通过配位形成双膦双氮过渡金属络合物，可以用于催化不对称转移氢化反应，也可以用于催化氢化反应，尤其是用于α位是大位阻烷基的酮、苯乙酮及其衍生物、二苯甲酮及其衍生物、β－N，N－二甲氨基－α苯乙酮及其衍生物和其它酮类化合物的催化不对称氢化反应。
Description
技术领域
本发明涉及一类含氮配体过渡金属络合物及其合成方法和用途。以具NH2-N(sp2)结构特征的双氮配体与过渡金属配位形成双膦双氮过渡金属络合物，可以用于催化氢化和转移氢化反应，尤其是用于α位是大位阻烷基的酮、苯乙酮及其衍生物、二苯甲酮及其衍生物、β-N，N-二甲氨基-α苯乙酮及其衍生物和其它酮类化合物的催化不对称氢化反应。
背景技术
不对称催化氢化反应是当前不对称合成领域中的热点，目前已经越来越多地被应用于工业生产[Ohkuma，T.；Kitamura，M.；Noryori，R.(1999)AsymmetricHydrogenation.In：Ojiama，I.(ed)Catalytic Asymmetric Synthesis.(2nd Ed.).Wily-VCH：New York(Englinsh)2000]，[Ohkuma，T.；Noyori，R.In：ComprehensiveAsymmetric Catalysis，Supplement，Springer-Verlag；2004，pp 1-41]。手性醇类化合物是制药等行业中重要的中间体，其中酮类化合物的不对称氢化反应是制备手性醇的最有效方法之一。不对称催化氢化还原酮的一个突破性进展是Noyori小组实现的，他们运用金属-配体双功能外围活化的概念，制备了一种结构为trans-[RuCl2(phosphane)(1，2-diamine)]的络合物，在碱(如t-BuOK或KOH)的存在下，可高效、高对映选择性地催化酮类底物的不对称氢化反应[Noyori，R.；Takeshi，O.；Hirohito，O.Shohei，H.；Takao，I.J.Am.Chem.Soc.1995，117，2675]，[Noyori，R.；Ohkuma，T.；Douce，H.；Murata，K.；Yokozawa，T.；Kozawa，M.；Katayama，E.；England，A.F.；Ikariya，T.，Angew.Chem.Int.Ed.1998，37，1703]。由于催化剂对底物的普适性较差，许多手性双膦配体被设计和合成，并在酮类化合物的不对称氢化反应中取得非常好的结果[Jing，W.；Hua，C.；Waihim，K.；Rongwei，G.；Zhongyuan，Z.；Chihung，Y.；Chan，S.C.，J.Chem.Soc.2002，67，7908]，[Jing，W.；Jian，X.；Rongwei，G.；Chihung，Y.；Chan，S.C.，Chem.Eur.J.2003，9，2963]，[Jian，H.X.；Xin，L.W.；Fu，Y.；Shuo，F.Z.；Bao，M.F.；Hai，F.D.；Zhou，Q.L.J.Am.Chem.Soc.2003.125，4404]，[Mark，J.；William，H.；Daniela，H.；Christophe，M.；Antonio，Z.G.Org.Lett.2000，26，4173]。而最近Noyori小组使用了一种新的策略，通过改变双胺配体为NH2-N(sp2)双氮配体制备了新型催化剂RuCl2(phosphane)(pica)，该催化剂可高效、高对映选择性(up to 98％ ee)地催化α位是大位阻叔烷基的酮的氢化生成手性叔烷基甲醇[Ohkuma，T.；Sandoval，C.A.；Srinivasan，R.；Lin，Q.；Wei，Y.；
K.；Noyori R.J.Am.Chem.Soc.2005，127，8288.]，这是迄今为止唯一可以高效氢化催化这一类特殊底物的催化剂[Ohkuma，T.；Sandoval，C.A.；Noyori，R.WO 2006046508 A1，2006]。值得一提的是，手性叔烷基甲醇可用于生产手性表面活性剂等重要的化合物，而使用传统的双膦双胺Ru催化剂RuCl2(tolbinap)(dpen)组合催化这一反应时，反应产率和对映选择性均低于20％。
最近，我们对RuCl2(phosphane)(pica)催化氢化还原酮的反应机理进行了系统的研究，对这一新的催化体系的反应本质有了一定的认识[Sandoval，C.A.；Li，Y.；Ding，K.；Noyori，R.Chem.Asian.J.2008.accepted]。在此基础上，本发明对具NH2-N(sp2)结构特征的双氮配体进行了研究，合成了结构新颖的过渡金属络合物，并发现其在甲苯等非质子性溶剂和异丙醇等质子性溶剂中均能高效地催化芳香酮的氢化反应。而目前通过双功能外围活化作用的氢化催化剂只在质子性溶剂中具有催化活性[Sandoval，C.A.；Ohkuma，T.；
K.；Noyori，R.J.Am.Chem.Soc.2003，125，13490.]。
本发明以过渡金属-配体配位理论为科学依据，提供具有NH2-N(sp2)结构特征双氮配体形成的过渡金属络合物催化剂、合成方法以及在不对称催化氢化和转移氢化中的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一类新型的手性过渡金属络合物。该类金属络合物可用于不对称催化氢化和转移氢化反应。尤其是金属钌络合物。
