CN1791607A - 手性配体及其过渡金属络合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及手性磷化合物及其过渡金属络合物，还涉及这些过渡金属络合物的应用，特别是在不对称合成中的应用。

Description

说明书 手性配体及其过渡金属络合物
本发明涉及手性氮-磷化合物及其过渡金属络合物，还涉及这些过渡金属络合物的应用，特别是在不对称合成中的应用。
对映异构富化的(enantiomerically enriched)手性化合物是珍贵的用于制备农用化学品和药物的原料。不对称催化在此类对映异构富化的手性化合物合成中已得到很大的工业上的重视。
大量不对称合成领域的出版物清楚地表明，氮-磷化合物的过渡金属络合物非常适合用作不对称反应中的催化剂，特别是烯丙基取代反应、氢化反应和Heck反应(也参见Malkov等，Tetrahedron Letters，2001，42，3045-3048；Pfaltz等，Adv.Synth.Cat.，2003，345，33-44；Chelucci等，Tetrahedron，2001，57，9989-9996，Schleich，Helmchen，Eur.J.Org.Chem.，1999，2525-2521)。
至今为止已知的化合物的缺陷在于其制备过程复杂，需要若干阶段，并且中心配体结构的空间和电子变异困难，对于催化反应中较宽的底物范围只有很小的适用性。
因此仍然需要开发空间和电子性质易于改变的配体体系，并且该配体的过渡金属络合物作为催化剂，特别是在不对称合成中，不仅能够提供良好的对映选择性，而且能够提供良好的转化速率。
发明内容
已发现通式(I)的氮-磷化合物
其中，
*1、*2各自独立地标志R或S构型的手性碳原子，
R1和R2各自独立为任选取代的共有1至18个碳原子的烃基，
Het是任选取代的偶氮芳基，以及
A*是任选取代的二价碳环基，共含有5至18个碳原子，其自身内不具有任何镜面来作为对称元素(in itself，as a symmetry element，does notpossess any mirror plane)。
在本发明的文本中，一般提及或在优选范围内的上述和下列的所有基的定义、参数和阐述，都可以任何期望的方式互相组合，即也在单独的范围和优选的范围之间。
术语“二价碳环”(”carbodivalent，cyclic”)指A*基通过两个碳原子与通式(I)的分子中其它的原子相结合，并且A*基至少有一个环。
烷基、亚烷基和烷氧基分别各自独立为直链、环状、支化或未支化的烷基、亚烷基和烷氧基。同样适用于芳烷基中的非芳香部分。
C1-C4烷基是例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基和叔丁基；C1-C8烷基是附加的例如正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、新戊基、环已基、环戊基和正己基；C1-C12烷基是进一步附加的例如金刚烷基、同分异构的盖基、正壬基、正癸基和正十二烷基；C1-C20烷基是更进一步附加的例如正十六烷基和正十八烷基。
C1-C8烷氧基是例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基和叔丁氧基、正戊氧基、新戊氧基、环己氧基、环戊氧基、正己氧基和正辛氧基；C1-C12烷氧基是进一步附加的例如金刚烷氧基、同分异构的氧基、正癸氧基和正十二烷氧基。
C2-C20烯基是例如乙烯基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、1-己烯基、1-庚烯基、1-辛烯基或2-辛烯基。
氟代烷基在任何情况下都独立为被氟原子单取代、多取代或全取代的直链、环状、支化或未支化的烷基。
例如，C1-C20-氟代烷基是三氟甲基、2，2，2-三氟乙基、五氟乙基、九氟丁基、全氟辛基、全氟十二烷基和全氟十六烷基。
芳基代表具有5至18个主链碳原子的杂芳族基，其中每个环中没有或有一个、两个或三个主链碳原子，但在整个分子中至少有一个主链碳原子被选自氮、硫和氧的杂原子取代，但是优选代表具有6至18个主链碳原子的碳环芳族基。
具有6至18个主链碳原子的碳环芳族基的实例为苯基、萘基、菲基、蒽基或氟代烯基(fluoroenyl)；具有5至18个主链碳原子且其中每个环中没有或有一个、两个或三个主链碳原子但整个分子中至少一个主链碳原子被选自氮、硫和氧取代的杂原子的杂芳族基为例如吡啶基、噁唑基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基或喹啉基。
此外，碳环芳族基或杂芳族基每个环中可最多被五个相同或不同的取代基取代，其中取代基各自独立选自氯、氟、C1-C12烷基、C4-C10芳基、C5-C11芳烷基、C1-C12烷氧基、二(C1-C8烷基)氨基、COO(C1-C8烷基)、CON(C1-C8烷基)2、COO(C1-C8芳烷基)、COO(C4-C14芳基)、CO(C1-C8烷基)、C5-C15芳烷基或三(C1-C6烷基)硅烷氧基。
同样类似地适用于芳氧基。
偶氮芳基代表具有5至18个主链碳原子的杂芳族基，并且其中每个环中没有或有一个、两个或三个主链碳原子但至少在整个分子中有一个主链碳原子可被杂原子取代，但是必须存在至少一个氮原子，而其它的杂原子选自氮、硫和氧。对于其它的取代基，以上所述同样适用于芳基。
芳烷基各自独立为直链、环状、支化或未支化的可被上述芳基单取代、多取代或全取代的烷基。
C5-C14芳烷基是例如苄基、1-苯乙基、1-苯丙基、2-苯丙基和1-奈甲基，若合适的话还有同分异构或立体异构形式。
芳烯基各自独立为直链、环状、支化或未支化的被上述芳基单取代、多取代或全取代的烯基。
C6-C14芳烯基是例如1-苯乙烯基或2-苯乙烯基。
通式(I)化合物的优选取代模式在下文中限定：
若A*是二价碳环基，则通常导致含有Het和PR1R2基的亚乙基桥的构象转化(mobility)受到严格的限制。Het和PR1R2基优选相互反式排列。
若通式(I)中用1*和2*表示的碳原子是手性(stereogenic)原子，A*自身内不具有任何镜面来作为对称元素，则造成通式(I)的化合物以立体异构体的形式出现。本发明包括纯立体异构体和任何它们的混合物。
优选立体异构富化的通式(I)的化合物。在本发明的文本中，立体异构富化意味着一种立体异构体比特定的其它立体异构体以相对高一些的比例存在。其它立体异构体可为对映异构体或非对映异构体。
基于所有立体异构体的总量，一种立体异构体的相对比例较优的为至少90％，更优的为至少95％，最优的为至少98.5％。
R1和R2各自独立优选：C1-C20烷基、C1-C20氟代烷基、C2-C20烯基、C4-C24芳基、C5-C25芳烷基或C6-C26芳烯基，还有共有4至20个碳原子的环基。
R1和R2各自独立更优选：C3-C12烷基、C4-C14芳基、C5-C13芳烷基或者还有C4-C5芳烯基。
R1和R2各自独立最优选：异丙基、叔丁基、环己基、戊基、2-(C1-C8)烷基丙基如邻甲苯基、3-(C1-C8)烷基苯基如间甲苯基、4-(C1-C8)烷基苯基如对甲苯基、2，6-二-(C1-C8)烷基苯基如2，6-二甲基苯基、2，4-二-(C1-C8)烷基苯基如2，4-二甲基苯基、3，5-二-(C1-C8)-烷基苯基如3，5-二甲基苯基、3，4，5-三-(C1-C8)烷基苯基如莱基和Isityl，2-(C1-C8)烷氧基苯基如邻茴香基和邻苯乙基、3-(C1-C8)烷氧基苯基如间茴香基和间苯乙基、4-(C1-C8)烷氧基苯基如对茴香基和对苯乙基、2，4-二-(C1-C8)烷氧基苯基如2，4-二甲氧基苯基、2，6-二-(C1-C8)烷氧基苯基如2，6-二甲氧基苯基、3，5-二-(C1-C8)-烷氧基苯基如3，5-二甲氧基苯基、3，4，5-三-(C1-C8)烷氧基苯基如3，4，5-三甲氧基苯基、3，5-二烷基-4-(C1-C8)-烷氧基苯基如3，5-二甲基-4-茴香基、3，5-(C1-C8)二烷基-4-二(C1-C8)-烷基氨基苯基、3，5-二甲基-4-二甲基氨基苯基、4-二-(C1-C8)烷基氨基苯基如4-二乙基氨基苯基和4-二甲基氨基苯基、3，5-双-[(C1-C4)-氟代烷基]苯基如3，5-双-三氟甲基苯基、2，4-双-[(C1-C4)-氟代烷基]苯基如2，4-双-三氟甲基苯基、4-[(C1-C4)-氟代烷基]苯基如4-三氟甲基苯基和被氟和/或氯一取代、二取代、三取代、四取代或五取代的苯基、芴基或萘基，诸如4-氟苯基和4-氯苯基以及呋喃基。
