CN1980943A - 具有2,2'－键接的非手性或手性基团的1,1'－二膦二茂铁 - Google Patents
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Abstract
在式(I)的二茂铁二膦中-其中R例如表示甲基或苯基-可以通过在一个或两个CP环上改变结构而在多数情况下明显影响相应金属络合物的催化性能，并且在选定基材上能更好地优化并实质上改善催化反应。这类二膦配位体通过新的制备方法得到。
Description
本发明涉及一种2，2’-二膦-二茂铁，其在1，1’-位上具有带有手性α-C原子的基团，或者经由CH2基团而连接的非手性或手性基团，并且其在环戊二烯基的环上含有至少另一个取代基；还涉及制备其的方法；过渡金属与作为配位体的这种二膦形成的金属络合物；和金属络合物在任选非对称的加成反应中用作均相催化剂的用途，以及优选非对称氢化前手性不饱和有机化合物的方法。
手性二膦据信是用于非对称加成反应且特别是氢化反应中作为均相催化剂的过渡金属络合物中的极有价值的配位体。二膦型手性配位体已知有许多。然而在这些立体选择催化剂领域中仍然还有些悬而未决的问题，从而使得人们无法预见，在具有特定基材的某些反应中利用何种配位体可获得良好的催化剂活性和立体选择性。因此，目前是通过系列试验来鉴别出合适的配位体。如果找到了合适的配位体，则就能非常有益地针对目标反应而对其结构和性能进行优化。
长久以来便已公知一种Mandyphos(俗名)型二茂铁基二膦，
其中的R是例如，甲基或苯基，并且该物质还记载在P.Knochel等的综述性文献Tetrahedron：Asymmetry 10(1999)，第375至384页中。这些配位体的金属络合物对于特定的基材可带来比其他二膦配位体更好的氢化结果。这些配位体的性能可以仅只通过选择取代基R和/或仲膦基团中的取代基而改变。并且，利用在一个或两个环戊二烯基环上通过改变结构而获得进一步优化途径的方法，即能拓宽配位体的应用领域，这是极其理想的。但是，其中并没有公开这种结构的改变以及实现此的方法。
现已惊奇地发现，通过在前述类型的配位体的一个或两个环戊二烯基环中引入取代基和/或改变仲胺基团，在许多情况下即能明显地影响相应金属络合物的催化性能，并且对于所选基材可以更好地优化和实质改善催化反应。此外还发现，这类新型的二膦配位体可经由新的制备方法得到并且可模块化地经由特定的中间产品而制得。
本发明的第一项内容是消旋体、立体异构体的混合物或光学纯的立体异构体形式的具有式I或I’的化合物，
其中，
R表示氢，或未取代的或以F、Cl、OH、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的C1-C8烷基、C3-C8环烷基、C6-C10芳基或C7-C11芳烷基；
X1和X2相互独立地表示仲膦基团；
A1表示氨基；或
A1表示基团-OR3，且R3表示氢或未取代或以F、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基或-N(C1-C4烷基)2取代的C1-C18的烷基、C3-C8的环烷基、C6-C10的芳基、C7-C11芳烷基或C1-C18酰基；
R1和R2相互独立地表示卤原子或经由C原子、N原子、S原子、Si原子、P(O)-或P(S)-基团连接在环戊二烯环上的取代基；
m表示1至3的数，和
n表示0或1至3的数。
所谓立体异构体优选是带有R，S，R’，S’-、R，R，R’，R’-、S，R，S’，R-和S，S，S’，S’-构型的那些和它们的混合物。
R作为C1-C8烷基可以是直链和支链的并且优选R1作为烷基是C1-C4烷基。例如可以是指甲基、乙基、正丙基或异丙基和正、异或叔丁基以及指戊基、己基、庚基和辛基的异构体。取代烷基的例子是氟代烷基、二氟甲基、三氟甲基、三氟乙基、羟甲基、β-羟乙基、甲氧基甲基、乙氧基甲基和β-甲氧基乙基、烷基优选是直链的。优选R1作为烷基是甲基或乙基。
R作为环烷基优选是C5-C8环烷基。例如可以是环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基或环辛基，且其可以例如被F、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代。优选的环烷基是环戊基和环己基。
若R为C6-C10的芳基则可以是例如苯基或萘基。优选R1作为芳基是苯基，且其可以未取代或者被F、Cl、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代。
R作为芳烷基优选是苯基-C1-C4烷基且特别优选是苄基和β-苯乙基，并且苯基可以为F、Cl、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代。
在一个优选实施方式中，式I的化合物中R表示氢、甲基、乙基、环己基、苄基或苯基。