本发明的另一目的是提供上述过渡金属络合物的合成方法。
本发明的目的还提供将上述络合物的应用。可以用于催化不对称转移氢化，也可以催化不对称氢化，进一步描述为应用于α位是大位阻烷基的酮、苯乙酮及其衍生物、二苯甲酮及其衍生物、β-N，N-二甲氨基-α苯乙酮及其衍生物和其它酮类化合物的催化不对称氢化反应。
本发明所涉及的过渡金属络合物的总结构式如下：
其中A或B是R1R2R3P，或者A和B是上述过渡金属络合物可以是单膦配体或双膦配体和双氮配体的金属络合物。结构式还进一步可以描述如下：
在所有结构式中，络合物可以是顺式或反式构型，M可以是Ru、Pd、Cu或Fe等过渡金属，X可以是氯、溴、碘或氢，Y可以是氯、溴、碘或BH4。
在结构式C1中R1、R2、R3、R4、R5或R6可以是氢或C1-12的烃基。
当双氮配体有一个手性中心时，其绝对构型是R构型或S构型，当双氮配体有二个手性中心时，其绝对构型既可以是(R，R)构型，也可以是(S，S)构型，R11是如下一些基团：
，其中的R10、R14、R15、R16、R17、R18或R19为氢或C1-12的烃基。
上述C1-12的烃基是甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正丁基、叔丁基、环戊基、环己基、环庚基、苯基、苄基、3，5-二甲基苄基、1-萘基、2-萘基或
等。R12或R13可以分别是氢、甲基、甲氧基、异丙基、叔丁基、环己基、环庚基、苯基、苯氧基、甲基苯氧基、3，5-二甲基苯基、苄基和萘基等。
当采用双膦配体时，催化剂结构可以进一步表示为C2，其中R9是如下一些基团：
而双膦配体中的R7或R8可以分别为苯基、对甲基苯基和3，5-二甲基苯基等。
该类络合物的制备可以在有机溶剂中和反应温度为0℃-120℃下，由过渡金属化合物、双氮配体或单氮配体、双膦配体或单膦配体反应0.5～20小时获得，其中过渡金属化合物、双氮配体或单氮配体、双膦配体或单膦配体的摩尔比为1∶1～3∶1～5，其中双膦配体或单膦配体的结构式为A和B，双氮配体的结构式为
其中A、B、R10和R11如前面所述。当单膦配体时，过渡金属化合物和双氮或单膦配体的摩尔比为1∶1～3∶3～5，推荐1∶2∶4；当采用双氮或双膦配体时，过渡金属化合物和双氮或双膦配体的摩尔比为1∶1～3∶1～3，推荐1∶2∶2。所述的过渡金属化合物是Ru、Pd、Cu或Fe的卤化物或者是它们的络合物，如[RuX2(C6H6)]2、RuX3、PdX2、CuX2、FeX2等。
具体由下面的反应式表示，以金属钌络合物为例：
以上所有催化剂中当X为H，Y为BH4时，制备方法如下：
反应式中R1-R11基团的定义如前所述。
在本发明的上述方法中使用的有机溶剂可以是苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙腈、乙醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、三氯甲烷、二氯甲烷、甲醇、乙醇、异丙醇、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮等。
本发明的过渡金属络合物及手性含氮配体合成方法简便，可以用于催化不对称转移氢化发应，也可以催化不对称氢化反应，尤其应用于α位是大位阻烷基的酮、苯乙酮及其衍生物、二苯甲酮及其衍生物、β-N，N-二甲氨基-α苯乙酮及其衍生物和其它酮类化合物的催化不对称氢化反应。
具体实施方法
通过下述实施例有助于进一步理解本发明，但并不限制发明的内容。
催化剂的制备
本发明的制备方法可以进一步用代表性的化合物的制备过程体现如下：
方法一
通用方法(方法一)：在氩气保护下将50mg(0.24mmol)RuCl3与300mg(1.14mmol)PPh3放入反应管中，并装上回流装置。加入12mL无水CH3OH，加热回流5小时。此时会的棕红色固体析出，在氩气保护下过滤，用无水乙醚洗涤固体，减压抽干溶剂，直接用于下一步反应。
在氩气保护下将上述粉末状固153mg(0.16mmol)放入反应管内，加入2mL无水Toluene，室温搅拌1小时后，加入26mg(0.16mmol)双氮配体(S)-6，回流2小时，有黄色不溶物析出。抽干溶剂至0.5mL，加入5mL无水正己烷，可析出棕黄色固体，在氩气保护下过滤，真空泵抽干可得棕黄色固体101mg。产率：71％。31P NMR(121MHz，CDCl3)：δ43.72ppm，45.34ppm。
实施例2：催化剂9
采用方法一，产率：74％。
31P NMR(121MHz，CDCl3)：δ42.80，44.62ppm。
方法二
实施例3：催化剂10的制备
通用方法(方法二)：在氩气保护下将16.4mg(0.026mmol)S-Binap及6.6mg(0.053mmol)[RuCl2(C6H6)]2放入反应管内。加入2ml无水DMF，放入100℃的油浴中，搅拌30分钟。降至50℃油泵抽干溶剂后，加入4.3mg(0.026mmol)(S)-6和2mL无水无氧甲苯，室温搅拌1小时后，加热回流1小时。减压抽至余约0.5mL溶剂时，加入5mL Hexane沉降，弯管过滤得黄色粉末19mg。产率：71％。
31P NMR(121MHz，CDCl3)：δ49.58ppm(d，J＝38.7Hz)，47.32ppm(d，J＝38.7Hz)；MS(MALDI)m/z：884[M-71]+.