偶氮芳基优选2-吡啶基或2-喹啉基，提及的基可进一步被一个、两个或三个各自独立选自氯、溴、氟、C1-C12烷基、C4-C10芳基、C5-C11芳烷基和C1-C12烷氧基的基所取代。
最优选的偶氮芳基是2-吡啶基、6-溴-2-吡啶基、6-苯基-2-吡啶基和2-喹啉基。
特别优选的通式(I)的化合物是那些通式(Ia)和(Ib)的化合物：
其中，
R1、R2和Het各自符合上述的定义和优选范围。
通式(I)的化合物包括：
2-[(1S，2R，3R，4S)-3-(二苯基膦基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]吡啶、
2-[(1S，2R，3S，4S)-3-(二苯基膦基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]-6-苯基吡啶、
2-[(1S，2R，3R，4S)-3-(二环己基膦基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]-吡啶、
2-[(1S，2R，3S，4S)-3-(二苯基膦基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]喹啉、
2-[(1S，2R，3S，5R)-3-(二苯基膦基)-6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-基]吡啶和
2-[(1S，2R，3S，5R)-3-(二苯基膦基)-6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-基]-6-苯基吡啶。
例如，通式(I)或(Ia)和(Ib)的化合物可通过由通式(II)的化合物依据以下的方案来制备。
步骤a)
步骤b)
在通式(II)、(III)、(IV)和(V)中，1*、2*、R1、R2、Het和A*各自独立符合上述定义和优选范围。
X1和X2各自独立为氯、溴、碘或磺酸酯，优选溴、碘或C1-C4全氟烷基磺酸酯。
金属化可通过例如这样的方式实现，即通式(III)的化合物以本领域技术人员已知的方式转化为类似的有机锌或有机镁化合物，然后将它们与通式(II)的化合物在催化剂存在下反应得到通式(IV)的化合物。在步骤a)中使用的催化剂可为例如钯络合物或镍络合物。
通式(IV)的化合物，作为通式(I)化合物的有价值的中间体的也同样被本发明所包括。所有提及的Het和A*的范围和优选范围同样适用。
优选的通式(IV)的化合物是那些通式(IVa)和(IVb)的化合物：
Figure A20048001355300121
其中，
Het具有通式(I)中指定的定义和优选范围。
个别化合物包括：
2-[(1R，4R)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-烯-2-基]吡啶、
2-溴-6-[(1R，4R)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-烯-2-基]吡啶、
2-[(1R，4R)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-烯-2-基]喹啉、
2-[(1R，5S)-6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-烯-2-基]吡啶、
2-溴-6-[(1R，5S)-6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-烯-2-基]吡啶、
2-苯基-6-[(1R，4R)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-烯-2-基]吡啶和
2-[(1R，5S)-6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-烯-2-基]-6-苯基吡啶。
步骤b)可通过这样的方式实现，即将通式(V)的化合物在碱存在下转化得到通式(I)的化合物，其中碱能够在溶剂存在下使通式(V)的化合物至少部分脱质子化。
优选的碱是醇盐；优选的溶剂是亚砜如二甲基亚砜、砜如四亚甲基砜、或仲碳酰胺如二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。
特别优秀的方法是Knochel等人在Tetrahedron Letters 2002，43，第5817-5819页中描述的使用叔丁醇钾作为碱、二甲基亚砜作为溶剂的方法。
另选步骤b)，可依据下列方案，
在步骤c)中，
将通式(IV)的化合物通过与通式(VI)的化合物反应转化为通式(VII)的化合物，以及，在步骤d)中，将通式(VII)的化合物还原为通式(I)的化合物。
步骤c)
Figure A20048001355300131
步骤d)
步骤c)的实现与步骤b)完全相似，步骤d)以已知的方式进行，例如通过硅烷特别是三氯硅烷在碱特别是三乙胺存在下还原。
包括步骤c)和d)的方法特别在使用通式(III)的富电子膦时有优势。
通式(VII)的化合物，作为通式(I)化合物的有价值的中间体也同样被本发明所包括。所有提及的Het和A*的范围和优选范围同样适用。
优选的通式(VII)的化合物是那些通式(VIIa)和通式(VIIb)的化合物：
其中，
R1、R2和Het各自符合上述的定义和优选范围。
个别通式(VIIa)和(VIIb)的化合物包括：
2-[(1S，2S，3R，4S)-3-(二苯基磷酰基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]吡啶、
2-[(1S，2R，3R，4S)-3-(二苯基磷酰基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]-6-苯基吡啶、
2-[(1S，2S，3R，4S)-3-(二环己基磷酰基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]吡啶、
2-[(1S，2S，3R，4S)-3-(二苯基磷酰基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]喹啉、
2-[(1S，2R，3S，5R)-3-(二苯基磷酰基)-6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-基]吡啶和
2-[(1S，2R，3S，5R)-3-(二苯基磷酰基)-6，6-三甲基二环[3.1.1]庚-2-基]-6-苯基吡啶。
本发明还包括含有本发明的通式(I)的化合物的过渡金属络合物。优选的是含有通式(I)立体异构富化化合物的过渡金属络合物。
优选的过渡金属络合物是钌、锇、钴、铑、铱、镍、钯、铂和铜的络合物，更优选的是钌、铑、铱、镍和钯的络合物，最优的是钯和铱的络合物。
本发明的过渡金属络合物特别适合作为催化剂。因此本发明还包括含有本发明的过渡金属络合物的催化剂。
使用的催化剂例如可为分离出来的过渡金属络合物或那些通过过渡金属化合物与通式(I)的化合物反应制得的过渡金属络合物。
优选的包括通式(I)化合物的分离出来的过渡金属络合物是其中过渡金属与通式(I)的化合物的比例为1∶1的那些络合物。
本发明的通式(VIII)的化合物是优选的，
            [(I)L1 2M]An           (VIII)
其中，(I)代表符合文中定义和优选范围的通式(I)的化合物，
M是铑或铱，以及
L1每种情况下为C2-C12亚烷基，例如亚乙基或环亚辛基、或腈，诸如乙腈、苄腈或苄基腈，或
L1 2(C4-C12)-二烯，例如二环[2.2.1]庚2，5-二烯(降冰片二烯)或1，5-环辛二烯和
An为非配位或弱配位阴离子，例如甲磺酸根、三氟甲磺酸根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、高氯酸根、六氟锑酸根、四(双-3，5-三氟甲基苯基)硼酸根或四苯基硼酸根。