仲膦基团X1和X2可以含有两个相同或两个不同的烃基。优选仲膦基团X1和X2各自含有两个相同的烃基。此外，仲膦基X1和X2可以相同或不同。优选仲膦基团X1和X2是相同的。
烃基可以是未取代的或者是取代的和/或含有选自O、S或N的杂原子。它们可以含有1至22、优选1至18且特别优选1至14个C原子。优选的仲膦，其中膦基含有两个相同或不同的基团，该基团选自直链或支链的C1-C12烷基；未取代或以C1-C6烷基或C1-C6烷氧基取代的C5-C12环烷基或C5-C12环烷基-CH2-；苯基、萘基、呋喃基或苄基；或者以卤素(例如F、Cl和Br)、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基(例如三氟甲基)、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基(例如三氟甲氧基)、(C6H5)3Si、(C1-C12烷基)3Si、仲胺基或-CO2-C1-C6-烷基(例如-CO2CH3)取代的苯基或苄基。
作为含有优选1至6个C原子的烷基的P取代基的例子是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基，和戊基与己基的异构体。作为任选以烷基取代的环烷基的P取代基的例子是环戊基、环己基、甲基和乙基环戊基、二甲基环戊基、甲基和乙基环己基和二甲基环己基。作为以烷基、烷氧基、卤代烷基、卤代烷氧基和卤素取代的苯基和苄基的P取代基的例子是邻、间或对氟代苯基，邻、间或对氯代苯基，二氟或二氯苯基，五氟代苯基，甲苯基，二甲苯基，三甲苯基，乙苯基，甲苄基，甲氧基苯基，二甲氧基苯基，三氟甲基苯基，二-三氟甲基苯基，三-三氟甲基苯基，三氟代甲氧基苯基，二-三氟代甲氧基苯基和3，5-二甲基-4-甲氧基苯基。
优选的那些仲膦基含有选自C1-C6烷基，未取代或以1至3个C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的环戊基或环己基，未取代或以1至3个C1-C4烷基或C1-C4烷氧基、F、Cl、C1-C4氟代烷基或C1-C4氟代烷氧基取代的苄基且特别优选苯基的相同基团。取代基F也可以出现四或五次。
优选仲膦基团对应于式-PR3R4，其中R3和R4相互独立地为具有1至18个C原子的烃基，且其可以是未取代或以卤素、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、(C1-C4烷基)2氨基、(C6H5)3Si、(C1-C12烷基)3Si或-CO2-C1-C6烷基取代和/或含有杂原子O。
优选R3和R4是相同的基团，且选自直链或支链的C1-C6烷基，未取代或以一至三个C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的环戊基或环己基、呋喃基、降冰片基、金刚烷基，未取代或以一个至三个C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的苄基，且特别优选未取代或以一个至三个C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、-NH2、-N(C1-C6烷基)2、OH、F、Cl、C1-C4氟代烷基或C1-C4氟代烷氧基取代的苯基。
特别优选R3和R4表示相同的基团，且选自C1-C6烷基，环戊基，环己基，呋喃基和未取代或以一个至三个C1-C4烷基、C1-C4烷氧基和/或C1-C4氟代烷基取代的苯基。
所谓仲膦基X1和X2可以是指环仲膦基，例如具有下式的那些，
它们可以是未取代或以-OH、C1-C8烷基、C4-C8环烷基、C1-C6烷氧基、C1-C4烷氧基-C1-C4烷基、苯基、C1-C4烷基-或C1-C4烷氧基苯基、苄基、C1-C4烷基-或C1-C4烷氧基苄基、苄氧基、C1-C4烷基-或C1-C4烷氧基苄氧基或者C1-C4亚烷基二氧基一重或多重取代。
取代基可以以一个或两个α-位而连接到P原子上，从而引入手性C原子。所谓一个或两个α-位的取代基优选是指C1-C4的烷基或苄基，例如甲基、乙基、正丙基或异丙基、苄基或-CH2-O-C1-C4烷基或-CH2-O-C6-C10芳基。
所谓β，γ-位的取代基可以是指例如C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苄氧基、或-O-CH2-O-、-O-CH(C1-C4-烷基)-O-、-O-C(C1-C4-烷基)2-O-和-O-C(C6-C10-芳基)-O-。有一些例子是甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、-O-CH(苯基)-O-、-O-CH(甲基)-O-和-O-C(甲基)2-O-。
上式的基团中两个相邻的C原子上可以缩合上脂族的5或6元环或苯。
其他已知的和合适的仲膦基是在环中有七个C原子的环状和手性Phospholane的那些，例如具有下式的这些：