实施例4：催化剂11
采用方法二，产率：86％。
31P NMR(121MHz，CDCl3)：δ47.61ppm，49.15ppm.
方法三
实施例5：催化剂12的制备
通用方法(方法三)：在氩气保护下将RuCl2(PPh3)373.5mg(0.08mmol)和49.1mg(0.08mmol)的(R，S)-Josiphos放入反应管内，加入2ml无水甲苯，搅拌回流2小时后，冷却，氩气流下加入13.6mg(0.09mmol)配体(S)-6，继续回流2小时。析出大量黄色沉淀，抽干溶剂至0.5ml，加入5mL无水Hexane，可析黄色固体，在氩气保护下过滤，抽干得棕黄色晶体58mg。产率：82％。
31P NMR(121MHz，CDCl3)：δ67.10ppm，40.66ppm.Anal.(％)calcd.ForC45H55Cl2N3P2FeRu：C，58.26；H，5.98；N，4.53.Found：C，58.01；H，6.77；N，4.14；MS(MALDI)m/z：892[M-Cl]+.
实施例6：催化剂13
采用方法三，产率：71％。
31P NMR(121MHz，CDCl3)：δ63.51ppm，41.81ppm.
实施例7：催化剂14
采用方法三，产率：76％。
31P NMR(121MHz，CDCl3)：δ63.67ppm，40.04ppm.
催化氢化反应
实施例8：苯基乙酮的不对称氢化(I)：
在氩气保护下，在一个已有一个磁子的干燥玻璃反应釜(100mL)内加入1.0mg(0.001mmol)催化剂10及7.5mg(0.067mmol)t-BuOK，抽真空至少5min后，用氩气置换三次。在一个干燥的Schlenk管中注入0.12mL(1mmol)苯基乙酮和3.0mL新蒸馏的甲苯，氩气鼓泡5min后，氩气气氛下加入到玻璃反应釜中。充入高纯氢气至10atm，小心放出氢气后充放氢气三次后，充气至8atm，室温下搅拌8小时后，将釜内的氢气放掉后，减压除去溶剂后，用核磁共振检测原料转化率为大于99％。把反应余下的液体用10cm长的硅胶柱过滤，展开剂为乙酸乙酯∶石油醚10∶1，可得1-苯基乙醇。经气相色谱分析，产物的对映体过量为91％.1H NMR(300MHz，CDCl3)δ7.34-7.32(m，5H)，4.82(q，J＝9.6Hz，1H)，2.61(br，1H)，1.44(d，J＝4.2Hz，3H)；气相色谱(Suplco BETA-DEXTM 120，df＝0.25μm，0.25mm i.d.x 30m)；载气为N2(流速为1.0mL/min)；进样口温度为250℃；检测器温度为300℃；柱温为120℃；保留时间t(R)，14.7min；t(S)，15.2min，绝对构型为S构型。
实施例9：苯基乙酮的不对称氢化(II)：
在氩气保护下，在一个已有一个磁子的干燥玻璃反应釜(100mL)内加入1.0mg(0.001mmol)催化剂12及7.5mg(0.067mmol)t-BuOK，抽真空至少5min后，用氩气置换三次。在一个干燥的Schlenk管中注入0.12mL(1mmol)苯基乙酮和3.0mL新蒸馏的甲苯，氩气鼓泡5min后，氩气气氛下加入到玻璃反应釜中。充入高纯氢气至10atm，小心放出氢气后充放氢气三次后，充气至8atm，室温下搅拌8小时后，将釜内的氢气放掉后，减压除去溶剂后，用核磁共振检测原料转化率为大于99％。把反应余下的液体用10cm长的硅胶柱过滤，展开剂为乙酸乙酯∶石油醚10∶1，可得1-苯基乙醇。经气相色谱分析，产物的对映体过量为95.9％.[α]D 20＝-53.7°(c＝0.87，CHCl3)；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ7.34-7.32(m，5H)，4.82(q，J＝9.6Hz，1H)，2.61(br，1H)，1.44(d，J＝4.2Hz，3H)；气相色谱(Suplco BETA-DEXTM 120，df＝0.25μm，0.25mm i.d.x 30m)；载气为N2(流速为1.0mL/min)；进样口温度为250℃；检测器温度为300℃；柱温为120℃；保留时间t(R)，14.7min；t(S)，15.2min，绝对构型为S构型。
实施例10：苯基乙酮的不对称氢化(III)：