但是，优选的过渡金属络合物是通过过渡金属化合物与通式(I)的化合物反应得到的那些络合物。
合适的过渡金属化合物是例如通式为(IXa)、(Ixb)、(Ixc)或(Ixd)的过渡金属化合物：
            M(An1)q               (IXa)
其中，
M是铑、铱、钌、镍、钯、铂或铜，
An1是氯、溴、乙酸根、硝酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根或乙酰丙酮，以及
q对于铑、铱、钌为3，对于镍、钯、铂为2，对于铜为1；
            M(An2)qL1 2            (IXb)
其中，
M是铑、铱、钌、镍、钯、铂或铜，
An2是氯、溴、乙酸根、甲磺酸根或三氟甲磺酸根、四氟硼酸根或六氟磷酸根、高氯酸根、六氟锑酸根、四(双-3，5-三氟甲基苯基)硼酸根或四苯基硼酸根，
q对于铑、铱为3，对于钌、镍、钯、铂为2，对于铜为1，
L1每种情况下为C2-C12亚烷基，例如亚乙基或环亚辛基、或腈，诸如乙腈、苄腈或苄基腈，或
L1 2(C4-C12)-二烯，例如二环[2.2.1]庚2，5-二烯(降冰片二烯)或1，5-环辛二烯；
            [ML2An1 2]2            (IXc)
其中，
M是钌，以及
L2代表芳基，例如甲基异丙基苯、莱基、苯基或环亚辛二烯、降冰片二烯或甲基烯丙基；
            [M(L3)2]An4           (IXd)
其中，
M是铱或铑，
L3是(C4-C12)-二烯，例如二环[2.2.1]庚2，5-二烯(降冰片二烯)或1，5-环辛二烯；
An4为非配位或弱配位阴离子，例如甲磺酸根、三氟甲磺酸根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、高氯酸根、六氟锑酸根、四(双-3，5-三氟甲基苯基)硼酸根或四苯基硼酸根。
另外的合适的过渡金属化合物为，例如，Ni(1，5-环辛二烯)2、Pd2(二亚苄基丙酮)3、Pd[PPh3]4、环戊二烯基2Ru、Rh(acac)(CO)2、Ir(吡啶)2(1，5-环辛二烯)、Cu(苯基)Br、Cu(苯基)Cl、Cu(苯基)I、Cu(PPh3)2Br、[Cu(CH3CN)4]BF4和[Cu(CH3CN)4]PF6或多核桥络合物，诸如[Rh(1，5-环辛二烯)Cl]2、[Rh(1，5-环辛二烯Br)2、[Rh(乙烯)2Cl]2、[Rh(环辛烯)2Cl]2。
优选的过渡金属化合物为：
[Rh(cod)Cl]2、[Rh(cod)Br]2、[Rh(cod)2]ClO4、[Rh(cod)2]BF4、[Rh(cod)2]PF4、[Rh(cod)2]ClO6、[Rh(cod)2]OTf、[Rh(cod)2]BARF(Ar＝3，5-双三氟甲基苯基)、[Rh(cod)2]SbF6、RuCl2(cod)、[(甲基异丙基苯)RuCl2]2、[(苯)RuCl2]2、[(莱基)RuCl2]2、[(甲基异丙基苯)RuBr2]2、[(甲基异丙基苯)RuI2]2、[(甲基异丙基苯)Ru(BF4)2]2、[(甲基异丙基苯)Ru(PF6)2]2、[(甲基异丙基苯)Ru(BARF)2]2(Ar＝3，5-双三氟甲基苯基)、[(甲基异丙基苯)Ru(SbF6)2]2、[Ir(cod)Cl]2、[Ir(cod)2]PF6、[Ir(cod)2]ClO4、[Ir(cod)2]SbF6、[Ir(cod)2]BF4、[Ir(cod)2]OTf、[Ir(cod)2]BARF(Ar＝3，5-双三氟甲基苯基)、RuCl3、NiCl3、RhCl3、PdCl2、PdBr2、Pd(OAc)2、Pd2(二亚苄基丙酮)3、Pd(乙酰丙酮)2、CuOTf、CuI、CuCl、Cu(OTf)2、CuBr、CuI、CuBr2、CuCl2、CuI2、[Rh(nbd)Cl]2、[Rh(nbd)Br]2、[Rh(nbd)2]ClO4、[Rh(nbd)2]BF4、[Rh(nbd)2]PF6、[Rh(nbd)2]OTf、[Rh(nbd)2]BARF(Ar＝3，5-双三氟甲基苯基)、[Rh(nbd)2]SbF6、RuCl2(nbd)、[Ir(nbd)2]PF6、[Ir(nbd)2]ClO4、[Ir(nbd)2]SbF6、[Ir(nbd)2]BF4、[Ir(nbd)2]OTf、[Ir(nbd)2]BARF(Ar＝3，5-双三氟甲基苯基)、Ir(吡啶)2(nbd)、[Ru(DMSO)4Cl2]、[Ru(CH3CN)4Cl2]、[Ru(PhCN)4Cl2]、[Ru(cod)Cl2]n、[Ru(cod)4(甲代烯丙基)2]、[Ru(乙酰丙酮)3]。
更优选的是[Ir(cod)Cl]2、[Ir(cod)2]PF6、[Ir(cod)2]ClO4、[Ir(cod)2]SbF6、[Ir(cod)2]BF4、[Ir(cod)2]OTf、[Ir(cod)2]BARF(BARF＝3，5-双三氟甲基苯基)。
例如，以使用的通式(I)的化合物为基准计，基于金属含量的过渡金属化合物的使用量为25-200摩尔％，较优的是50-150摩尔％，更优的是75-125摩尔％，还要优的是100-115摩尔％。
包括本发明的过渡金属络合物的催化剂特别适合1，4加成、烯丙基取代、硼氢化、加氢醛化、氢氰化、Heck反应和氢化反应。
当催化剂包括含有立体异构富化的通式(I)的化合物的过渡金属络合物时，该催化剂特别适合上述反应的不对称性能。特别优选的是不对称硼氢化、不对称氢化和不对称烯丙基取代。
优选的不对称氢化反应是例如，如前手性烯胺、烯烃、烯醇醚类的前手性C＝C键，如前手性酮类的C＝O键和如前手性亚胺类的C＝N键的加氢。特别优选的不对称氢化是如前手性烯胺、烯烃类的C＝C键和如前手性亚胺类的C＝N键的加氢。
因此，本发明还包括一种用于制备立体异构富化(stereoisomericallyenriched)，特别是对映异构富化的化合物的方法，该方法的特征在于立体异构富化特别是对映异构富化的化合物或者通过烯烃、烯胺、烯酰胺、亚胺或酮的催化加氢，或者通过烯烃的硼氢化、随后如果合适的话进行氧化，或者通过烯丙基取代来制得，并且所使用的催化剂是那些包括立体异构富化的符合文中定义的通式(I)的化合物的过渡金属络合物。
以金属含量计的过渡金属化合物或过渡金属络合物的使用量例如以所使用的底物为基准计为0.001摩尔％至5摩尔％，较优的为0.001摩尔％至0.5摩尔％，最优的为0.001摩尔％至0.1摩尔％。
在一优选的实施方式中，例如，不对称氢化、不对称硼氢化可以以这样的方式来进行，即由过渡金属化合物和立体异构富化的通式(I)的化合物，若合适的话在一合适的溶剂中，加入底物并将反应混合物在反应温度下放置在氢气压力下或者加入合适的硼烷，来得到催化剂。
在一优选的实施方式中，不对称烯丙基取代可以以这样的方式来进行，即催化剂由过渡金属化合物和立体异构富化的通式(I)的化合物若合适的话在一合适的溶剂中，并加入底物和亲核试剂来得到。
对于氢化和硼氢化反应，优先使用包含通式(I)的化合物的铱络合物的催化剂，而对于烯丙基取代反应，优先使用包含通式(I)的化合物的钯络合物的催化剂。
上述过渡金属或过渡金属络合物的优选范围同样适用于此。
本发明的催化剂特别适用在制备立体异构富化特别是对映异构富化的医药和农药的活性成分，或这两类的中间体的方法。
本发明的优点在于配体可以由易于得到的反应物以有效的方式制备，并且它们的电子和空间性质可在较宽的范围内变化。而且，本发明的配体和它们的过渡金属络合物尤其是在不对称氢化、硼氢化和烯丙基取代中表现出良好的对映选择性和转化速率。
实施例
实施例1
(1R，4R)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-烯-2-基三氟甲磺酸盐的制备
将(1R，4R)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-酮{(D)樟脑}(10毫摩尔，1.52克)的THF(10毫升)溶液在-78℃下加入到二异丙基酰胺锂(LDA，10毫摩尔)的THF(25毫升)溶液中，并搅拌一小时。然后，加入N-苯基三氟甲磺酰亚胺(10.7毫摩尔，3.82克)的THF(15毫升)溶液，所得反应混合物在0℃下搅拌14小时。首先向反应混合物中加入30毫升饱和氯化铵溶液，然后再加入用于萃取的二乙醚。用水和氯化钠溶液清洗有机相，并用MgSO4干燥。残余物通过用硅胶进行层析纯化，洗脱剂为戊烷，得到期望的无色液体形式的产物(2.70克，产率为理论产率的90％)