其中，芳环可为C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基-C1-C2烷基、苯基、苄基、苄氧基或C1-C4亚烷基二氧基或C1-C4亚烷基二氧基取代。
根据取代基种类和数目的不同，环状膦基可以是C手性、P手性或C与P手性的。
环状仲膦基可以诸如对应于以下这些结构式(只是描述的一种可能的非对应异构体)，
其中，
基团R’和R”表示C1-C4烷基，例如甲基、乙基、正或异丙基、苄基、或-CH2-O-C1-C4烷基或-CH2-O-C6-C10芳基，且R’和R”可以相互相同或不同。若R’和R”连接在相同的C原子上，则它们也可以一起构成C4-C5亚烷基。
在一个优选实施方式中，优选在式I和I’的化合物中，X1和X2相同或不同地表示非环的仲膦，且选自-P(C1-C6烷基)2、-P(C5-C8小环烷基)2、-P(C7-C12二环烷基)2、-P(邻呋喃基)2、-P(C6H5)2、-P[2-(C1-C6烷基)C6H4]2、-P[3-(C1-C6烷基)C6H4]2、-P[4-(C1-C6烷基)C6H4]2、-P[2-(C1-C6烷氧基)C6H4]2、-P[3-(C1-C6烷氧基)C6H4]2、-P[4-(C1-C6烷氧基)C6H4]2、-P[2-(三氟甲基)C6H4]2、-P[3-(三氟甲基)C6H4]2、-P[4-(三氟甲基)C6H4]2、-P[3，5-二(三氟甲基)C6H3]2、-P[3，5-二(C1-C6烷基)C6H3]2、-P[3，5-二(C1-C6烷氧基)2C6H3]2、-P[3，4，5-三(C1-C6烷氧基)2C6H3]2和-P[3，5-二(C1-C6烷基)2-4-(C1-C6烷氧基)C6H2]2，或者环状的膦，且选自
和
其可以是未取代或者为C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基-C1-C2烷基、苯基、苄基、苄氧基、C1-C4亚烷基-二氧基或任选以苯基取代的亚甲基二氧基一重或多重取代。
一些具体的例子是-P(CH3)2、-P(i-C3H7)2、-P(n-C4H9)2、-P(i-C4H9)2、-P(C6H11)2、-P(降莰烷基)2、-P(邻-呋喃基)2、-P(C6H5)2、P[2-(甲基)C6H4]2、P[3-(甲基)C6H4]2、-P[4-(甲基)C6H4]2、-P[2-(甲氧基)C6H4]2、-P[3-(甲氧基)C6H4]2、-P[4-(甲氧基)C6H4]2、-P[3-(三氟甲基)C6H4]2、-P[4-(三氟甲基)C6H4]2、-P[3，5-二(三氟甲基)C6H3]2、-P[3，5-二(甲基)C6H3]2、-P[3，5-二(甲氧基)C6H3]2、-P[3，4，5-三(甲氧基)C6H2]2、-P[3，5-二(甲基)2-4-(甲氧基)C6H2]2、和具有下式的那些，
其中，
R’表示甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、苯氧基、苄氧基、甲氧基甲基、乙氧基甲基或苄氧基甲基，而R”具有与R’相同的意义。
所谓氨基A1可以是指-NH2、-NHR5或-NR5R6，其中的R5和R6可相互独立地表示任选取代的脂族、环脂族或芳族的烃基，或者R5与R6一起与N原子构成N-杂环，且其还可含有其他选自O、S或N(C1-C4烷基)的杂原子。N-杂环优选含有3至12个、更优选3至8个且极其优选5至8个成环点。基团-NHR5或-NR5R6含有优选总计2至24个C原子，更优选2至16个C原子和极其优选2至12个C原子。
烃基和N杂环还可以是一或多，例如一至三、优选一至二取代的，并且例如以卤素(F或Cl、特别优选F)、-CN、-NR01R02、-C(O)-O-R03、-C(O)-NR03R04、-O-(O)C-R04、-R01N-(O)C-R04、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基-C1-C4烷基、C1-C4烷基硫-C1-C4烷基、C5-C6环烷基、C5-C6环烷氧基、苯基、苄基、苯氧基或苄氧基进行取代，其中，R01和R02相互独立地表示氢、C1-C4烷基、环戊基、环己基、苯基、苄基或者R01和R02共同表示四亚甲基、五亚甲基或3-氧杂戊烷-1，5-二基，R03表示氢、C1-C8烷基、C5-C6环烷基、苯基或苄基，和R04表示C1-C18烷基且优选C1-C12烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4羟烷基、C5-C8环烷基(例如环戊基、环己基)、C6-C10芳基(例如苯基或萘基)或C7-C12芳烷基(例如苄基)。
A1作为氨基基团可对应于式-NHR5和R5R6N-，其中，R5和R6相互独立地表示任选如上所述取代的C1-C12烷基且优选C1-C6烷基，C3-C8环烷基且优选C5-C6环烷基，C6-C10芳基且优选苯基，和C7-C11芳烷基且优选苄基，或者R5和R6共同与N原子构成任选如上所述的取代的3至8元且优选5至8元的N杂环。