在氩气保护下，在一个已有一个磁子的干燥玻璃反应釜(100mL)内加入1.0mg(0.001mmol)催化剂12及7.5mg(0.067mmol)t-BuOK，抽真空至少5min后，用氩气置换三次。在一个干燥的Schlenk管中注入0.12mL(1mmol)苯基乙酮和3.0mL新蒸馏的异丙醇，氩气鼓泡5min后，氩气气氛下加入到玻璃反应釜中。充入高纯氢气至10atm，小心放出氢气后充放氢气三次后，充气至8atm，室温下搅拌8小时后，将釜内的氢气放掉后，减压除去溶剂后，用核磁共振检测原料转化率为大于99％。把反应余下的液体用10cm长的硅胶柱过滤，展开剂为乙酸乙酯∶石油醚10∶1，可得1-苯基乙醇。经气相色谱分析，产物的对映体过量为77％.1H NMR(300MHz，CDCl3)δ7.34-7.32(m，5H)，4.82(q，J＝9.6Hz，1H)，2.61(br，1H)，1.44(d，J＝4.2Hz，3H)；气相色谱(Suplco BETA-DEXTM 120，df＝0.25μm，0.25mm i.d.x 30m)；载气为N2(流速为1.0mL/min)；进样口温度为250℃；检测器温度为300℃；柱温为120℃；保留时间t(R)，14.7min；t(S)，15.2min，绝对构型为S构型。
实施例11：苯基乙酮的不对称氢化(IV)：
在氩气保护下，在一个已有一个磁子的干燥玻璃反应釜(100mL)内加入1.0mg(0.001mmol)催化剂13及7.5mg(0.067mmol)t-BuOK，抽真空至少5min后，用氩气置换三次。在一个干燥的Schlenk管中注入0.12mL(1mmol)苯基乙酮和3.0mL新蒸馏的甲苯，氩气鼓泡5min后，氩气气氛下加入到玻璃反应釜中。充入高纯氢气至10atm，小心放出氢气后充放氢气三次后，充气至8atm，室温下搅拌8小时后，将釜内的氢气放掉后，减压除去溶剂后，用核磁共振检测原料转化率为大于99％。把反应余下的液体用10cm长的硅胶柱过滤，展开剂为乙酸乙酯∶石油醚10∶1，可得1-苯基乙醇。经气相色谱分析，产物的对映体过量为82％.1H NMR(300MHz，CDCl3)δ7.34-7.32(m，5H)，4.82(q，J＝9.6Hz，1H)，2.61(br，1H)，1.44(d，J＝4.2Hz，3H)；气相色谱(Suplco BETA-DEXTM 120，df＝0.25μm，0.25mm i.d.x 30m)；载气为N2(流速为1.0mL/min)；进样口温度为250℃；检测器温度为300℃；柱温为120℃；保留时间t(R)，14.7min；t(S)，15.2min，绝对构型为S构型。
实施例12：苯基乙酮的不对称氢化(V)：
在氩气保护下，在一个已有一个磁子的干燥玻璃反应釜(100mL)内加入1.0mg(0.001mmol)催化剂14及7.5mg(0.067mmol)t-BuOK，抽真空至少5min后，用氩气置换三次。在一个干燥的Schlenk管中注入0.12mL(1mmol)苯基乙酮和3.0mL新蒸馏的甲苯，氩气鼓泡5min后，氩气气氛下加入到玻璃反应釜中。充入高纯氢气至10atm，小心放出氢气后充放氢气三次后，充气至8atm，室温下搅拌8小时后，将釜内的氢气放掉后，减压除去溶剂后，用核磁共振检测原料转化率为大于99％。把反应余下的液体用10cm长的硅胶柱过滤，展开剂为乙酸乙酯∶石油醚10∶1，可得1-苯基乙醇。经气相色谱分析，产物的对映体过量为91％.1H NMR(300MHz，CDCl3)δ7.34-7.32(m，5H)，4.82(q，J＝9.6Hz，1H)，2.61(br，1H)，1.44(d，J＝4.2Hz，3H)；气相色谱(Suplco BETA-DEXTM 120，df＝0.25μm，0.25mm i.d.x 30m)；载气为N2(流速为1.0mL/min)；进样口温度为250℃；检测器温度为300℃；柱温为120℃；保留时间t(R)，14.7min；t(S)，15.2min，绝对构型为S构型。
实施例13：苯基乙酮的不对称氢化(VI)：