[a]23 D＝+8.63(c 1.07，CHCl3)，
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ155.6，118.9(q，J＝318Hz)，57.3，54.2，50.5，31.2，25.7，20.0，19.3，9.8ppm。
MS(EI，70ev)：284(M+，22)，151(20)，123(100)，95(38)，81(31)，55(24)。
实施例2
(1R，5S)-6，6-二甲基二环[3.3.1]庚-2-烯-2-基三氟甲磺酸盐的制备
与实施例1相似，上述产物由(1R，5S)-6，6-二甲基二环[3.3.1]庚-2-酮制得，产率为理论产率的92％。
[a]26 D＝-23.5(c 0.545，CHCl3)，
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ155.4，118.9(q，J＝315Hz)，111.8，46.7，40.5，40.1，32.1，28.6，25.9，21.2ppm。
实施例3至9
通式(IVa)和(IVb)的偶氮芳基化合物的制备
实施例3
2-[(1R，4R)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-烯-2-基]吡啶的制备
将2-溴吡啶(20毫摩尔，3.16克)的THF(20毫升)溶液在-78℃下逐滴滴入正丁基锂溶液(1.5M，溶剂为20毫摩尔14毫升的己烷)中。反应混合物在-78℃搅拌30分钟，随后逐滴与ZnBr2溶液(1.7M，溶剂为21毫摩尔13毫升的THF)混合。在-78℃继续保持15分钟后，对溶液加热，30分钟后，与实施例1中的烯基三氟化物(10毫摩尔，2.84克)、Pd(dba)2(2摩尔％，0.2毫摩尔，0.12克)和THF溶剂(15毫升)中的二苯基膦二茂铁(dPPf)(2摩尔％，0.2毫摩尔，0.11克)混合。所得混合物随后在回流下加热15小时。减压除去THF，剩余物用二乙醚稀释。有机相用水和氯化钠溶液清洗后，用MgSO4干燥并在减压下浓缩。油状残余物通过用硅胶进行层析纯化，二乙醚为洗脱剂，得到期望的产物(1.66克，理论产率78％)
[a]27 D＝-176.4(c 1.825，CHCl3)。
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ157.8，149.8，149.4，136.1，135.9，121.5，121.3，57.3，55.3，52.2，32.1，26.0，20.1，20.0，14.5，12.8ppm。
实施例4
2-溴-6-[(1R，4R)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-烯-2-基]吡啶的制备
与实施例3相似，上述产物由2，6-二溴吡啶制得，产率为理论产率的70％。
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ158.6，148.3，141.6，138.3，137.7，125.2，119.7，57.3，55.2，52.2，31.9，26.0，20.0，19.9，12.7ppm。
实施例5
2-[(1R，4R)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-烯-2-基]喹啉的制备
与实施例3相似，上述产物由2-溴喹啉制得，产率为理论产率的65％。
[a]23 D＝-181.3(c 0.45，CHCl3)。
Mp：96-98℃
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ157.5，150.1，148.3，137.8，135.6，130.0，129.4，127.6，127.0，125.9，120.2，57.1，55.7，52.5，32.1，26.2，20.2，19.9，13.1ppm。
MS(EI，70ev)：263(M+，70)，248(100)，220(62)。
实施例6
2-[(1R，5S)-6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-烯-2-基]吡啶的制备
与实施例3相似，上述产物由2-溴吡啶和实施例2中的乙烯基三氟化物(vinyl triflate)制得，产率为理论产率的85％。
[a]23 D＝+27(c 0.725，CHCl3)。
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ158.2，149.4，147.8，136.4，124.5，121.6，119.3，43.2，41.1，38.2，32.4，31.9，26.6，21.3ppm。
MS(EI，70ev)：198(M+，47)，184(100)，156(14)。
实施例7
2-溴-6-[(1R，5S)-6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-烯-2-基]吡啶的制备
与实施例3相似，上述产物由2，6-二溴吡啶和实施例2中的乙烯基三氟化物(vinyl triflate(三氟甲基磺酸))制得，产率为理论产率的70％。
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ159.2，146.3，142.1，138.8，126.5，125.7，117.6，42.9，40.9，38.3，32.5，31.9，26.6，21.4ppm。
MS(EI，70ev)：278(M++1，70)，236(100)，154(46)。
实施例8
2-苯基-6-[(1R，4R)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-烯-2-基]吡啶的制备
将实施例4中的化合物(0.50毫摩尔，142毫克)和Pd(PPh3)4(0.02毫摩尔，23毫克，4摩尔％)的甲苯(2毫升)溶液与Na2CO3(1毫摩尔，106毫克)的水(1毫升)溶液相混合，随后与PhB(OH)2(0.53毫摩尔，64毫克)的MeOH(1毫升)溶液相混合。混合物在85℃下搅拌16小时。冷却后，加入饱和的氨水溶液(0.25毫升)和饱和的Na2CO3溶液(2.5ml)，混合物用CH2Cl2萃取。混合有机相用水和氯化钠溶液洗涤，然后用MgSO4干燥并在减压下浓缩。残余物通过用硅胶进行层析纯化，2％二乙醚-溶剂戊烷为洗脱剂，得到期望的产物(131毫克，产率为理论产率的91％)。
[a]21 D＝+166.5(c 0.585，CHCl3)。
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ156.3，154.7，148.6，138.8，135.5，127.6，127.5，125.8，118.3，116.1，55.7，54.1，50.9，30.7，24.8，18.7，18.5，11.7ppm。
实施例9
2-[(1R，5S)-6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-烯-2-基]-6-苯基吡啶的制备
与实施例8相似，上述产物由实施例7中的化合物制得，产率为理论产率的95％。
[a]25 D＝-13.2(c 0.56，CHCl3)。
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ157.5，156.4，147.9，140.2，137.1，129.0，128.9，127.3，124.4，118.1，117.3，43.0，41.1，38.3，32.5，31.9，26.8，21.4ppm。
MS(EI，70ev)：275(M+，100)，260(78)，232(85)。
实施例10至15
通式(VIIa)和(VIIb)的化合物的制备
实施例10