在氩气保护下，在一个已有一个磁子的干燥玻璃反应釜(100mL)内加入1.0mg(0.001mmol)催化剂11及7.5mg(0.067mmol)t-BuOK，抽真空至少5min后，用氩气置换三次。在一个干燥的Schlenk管中注入0.12mL(1mmol)苯基乙酮和3.0mL新蒸馏的甲苯，氩气鼓泡5min后，氩气气氛下加入到玻璃反应釜中。充入高纯氢气至10atm，小心放出氢气后充放氢气三次后，充气至8atm，室温下搅拌8小时后，将釜内的氢气放掉后，减压除去溶剂后，用核磁共振检测原料转化率为大于99％。把反应余下的液体用10cm长的硅胶柱过滤，展开剂为乙酸乙酯∶石油醚10∶1，可得1-苯基乙醇。经气相色谱分析，产物的对映体过量为50％.1H NMR(300MHz，CDCl3)δ7.34-7.32(m，5H)，4.82(q，J＝9.6Hz，1H)，2.61(br，1H)，1.44(d，J＝4.2Hz，3H)；气相色谱(Suplco BETA-DEXTM 120，df＝0.25μm，0.25mm i.d.x 30m)；载气为N2(流速为1.0mL/min)；进样口温度为250℃；检测器温度为300℃；柱温为120℃；保留时间t(R)，14.7min；t(S)，15.2min，绝对构型为S构型。
实施例14：4’-甲氧基苯基乙酮的不对称氢化：
在氩气保护下，在一个已有一个磁子的干燥玻璃反应釜(100mL)内加入1.0mg(0.001mmol)催化剂12、7.5mg(0.067mmol)t-BuOK及150mg 4’-甲氧基苯基乙酮，抽真空至少5min后，用氩气置换三次。在一个干燥的Schlenk管中注入3.0mL新蒸馏的甲苯，氩气鼓泡5min后，氩气气氛下加入到玻璃反应釜中。充入高纯氢气至10atm，小心放出氢气后充放氢气三次后，充气至8atm，室温下搅拌8小时后，将釜内的氢气放掉后，减压除去溶剂后，用核磁共振检测原料转化率为大于99％。把反应余下的液体用10cm长的硅胶柱过滤，展开剂为乙酸乙酯∶石油醚10∶1，可得4’-甲氧基苯基乙醇。经气相色谱分析，产物的对映体过量为94％.1H NMR(300MHz，CDCl3)δ7.31(d，J＝9.0Hz，2H)，6.89(d，J＝9.0Hz，2H)，4.87(q，J＝6.3Hz，1H)，3.78(s，3H)，1.99(br，1H)，2.11(br，1H)，1.44(d，J＝6.6Hz，3H)；气相色谱(Suplco BETA-DEXTM 120，df＝0.25μm，0.25mm i.d.x 30m)；载气为N2(流速为0.8mL/min)；进样口温度为250℃；检测器温度为300℃；柱温为140℃；保留时间t(R)，27min；t(S)，27.8min，绝对构型为S构型。
实施例15：3’-溴代苯基乙酮的不对称氢化：
在氩气保护下，在一个已有一个磁子的干燥玻璃反应釜(100mL)内加入1.0mg(0.001mmol)催化剂12及7.5mg(0.067mmol)t-BuOK，抽真空至少5min后，用氩气置换三次。在一个干燥的Schlenk管中注入0.1mL 3’-溴代苯基乙酮和3.0mL新蒸馏的甲苯，氩气鼓泡5min后，氩气气氛下加入到玻璃反应釜中。充入高纯氢气至10atm，小心放出氢气后充放氢气三次后，充气至8atm，室温下搅拌8小时后，将釜内的氢气放掉后，减压除去溶剂后，用核磁共振检测原料转化率为大于99％。把反应余下的液体用10cm长的硅胶柱过滤，展开剂为乙酸乙酯∶石油醚10∶1，可得3’-溴代苯基乙醇。经气相色谱分析，产物的对映体过量为92％.11H NMR(300MHz，CDCl3)δ7.52(s，1H)，7.41-7.37(m，1H)，7.29-7.17(m，2H)，4.87(q，J＝6.6Hz，1H)，2.20(br，1H)，1.50(d，J＝6.6Hz，3H)；气相色谱(Suplco BETA-DEXTM 120，df＝0.25μm，0.25mm i.d.x 30m)；载气为N2(流速为1.1mL/min)；进样口温度为250℃；检测器温度为300℃；柱温为150℃；保留时间t(R)，18.9min；t(S)，19.3min，绝对构型为S构型。
实施例16：2’-甲基苯基乙酮的不对称氢化：