2-[(1S，2S，3R，4S)-3-(二苯基磷酰基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]吡啶的制备
将2毫升DMSO中的二苯基氧化膦(1毫摩尔，202毫克)和实施例3中的化合物(1毫摩尔，213毫克)在氩气气氛下连续加入到叔丁氧化钾(0.20毫摩尔，23毫克)的1毫升DMSO溶液中。将反应混合物在60℃下搅拌15小时。冷却到室温后，加入水和CH2Cl2，混合有机相用水和氯化钠溶液清洗，然后用MgSO4干燥并在减压下浓缩。残余物通过用硅胶进行层析纯化，10％二乙醚-溶剂CH2Cl2为洗脱剂，得到期望的产物(361毫克，产率为理论产率的87％)。
[a]23 D＝+78.9(c 0.56，CHCl3)。
Mp：132-139℃
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ159.7，134.7(d，J＝94.0Hz)，133.4(d，J＝94.0Hz)，131.6-131.3(m)，130.7(d，J＝2.7Hz)，128.9(d，J＝11.0Hz)，127.7(d，J＝11.0Hz)，125.6，121.4，53.3(d，J＝2.9Hz)，52.2(d，J＝5.1Hz)，51.0，48.1，45.2(d，J＝70.4Hz)，32.3(d，J＝13.7Hz)，28.2，21.2，20.2，14.5ppm。
31P NMR(81MHz，CDCl3)：δ32.8ppm
MS(EI，70ev)：415(M+，6)，332(30)，214(100)。
实施例11
2-[(1S，2R，3S，4S)-3-(二苯基磷酰基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]-6-苯基吡啶的制备
与实施例10相似，上述产物由实施例8中的化合物与二苯基氧化膦制得，产率为理论产率的72％。
[a]22 D＝-68.9(c 0.505，CHCl3)。
Mp：69-72℃
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ159.2，155.2，140.0，136.4，135.5，134.2，133.8，132.6，131.6-131.4(m)，130.7(d，J＝2.3Hz)，129.1，128.8(d，J＝11.0Hz)，127.6(d，J＝11.0Hz)，126.9，124.0，117.8，53.6(d，J＝2.9Hz)，52.1(d，J＝5.2Hz)，51.1，48.1，45.9，45.0，32.6(d，J＝13.7Hz)，28.4，21.1，20.2，14.6ppm。
31P NMR(81MHz，CDCl3)：δ32.6ppm
MS(EI，70ev)：477(M+，7)，276(100)。
实施例12
2-[(1S，2S，3R，4S)-3-(二环己基磷酰基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]吡啶的制备
与实施例10相似，上述产物由实施例8中的化合物与二环己基氧化膦制得，产率为理论产率的55％。
[a]27 D＝+14.7(c 0.475，CHCl3)。
Mp：128-132℃
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ160.3，148.9，135.9，126.1，121，8，53.3(d，J＝3.9Hz)，51.7(d，J＝5.0Hz)，50.6，48.3(d，J＝2.1Hz)，41.5-38.2(m)，32.2(d，J＝11.8Hz)，28.2-26.4(m)，21.4，20.1，14.6ppm。
31P NMR(81MHz，CDCl3)：δ50.8ppm。
MS(EI，70ev)：427(M+，2.5)，344(17)，214(100)。
实施例13
2-[(1S，2S，3R，4S)-3-(二苯基磷酰基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]喹啉的制备
与实施例10相似，上述产物由实施例5中的化合物与二苯基氧化膦制得，产率为理论产率的93％。
[a]28 D＝+83.4(c 0.525，CHCl3)。
Mp：70-78℃
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ160.1，147.5，135.1，133.8，132.5，131.6-131.4(m)，130.4(d，J＝2.7Hz)，129.6-128.8(m)，127.6-127.2(m)，125.9，123.9，54.2(d，J＝2.4Hz)，52.7(d，J＝4.6Hz)，51.3，48.0，45.0(d，J＝80.0Hz)，32.4(d，J＝14.0Hz)，28.3，21.2，20.2，14.9ppm。
31P NMR(81MHz，CDCl3)：δ32.9ppm。
MS(EI，70ev)：465(M+，3)，382(7)，264(100)。
实施例14
2-[(1S，2R，3S，5R)-3-(二苯基磷酰基)-6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-基]吡啶的制备
与实施例10相似，上述产物由实施例6中的化合物与二苯基氧化膦制得，产率为理论产率的86％。
[a]26 D＝-24(c 0.56，CHCl3)。
Mp：57-63℃
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ162.6(d，J＝2.7Hz)，147.24，135.9，134.3，133.1(d，J＝14Hz)，131.8，131.6(m)，131.0(d，J＝2.7Hz)，128.9(d，J＝11.0Hz)，127.6(d，J＝11.0Hz)，123.9，121.0，48.3(d，J＝5.6Hz)，46.6，40.7(d，J＝3.8Hz)，39.1，30.9，27.9，26.5(d，J＝2.1Hz)，25.6，24.7，22.7ppm。
31P NMR(81MHz，CDCl3)：δ38.4ppm。
MS(EI，70ev)：401(M+，13)，200(100)。
实施例15
2-[(1S，2R，3S，5R)-3-(二苯基磷酰基)-6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-基]-6-苯基吡啶的制备
与实施例10相似，上述产物由实施例9中的化合物与二苯基氧化膦制得，产率为理论产率的78％。
[a]29 D＝+59.2(c 0.76，CHCl3)。
Mp：67-73℃
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ162.6(d，J＝2.3Hz)，154.4，140.2，136.9，134.4，133.1(d，J＝3.2Hz)，131.8-131.5(m)，130.9(d，J＝2.7Hz)，129.1(d，J＝3.2Hz)，128.9，127.5(d，J＝11.3Hz)，126.9，122.4，117.4，48.3(d，J＝5.8Hz)，46.9，40.9(d，J＝4.1Hz)，39.3，31.4，28.0，26.6，25.9，24.9，23.0ppm。
31P NMR(81MHz，CDCl3)：δ37.9ppm。
MS(EI，70ev)：477(M+，7)，276(100)。
实施例16至21
通式(Ia)和(Ib)的化合物的制备
实施例16
2-[(1S，2R，3R，4S)-3-(二苯基膦基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]吡啶的制备
在氩气下向烧瓶中加入实施例12中的化合物(0.5毫摩尔，208毫克)、甲苯(15毫升)、三氯硅烷(10当量，5毫摩尔，0.5毫升)和三乙胺(20当量，10毫摩尔，1.4毫升)，并将混合物在120℃加热16小时。冷却到室温后，减压除去甲苯和过量的三氯硅烷。剩余物被提取在甲苯(15毫升)中，并与脱气的10％NaHCO3水溶液小心混合。在氩气下进行相分离，除去甲苯，用二乙醚清洗剩余物。在减压过滤和干燥后，得到粘性液体形式的产物(174毫克，87％)。