在氩气保护下，在一个已有一个磁子的干燥玻璃反应釜(100mL)内加入1.0mg(0.001mmol)催化剂12及7.5mg(0.067mmol)t-BuOK，抽真空至少5min后，用氩气置换三次。在一个干燥的Schlenk管中注入0.11mL(1mmol)2’-甲基苯基乙酮和3.0mL新蒸馏的甲苯，氩气鼓泡5min后，氩气气氛下加入到玻璃反应釜中。充入高纯氢气至10atm，小心放出氢气后充放氢气三次后，充气至8atm，室温下搅拌8小时后，将釜内的氢气放掉后，减压除去溶剂后，用核磁共振检测原料转化率为大于99％。把反应余下的液体用10cm长的硅胶柱过滤，展开剂为乙酸乙酯∶石油醚10∶1，可得2’-甲基苯基乙醇。经气相色谱分析，产物的对映体过量为77％.1H NMR(300MHz，CDCl3)δ7.50(d，J＝7.8Hz，1H)，7.24-7.29(m，3H)，5.09(q，J＝6.6Hz，1H)，2.32(s，3H)，2.11(br，1H)，1.44(d，J＝6.6Hz，3H)；气相色谱甲基(Suplco BETA-DEXTM 120，df＝0.25μm，0.25mm i.d.x 30m)；载气为N2(流速为1.0mL/min)；进样口温度为250℃；检测器温度为300℃；柱温为135℃；保留时间t(R)，14.2min；t(S)，15.8min，绝对构型通过测定为S构型。
实施例17：2’-氯代二苯基甲酮的不对称氢化：
在氩气保护下，在一个已有一个磁子的干燥玻璃反应釜(100mL)内加入1.0mg(0.001mmol)催化剂12、7.5mg(0.067mmol)t-BuOK及210mg 2’-氯代二苯基甲酮，抽真空至少5min后，用氩气置换三次。在一个干燥的Schlenk管中注入3.0mL新蒸馏的甲苯，氩气鼓泡5min后，氩气气氛下加入到玻璃反应釜中。充入高纯氢气至10atm，小心放出氢气后充放氢气三次后，充气至8atm，室温下搅拌8小时后，将釜内的氢气放掉后，减压除去溶剂后，用核磁共振检测原料转化率为大于99％。把反应余下的液体用10cm长的硅胶柱过滤，可得2’-氯代二苯基甲醇。经高效液相色谱分析，产物的对映体过量为96％.1H NMR(300MHz，CDCl3)δ7.58(d，J＝7.5Hz，1H)，7.39-7.17(m，8H)，6.19(s，1H)，2.50(br，1H)；高效液相色谱(column，Chiracel OD-H)；λ＝254nm；流动相，hexane/2-propanol＝93/7；温度，室温；流速，1.0mL/min；tR of(R)isomer(major)，8.5min；tR of(S)isomer，10.2min.。绝对构型为R构型。
实施例18：2-氯-4’-甲基二苯基乙酮的不对称氢化：
在氩气保护下，在一个已有一个磁子的干燥玻璃反应釜(100mL)内加入1.0mg(0.001mmol)催化剂12、7.5mg(0.067mmol)t-BuOK及220mg 2-氯-4’-甲基二苯基乙酮，抽真空至少5min后，用氩气置换三次。在一个干燥的Schlenk管中注入3.0mL新蒸馏的甲苯，氩气鼓泡5min后，氩气气氛下加入到玻璃反应釜中。充入高纯氢气至10atm，小心放出氢气后充放氢气三次后，充气至8atm，室温下搅拌8小时后，将釜内的氢气放掉后，减压除去溶剂后，用核磁共振检测原料转化率为大于99％。把反应余下的液体用10cm长的硅胶柱过滤，展开剂为乙酸乙酯∶石油醚10∶1，可得2-氯-4’-甲基二苯基乙醇。经高效液相色谱分析，产物的对映体过量为94％.1H NMR(300MHz，CDCl3)δ7.39-7.17(m，8H)，6.19(s，1H)，2.32(s，3H)；高效液相色谱(column，Chiracel OD-H)；λ＝254nm；流动相，hexane/2-propanol＝93/7；温度，室温；流速，1.0mL/min；tR of(R)isomer(major)，8.5min；tR of(S)isomer，10.1min.。绝对构型为R构型。
实施例19：2-萘基乙酮的不对称氢化：