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ159.6，147.0，139.0(d，J＝15Hz)，136.3(d，J＝15Hz)，133.6，133.4，133.1，131.5，131.3，128.0，127.3-126.9(m)，126.1(d，J＝7.6Hz)，124.3，123.6，119.3，55.6(d，J＝9.9Hz)，50.4(d，J＝3.9Hz)，50.0，48.1(d，J＝12.5Hz)，42.6(d，J＝13.7Hz)，29.9(d，J＝7.3Hz)，27.3，20.0，19.8(d，J＝20.0Hz)，13.4ppm。
31P NMR(81MHz，CDCl3)：δ-2.1ppm。
实施例17
2-[(1S，2R，3S，4S)-3-(二苯基膦基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]-6-苯基吡啶的制备
与实施例16相似，上述产物由实施例11中的化合物制得，产率为理论产率的92％。
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ159.1，153.7，139.2(d，J＝15Hz)，138.9，136.2(d，J＝15Hz)，134.5，133.3(d，J＝18.8Hz)，131.4(d，J＝18.8Hz)，127.6-127.2(m)，126.8，126.1(d，J＝8.0Hz)，125.6，122.3，115.7，55.7(d，J＝9.9Hz)，50.4(d，J＝4.1Hz)，50.3，48.1(d，J＝12.8Hz)，42.4(d，J＝13.4Hz)，30.1(d，J＝6.9Hz)，27.4，19.9，19.7，13.5ppm。
31P NMR(81MHz，CDCl3)：δ-2.05ppm。
MS(EI，70ev)：475(M+，26)，392(18)，290(100)，182(32)。
实施例18
2-[(1S，2S，3R，4S)-3-(二环己基膦酰基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]吡啶的制备
与实施例16相似，上述产物由实施例12中的化合物制得，产率为理论产率的61％。
[a]27 D＝+14.7(c 0.475，CHCl3)。
Mp：128-132℃
13C NMR(75MHz，CDCl 3)：δ160.3，148.9，135.9，126.1，121，8，53.3(d，J＝3.9Hz)，51.7(d，J＝5.0Hz)，50.6，48.3(d，J＝2.1Hz)，41.5-38.2(m)，32.2(d，J＝11.8Hz)，28.2-26.4(m)，21.4，20.1，14.6ppm。
31P NMR(81MHz，CDCl3)：δ50.8ppm。
MS(EI，70ev)：427(M+，2.5)，344(17)，214(100)。
实施例19
2-[(1S，2R，3S，4S)-3-(二苯基膦基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]喹啉的制备
与实施例16相似，上述产物由实施例13中的化合物制得，产率为理论产率的60％。
13C NMR(75MHz，CDCl 3)：δ160.1，146.3，139.2(d，J＝15.0Hz)，136.1(d，J＝15.0Hz)，133.5，133.2，133.1，131.4(d，J＝17.2Hz)，128.3，127.4-126.8(m)，126.0-125.4(m)，124.2，122.2，56.4(d，J＝10.1Hz)，50.9(d，J＝3.8Hz)，50.5，48.1(d，J＝12.8Hz)，42.3(d，J＝13.7Hz)，30.0(d，J＝7.4Hz)，27.4，20.0，19.7，13.7ppm。
31P NMR(81MHz，CDCl3)：δ-1.53ppm。
MS(EI，70ev)：449(M+，28)，366(17)，264(100)，156(33)。
实施例20
2-[(1S，2R，3S，5R)-3-(二苯基膦基)-6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-基]吡啶的制备
与实施例16相似，上述产物由实施例14中的化合物制得，产率为理论产率的81％。
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ162.4(d，J＝2.6Hz)，146.2，136.8(d，J＝15.5Hz)，136.2(d，J＝15.5Hz)，134.1，133.3(d，J＝18.7Hz)，132.7(d，J＝18.7Hz)，127.6-127.1(m)，126.2(d，J＝7.0Hz)，122.0，119.1，50.7(d，J＝2.6Hz)，47.8(d，J＝4.9Hz)，40.6(d，J＝2.3Hz)，38.1(d，J＝1.6Hz)，30.4(d，J＝17.8Hz)，30.0，26.5，21.7，21.4(d，J＝8.1Hz)ppm。
31P NMR(81MHz，CDCl3)：δ10.5ppm。
MS(EI，70ev)：385(M+，6)，308(48)，200(100)。
实施例21
2-[(1S，2R，3S，5R)-3-(二苯基膦基)-6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-基]-6-苯基吡啶的制备
与实施例16相似，上述产物由实施例15中的化合物制得，产率为理论产率的82％。
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ161.9(d，J＝2.3Hz)，153.0，138.9，136.9(d，J＝15.5Hz)，136.1(d，J＝15.5Hz)，135.0，133.2(d，J＝＝18.8Hz)，132.7(d，J＝18.8Hz)，127.6-127.2(m)，126.1(d，J＝7.4Hz)，125.6，120.5，115.5，50.7(d，I＝19.0Hz)，47.7(d，J＝5.2Hz)，40.7(d，J＝2.5Hz)，38.4，30.6(d，J＝18.5Hz)，30.3，26.6，21.9，21.4(d，J＝8.3Hz)ppm。
31P NMR(81MHz，CDCl3)：δ10.1ppm。
MS(EI，70ev)：460(M+，2)，384(5)，276(100)。
实施例22至27
铱络合物的制备
实施例22
[Ir(16)(cod)]BARF
向一带有回流冷凝装置的二颈瓶中加入实施例16中的配体(0.1毫摩尔，40毫克)、[Ir(cod)Cl]2(0.05毫摩尔，33.6毫克)和CH2Cl2(5毫升)。将溶液在回流下加热1小时直到31P NMR显示游离配体消失。冷却到室温后，加入Na[BARF](0.15毫摩尔，130毫克)和H2O(5毫升)，将所得的两相反应混合物剧烈搅拌30分钟。相被分离，用CH2Cl2(2×20毫升)提取水相，用H2O(10毫升)清洗混合有机相并将其在减压下浓缩。剩余物通过用50％CH2Cl2-溶剂戊烷-作为洗脱剂进行柱层析来纯化，得到有机固体铱络合物(88％，138毫克)。
Mp：173-177℃
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ163.5-161.1(m)，151.7，139.7，135.2，134.6(d，J＝12.6Hz)，133.6(d，J＝9.3Hz)，132.1-122.8(m)，119.5，117.8，93.7(d，J＝8.8Hz)，96.5(d，J＝14.6Hz)，66.4，63.6，61.5(d，J＝7.4Hz)，51.1，49.0(d，J＝8.7Hz)，46.8-45.8(m)，37.4，34.2-33.9(m)，28.7，28.2，22.6，20.6，14.2ppm.。
31P NMR(81MHz，CDCl3)：δ18.9ppm。
C67H54BF24IrNP的元素分析：计算值：C 51.48，H 3.48，N 0.90.。
                              检测值：C 51.55，H 3.39，N 0.84。
实施例23
[Ir(17)(cod)]BARF
与实施例22相似，上述产物由实施例17中的配体制得，产率为理论产率的88％。
Mp：86-92℃
13C NMR(75MHz，CDCl 3)：δ163.3-159.7(m)，137.9-121.1(m)，116.5-116.4(m)，80.0(d，J＝3.1Hz)，75.7，70.7(d，J＝23.7Hz)，63.4，55.5，44.4(d，J＝5.3Hz)，39.6(d，J＝27.3Hz)，36.6，34.5(d，J＝5.6Hz)，31.5(d，J＝8.1Hz)，27.1，26.3，22.0(d，J＝3.9Hz)，19.8，19.5，13.9Hz ppm.。
31P NMR(81MHz，CDCl3)：δ19.9ppm。
实施例24
[Ir(18)(cod)]BARF
与实施例21相似，上述产物由实施例18中的配体制得，产率为理论产率的75％。
Mp：154-160℃
13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ164.1-161.1(m)，152.0，139.7，135.2，130.3-128.6(m)，126.7，124.8，123.0，119.5，117.8，89.8(d，J＝8.1Hz)，87.2(d，J＝14.5Hz)，64.9，61.7(d，J＝6.4Hz)，59.1，50.6，48.4(d，J＝7.7Hz)，47.9(d，J＝4.2Hz)，41.7，41.4，40.5，38.2，36.4(d，J＝19.5Hz)，33.4，31.7-25.9(m)，21.5，20.5，14.1ppm.。
31P NMR(81MHz，CDCl3)：δ14.3ppm。
实施例25
[Ir(19)(cod)]BARF
与实施例21相似，上述产物由实施例19中的配体制得，产率为理论产率的88％。
Mp：165-169℃
13C NMR(75MHz，CDCl 3)：δ165.2-162.8(m)，153.4，141.4，137.8(d，J＝53.1Hz)，136.9，136.4(d，J＝12.5Hz)，135.3(d，J＝9.4Hz)，133.9-133.6(m)，132.1-130.3(m)，128.5，126.6，125.2-124.6(m)，119.6-119.5(m)，95.6(d，J＝8.7Hz)，94.3(d，J＝15.0Hz)，68.2，65.3，63.3(d，J＝7.5Hz)，52.8，50.7(d，J＝8.5Hz)，48.6(d，J＝3.8Hz)，47.7(d，J＝26.3Hz)，39.1(d，J＝3.6Hz)，36.3-35.6(m)，30.5，29.9，28.9，28.5，24.3，22.4，14.2ppm.。
31P NMR(81MHz，CDCl3)：δ18.9ppm。
实施例26
[Ir(20)(cod)]BARF
与实施例21相似，上述产物由实施例20中的配体制得，产率为理论产率的85％。
Mp：85-90℃
1H NMR(200MHz，CDCl3)：δ8.62-8.54(m，1H)，7.80-7.00(m，25H)，4.86-4.62(m，1H)，4.56-4.42(m，1H)，4.36-4.20(m，1H)，3.90-3.78(m，1H)，3.10-2.90(m，1H)，2.80-1.00(m，18H)，0.85(s，3H)ppm.。
31P NMR(81MHz，CDCl3)：δ11.7ppm。
实施例27
[Ir(16)(cod)]PF6
与实施例22相似，上述产物由实施例16中的配体制得，但不使用六氟磷酸胺，产率为理论产率的80％。
Mp：217-220℃
31P NMR(81MHz，CDCl3)：δ19.5，-143.1(五重峰，J＝713Hz)ppm。
烯烃和亚胺的对映选择性氢化
实施例28-48
下列物质的氢化：
E-1，2-二苯基丙烯(S1)，
(E)-2-(4-甲氧基苯基)-1-苯基丙烯(S2)，
3-苯基-2-丁烯酸乙酯(S3)，
3-苯基-2-甲基烯丙醇(S4)，
3-苯基-2-甲基烯丙基乙酸酯(S5)，
N-乙酰苯丙氨酸甲酯(S6)和
N-苯基二苯甲酮亚胺(N-phenylbenzophenonimine)(S7)
将特定的络合物、底物(0.4毫摩尔)和甲苯(2毫升)加入到高压反应器中，高压反应器被密封并加氢气压力，将反应混合物搅拌一定的时间。除去甲苯，粗产物流过一用戊烷作为洗脱剂的短硅胶柱。除去溶剂后，得到产物。所得结果列于表1中。
表1：铱催化的对映选择性氢化：
实施例   络合物来自实施例   摩尔％   底物   反应条件(巴，小时，温度)   ％转化率   ％对映异构富化(ee)
27   22   1   S1   (50，12，25℃)   44   93.5(S)
28   22   1   S1   (50，12，25℃)   100   95(S)
29   22   0.5   S1   (50，12，25℃)   100   95(S)
30   22   1   S1   (1，5，25℃)   91   95(S)
31   22   0.5   S1   (1，2，25℃)   90   95(S)
32   24   1   S1   (1，12，25℃)   80   80(S)
33   25   1   S1   (50，12，25℃)   100   95(S)
34   25   1   S1   (50，12，25℃)   100   94(S)
35   25   1   S1   (50，2，25℃)   100   95(S)
36   25   0.5   S1   (1，5，25℃)   96   96(S)
37   25   0.1   S1   (50，12，25℃)   92   95(S)
38   26   1   S1   (50，2，25℃)   26   80(R)
39   22   1   S2   (50，2，25℃)   87   91(S)
40   25   1   S2   (50，2，25℃)   100   94.7(S)
41   25   1   S2   (1，2，25℃)   76   94(S)
42   25   1   S2   (50，2，25℃)   75   95.2(S)
43   22   1   S3   (50，2，25℃)   65   58(S)
44   22   1   S4   (50，2，25℃)   94   69(S)
45   22   1   S5   (50，2，25℃)   100   80(S)
46*   22   1   S6   (50，2，25℃)   100   95.4(S)
47*   22   1   S6   (50，2，25℃)   100   96.5(S)
48*，**   25   1   S7   (80，16，40℃)   100   21(S)
*溶剂CH2Cl2，
**添加1摩尔％的碘
实施例49和50
钯催化的1，3-二苯基烯丙基乙酸酯的烯丙型氨基化
实施例49
(-)-(R，E)-N-苄基-(1，3-二苯基-2-丙烯基)胺的制备
将氯化烯丙基钯二聚物(4.0微摩尔，1.5毫克，1.0摩尔％)和实施例20中的配体(8.0微摩尔，3.1毫克，2.0摩尔％)溶解在甲苯(1毫升)中，并在室温下搅拌10分钟。加入3-乙酸基-1，3-二苯基丙烯(0.4毫摩尔，100毫克)的甲苯(3毫升)溶液，并将混合物继续搅拌15分钟。随后，加入苄胺(0.8毫摩尔，86毫克)，并将混合物在室温下继续搅拌12小时。混合物用饱和NH4Cl水溶液猝灭，并用二乙醚萃取。用H2O(10毫升)清洗有机相并将其在减压下浓缩。剩余物通过用50％二乙醚-溶剂戊烷-作为洗脱剂进行柱层析来纯化，得到浅黄色油状的期望产物(95％，114毫克)，对映异构纯度为87％ee。
实施例50
反(R)-甲基2-甲酯基-3，5-二苯基戊-4-烯醇盐(enolate)的制备