在氩气保护下，在一个已有一个磁子的干燥玻璃反应釜(100mL)内加入1.0mg(0.001mmol)催化剂12、7.5mg(0.067mmol)t-BuOK及170mg 2-萘基乙酮，抽真空至少5min后，用氩气置换三次。在一个干燥的Schlenk管中注入3.0mL新蒸馏的甲苯，氩气鼓泡5min后，氩气气氛下加入到玻璃反应釜中。充入高纯氢气至10atm，小心放出氢气后充放氢气三次后，充气至8atm，室温下搅拌8小时后，将釜内的氢气放掉后，减压除去溶剂后，用核磁共振检测原料转化率为大于99％。把反应余下的液体用10cm长的硅胶柱过滤，展开剂为乙酸乙酯∶石油醚10∶1，可得2-萘基乙醇。经气相色谱分析，产物的对映体过量为92％.1H NMR(300MHz，CDCl3)δ＝7.86-7.83(m，4H)，7.53-7.46(m，3H)，3.51(q，J＝6.6Hz，1H)，1.61(d，J＝6.6Hz，3H)；气相色谱(Suplco BETA-DEXTM 120，df＝0.25μm，0.25mm i.d.x 30m)；载气为N2(流速为1.0mL/min)；进样口温度为250℃；检测器温度为300℃；柱温为170℃；保留时间t(R)，32.2min；t(S)，32.7min，绝对构型为S构型。
实施例20：β-N，N-二甲氨基-α-苯乙酮的不对称氢化：
在氩气保护下，在一个已有一个磁子的干燥玻璃反应釜(100mL)内加入1.0mg(0.001mmol)催化剂12及7.5mg(0.067mmol)t-BuOK，抽真空至少5min后，用氩气置换三次。在一个干燥的Schlenk管中注入160mg(1mmol)β-N，N-二甲氨基-α-苯乙酮和3.0mL新蒸馏的甲苯，氩气鼓泡5min后，氩气气氛下加入到玻璃反应釜中。充入高纯氢气至10atm，小心放出氢气后充放氢气三次后，充气至8atm，室温下搅拌8小时后，将釜内的氢气放掉后，减压除去溶剂后，用核磁共振检测原料转化率为大于99％。把反应余下的液体用10cm长的硅胶柱过滤，展开剂为乙酸乙酯∶石油醚1∶1，可得β-N，N-二甲氨基-α-苯乙醇。经气相色谱分析，产物的对映体过量为82％.气相色谱(Suplco BETA-DEXTM 120，df＝0.25μm，0.25mm i.d.x 30m)；载气为N2(流速为1.0mL/min)；进样口温度为250℃；检测器温度为300℃；柱温为120℃；保留时间t(major)，34.6min；t(minor)，38.3min。
实施例21：频那酮的不对称氢化：
在氩气保护下，在一个已有一个磁子的干燥玻璃反应釜(100mL)内加入1.0mg(0.001mmol)催化剂12及7.5mg(0.067mmol)t-BuOK，抽真空至少5min后，用氩气置换三次。在一个干燥的Schlenk管中注入0.12mL(1mmol)频那酮和3.0mL新蒸馏的甲苯，氩气鼓泡5min后，氩气气氛下加入到玻璃反应釜中。充入高纯氢气至10atm，小心放出氢气后充放氢气三次后，充气至8atm，室温下搅拌8小时后，将釜内的氢气放掉后，淬灭反应。经气相色谱分析，转化率为大于99％，产物的对映体过量为72％.气相色谱(Suplco BETA-DEXTM 120，df＝0.25μm，0.25mm i.d.x 30m)；载气为N2(流速为0.2mL/min)；进样口温度为250℃；检测器温度为300℃；柱温为50℃；保留时间t(R)，22.7min；t(S)，24.0min，绝对构型为R构型。
催化转移氢化反应
实施例22：苯基乙酮的不对称转移氢化：
在氩气保护下，在一个已有一个磁子的干燥Schlenk管中(20mL)内加入1.0mg(0.001mmol)催化剂12及4.5mg(0.040mmol)t-BuOK，抽真空至少5min后，用氩气置换三次。在一个干燥的Schlenk管中注入0.12mL(1mmol)苯基乙酮和3.0mL新蒸馏的异丙醇，氩气鼓泡5min后，氩气气氛下加入到上述Schlenk管中。加热80℃下搅拌12小时后减压除去溶剂，核磁共振检测原料转化率为95％。把反应余下的液体用10cm长的硅胶柱过滤，展开剂为乙酸乙酯∶石油醚10∶1，可得1-苯基乙醇。经气相色谱分析，产物的对映体过量为15％.1H NMR(300MHz，CDCl3)δ7.34-7.32(m，5H)，4.82(q，J＝9.6Hz，1H)，2.61(br，1H)，1.44(d，J＝4.2Hz，3H)；气相色谱(Suplco BETA-DEXTM 120，df＝0.25μm，0.25mm i.d.x 30m)；载气为N2(流速为1.0mL/min)；进样口温度为250℃；检测器温度为300℃；柱温为120℃；保留时间t(R)，14.7min；t(S)，15.2min，绝对构型为S构型。
对上述不对称氢化反应的说明：