将氯化烯丙基钯二聚物(12.5微摩尔，4.6毫克，2.5摩尔％)、乙酸钾(25微摩尔，3.5毫克，5.0摩尔％)和实施例16中的配体(25微摩尔，10毫克，5.0摩尔％)溶解在CH2Cl2(1毫升)中，并在室温下搅拌10分钟。加入3-乙酸基-1，3-二苯基丙烯(0.5毫摩尔，126毫克)的CH2Cl2(2毫升)溶液和N，O-双三甲基甲硅烷基乙酰胺(1.5毫摩尔，0.4毫升)，并将混合物继续搅拌15分钟。随后，加入苄胺(0.8毫摩尔，86毫克)，并将混合物在室温下继续搅拌12小时。混合物用饱和NH4Cl水溶液猝灭，并用二乙醚萃取。用H2O(10毫升)清洗有机相并将其在减压下浓缩。剩余物通过用25％乙酸乙酯-溶剂戊烷-作为洗脱剂进行柱层析来纯化，得到浅黄色油状的期望产物(75％，122毫克)，对映异构纯度为96％ee。
实施例51-53
铱催化的不对称硼氢化反应
(N，N-二苄基羰基氧)-4，5-二氮杂降冰片烷-1-醇的制备
将[Ir(cod)Cl]2(3.4毫克，0.005毫摩尔)、配体(0.011毫摩尔)和(N，N-二苄基羰基氧)-4，5-二氮杂降冰片烯(0.18克，0.5毫摩尔)与已脱气的THF(0.85毫升)一起在氩气气氛和-50℃下加入到Schlenk烧瓶中。将反应混合物在室温下搅拌30分钟，然后冷却到0℃。加入邻苯二酚硼烷(0.11毫升，1毫摩尔)，并将混合物继续搅拌4小时。加入EtOH(0.5毫升)、3M NaOH水溶液(0.85毫升)和30％H2O2(0.5毫升)，所得混合物搅拌过夜。在用乙酸乙酯(3×10毫升)萃取后，有机相用1M NaOH水溶液(5×10毫升)和饱和氯化钠溶液清洗，然后浓缩。剩余物通过用50％乙酸乙酯-溶剂环己烷-作为洗脱剂进行柱层析来纯化，得到期望的对映异构富化的醇。不同配体的结果列于表2中。
表2：铱催化的(N，N-二苄基羰基氧)-4，5-二氮杂降冰片烯的氢化
  实施例   配体来自实施例   ％ee   ％产率   ％转化率 构形
  51   16   71   57   95 (1S，4S，5S)
  52   19   13   43   85 (1S，4S，5S)
  53   20   44   67   95 (1S，4S，5S)

Claims (15)

1.通式(I)的化合物
Figure A2004800135530002C1
其中，
*1、*2各自独立地标志R或S构型的手性碳原子，
R1和R2各自独立为任选取代的共有1至18个碳原子的烃基，
Het是任选取代的偶氮芳基，以及
A*是任选取代的二价碳环基，共含有5至18个碳原子，其自身内不具有任何镜面来作为对称元素。
2.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物是立体异构富化的。
3.如权利要求2所述的化合物，其特征在于，基于所有立体异构体的总量，一种立体异构体的相对比例至少为98.5％。
4.如权利要求1至3的至少一项所述的化合物，其特征在于，R1和R2各自独立为C1-C20烷基、C1-C20氟代烷基、C2-C20烯基、C4-C24芳基、C5-C25芳烷基或C6-C26芳烯基，还有共具有4至20个碳原子的环基。
5.如权利要求1至4的至少一项所述的化合物，其特征在于，所述化合物如下：
2-[(1S，2R，3R，4S)-3-(二苯基膦基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]吡啶、
2-[(1S，2R，3S，4S)-3-(二苯基膦基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]-6-苯基吡啶、
2-[(1S，2R，3S，4S)-3-(二苯基膦基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]-喹啉、
2-[(1S，2R，3R，4S)-3-(二环己基膦基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]吡啶、
2-[(1S，2R，3S，5R)-3-(二苯基膦基)-6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-基]吡啶和
2-[(1S，2R，3S，5R)-3-(二苯基膦基)-6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-基]-6-苯基吡啶。
6.通式(IV)的化合物
Figure A2004800135530003C1
其中，
Het和A*各自如权利要求1中所定义。
8.如权利要求7所述的化合物，其特征在于，所述化合物如下：
2-[(1S，2S，3R，4S)-3-(二苯基磷酰基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]吡啶、
2-[(1S，2R，3S，4S)-3-(二苯基磷酰基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]-6-苯基吡啶、
2-[(1S，2S，3R，4S)-3-(二环己基磷酰基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]吡啶、
2-[(1S，2S，3R，4S)-3-(二苯基磷酰基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]喹啉、
2-[(1S，2R，3S，5R)-3-(二苯基磷酰基)-6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-基]吡啶和
2-[(1S，2R，3S，5R)-3-(二苯基磷酰基)-6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-基]-6-苯基吡啶。
9.通式(VII)的化合物
其中，
1*、2*、Het、A*、R1和R2各自如权利要求1中所定义。
10.如权利要求9所述的化合物，其特征在于，所述化合物如下：
2-[(1S，2S，3R，4S)-3-(二苯基磷酰基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]吡啶、
2-[(1S，2R，3S，4S)-3-(二苯基磷酰基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]-6-苯基吡啶、
2-[(1S，2S，3R，4S)-3-(二环己基磷酰基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]吡啶、
2-[(1S，2S，3R，4S)-3-(二苯基磷酰基)-1，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-基]喹啉、
2-[(1S，2R，3S，5R)-3-(二苯基磷酰基)-6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-基]吡啶和
2-[(1 S，2R，3S，5R)-3-(二苯基磷酰基)-6，6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-基]-6-苯基吡啶。
11.过渡金属络合物，其包括如权利要求1至6中的一项或多项所述的化合物。
12.如权利要求11所述的过渡金属络合物，其特征在于，所述过渡金属络合物是钌、锇、钴、铑、铱、镍、钯、铂和铜的络合物。
13.催化剂，其包括如权利要求11和12中的至少一项所述的过渡金属络合物。
14.如权利要求13所述的催化剂的在1，4加成、烯丙基取代、硼氢化、加氢醛化、氢氰化、Heck反应和氢化反应中的应用。
15.一种制备立体异构富化的化合物的方法，其特征在于，立体异构富化的化合物或者通过烯烃、烯胺、烯酰胺、亚胺或酮的催化加氢，或者通过烯烃的硼氢化和，如果合适的话，随后进行氧化，或者通过烯丙基取代来制得，并且所使用的催化剂是如权利要求13中所述的催化剂。
16.一种制备立体异构富化的医药和农药的活性成分，或这两类的中间体的方法，其特征在于，使用的催化剂是如权利要求13中所述的催化剂。
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