上述不对称氢反应中所使用的溶剂可以为苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、乙醚、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、乙腈、乙二醇二甲迷、氯仿、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮等。
所用的碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾、叔丁醇盐、碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐、氟化盐、氢化钠、氢化钾、氢化钙、三乙胺、二异丙基乙基胺、四甲基乙二胺、N，N-二甲基苯胺、N，N-二乙基苯胺、1，4-二氮杂二环[2，2，2]辛烷(DABCO)、二氮杂二环十二烷(DBU)、1，4-二甲基哌嗪、1-甲基哌啶、1-甲基吡咯、喹啉、或吡啶等。
反应时间可以为1-48小时，采用氢气的压力可以为1-80atm。
Claims (9)
1.一种金属钌络合物以及其它过渡金属络合物，具有如下的结构式：
其中A或B是R1R2R3P，或者A和B是
络合物可以是顺式或反式构型；M是Ru、Pd、Cu或Fe；X是氯、溴、碘或氢；Y是氯、溴、碘或BH4；R11是如下一些基团：
，其中的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R10、R14、R15、R16、R17、R18或R19是氢或C1-12的烃基。当双氮配体有一个手性中心时，其绝对构型是R构型或S构型，当双氮配体有二个手性中心时，其绝对构型既可以是(R，R)构型，也可以是(S，S)构型。当采用双膦配体时，其中R9是如下一些基团：
，而双膦配体中的R7或R8可以分别为苯基、对甲基苯基和3，5-二甲基苯基等。
2.一种金属钌络合物以及其它过渡金属络合物，其特征是具有如下的结构式：
其中M、X、Y、R1、R2、R3、R7、R8、R9、R10或R11如权利要求1所述。
3.如权利要求1所述的一种金属钌络合物以及其它过渡金属络合物，其特征是所述的C1-12的烃基是甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正丁基、叔丁基、环戊基、环己基、环庚基、苯基、苄基、3，5-二甲基苄基、1-萘基、2-萘基或
等。R12或R13可以分别是氢、甲基、甲氧基、异丙基、叔丁基、环己基、环庚基、苯基、苯氧基、甲基苯氧基、3，5-二甲基苯基、苄基和萘基等。
4.如权利要求1所述的一种金属钌络合物以及其它过渡金属络合物的制备可以在有机溶剂中和反应温度为0℃-120℃下，由过渡金属化合物、双氮配体、双膦配体或单膦配体反应0.5～20小时获得，其中过渡金属化合物、双氮配体、双膦配体或单膦配体的摩尔比为1∶1～3∶1～5，其中双膦配体或单膦配体的结构式为A和B，双氮配体的结构式为
其中A、B、R10、和R11如权利要求1所述，所述的过渡金属化合物是Ru、Pd、Cu或Fe的卤化物或者是它们的络合物。
5.如权利要求4所述的一种金属钌络合物以及其它过渡金属络合物的合成方法，其特征是采用单膦配体时，过渡金属化合物和双氮或单膦配体的摩尔比为1∶1～3∶3～5。
6.如权利要求4所述的一种金属钌络合物以及其它过渡金属络合物的合成方法，其特征是采用双膦配体时，过渡金属化合物和双氮或双膦配体的摩尔比为1∶1～3。
7.如权利要求4所述的一种金属钌络合物以及其它过渡金属络合物的合成方法，其特征是所述的过渡金属化合物是[RuX2(C6H6)]2、RuX3、PdX2、CuX2或FeX2，所述的X是卤素。
8.如权利要求1所述的一种金属钌络合物以及其它过渡金属络合物的用途，其特征是所述的过渡金属络合物用于催化不对称转移氢化和不对称氢化反应。
9.如权利要求1所述的一种金属钌络合物以及其它过渡金属络合物的用途，其特征是所述的过渡金属络合物用于苯乙酮及其衍生物的催化不对称转移氢化反应，也可以用于α位是大位阻烷基的酮、苯乙酮及其衍生物、二苯甲酮及其衍生物β-N，N-二甲氨基-α苯乙酮及其衍生物和其它酮类化合物的催化不对称氢化反应。
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