优选直链的烷基的例子是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基和辛基。而环烷基的例子是环戊基、环己基和环辛基。环烷基的例子特别优选是环戊基和环己基。R5和R6优选共同表示四亚甲基、五亚甲基、3-氧杂亚戊基或3-(C1-C4烷基)N-亚戊基，条件是仲胺基构成N杂环时。
当基团R5和R6含有非对称的C原子时，则它们位于连接着N原子的例如γ-位上和优选α-或β-位上。优选构成非对称C原子的取代基是C1-C4烷基、C5-C6环烷基、苯基、苄基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基甲基、C1-C4烷氧基乙基、(C1-C4烷基)2N-、(C1-C4烷基)2N-甲基和(C1-C4烷基)2N-乙基。
在一个优选实施方式中，R5和R6表示甲基、乙基、丙基和丁基的异构体、苯基、苄基、环己基或者R5和R6一起表示四亚甲基、五亚甲基或3-氧杂亚戊基，且其可以未取代或者被C1-C4烷基、C5-C6环烷基、苯基、苄基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基甲基、C1-C4烷氧基乙基、(C1-C4烷基)2N-、(C1-C4烷基)2N-甲基和(C1-C4烷基)2N-乙基取代。
基团R3作为烷基可以表示C1-C12烷基且优选C1-C6烷基。基团R3作为环烷基可以表示C5-C6环烷基。基团R3作为芳基优选表示苯基而作为芳烷基优选表示苄基。作为酰基，R3优选含有1至12且特别优选1至8个C原子。酰基优选衍生自羧酸，例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、氯乙酸、羟基乙酸、甲氧基乙酸和苯甲酸。
在式I的化合物的一个优选实施方式中，取代基R1和R2在环戊二烯基环或若干环戊二烯基环中连接了一次(m为1且n为0)、各一次(m和n为1)、两次(m或n为2)或三次(m为2且n为1)。取代基R1和R2的优选位置是3，3’，5和5’位。优选的取代模式是3-位、3-和5-位、5-位与5-和5’-位取代。m+n的总和优选为1至5，更优选1至4且极其优选1至3。
取代基R1和R2本身可以是一或多重，例如一至三、优选一或二取代的，且例如以卤素(F、Cl或Br，特别优选F)、-OH、-SH、-CH(O)、-CN、-NR01R02、-C(O)-O-R03、-S(O)-O-R03、-S(O)2-O-R03、-P(OR03)2、-P(O)(OR03)2、-C(O)-NR01R02、-S(O)-NR01R02、-S(O)2-NR01R02、-O-(O)C-R04、-R01N-(O)C-R04、-R01N-S(O)-R04、-R01N-S(O)2-R04、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷基硫、C5-C6环烷基、苯基、苄基、苯氧基或苄氧基进行取代，其中，R01和R02相互独立地表示氢、C1-C4烷基、环戊基、环己基、苯基、苄基或者R01和R02共同表示四亚甲基、五亚甲基或3-氧杂戊烷-1，5-二基，R03表示氢、C1-C8烷基、C5-C6环烷基、苯基或苄基，和R04表示C1-C18烷基且优选C1-C12烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4羟烷基、C5-C8环烷基(例如环戊基、环己基)、C6-C10芳基(例如苯基或萘基)或C7-C12芳烷基(例如苄基)。
所谓任选取代的取代基R1和R2可以指的是例如C1-C12烷基、优选C1-C8烷基且特别优选C1-C4烷基。例子是甲基，乙基，正或异丙基，正、异或叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基和十二烷基。
所谓任选取代的取代基R1和R2可以指的是例如C5-C8环烷基、优选C5-C6环烷基。例子是环戊基、环己基和环辛基。
所谓任选取代的取代基R1和R2可以指的是例如C5-C8环烷基-烷基、优选C5-C6环烷基-烷基。例子是环戊基-甲基、环己基甲基或-乙基和环辛基甲基。
所谓任选取代的取代基R1和R2可以指的是例如C6-C18芳基且优选C6-C10芳基。例子是苯基或萘基。
所谓任选取代的取代基R1和R2可以指的是例如C7-C12芳烷基，(如苄基或1-苯基乙-2-基)。
所谓任选取代的取代基R1和R2可以指的是例如三(C1-C4烷基)Si或三苯基甲硅烷基。三烷基甲硅烷基的例子是三甲基-、三乙基-、三正丙基-、三正丁基-和二甲基-叔丁基甲硅烷基。
取代基R1和R2可以是指例如卤素。例子是F、Cl和Br。
所谓任选取代的取代基R1和R2可以指的是例如式-SR05、-S(O)R05和-S(O)2R05的硫基或亚砜或砜基，其中，R05表示C1-C12烷基、优选C1-C8烷基且特别优选C1-C4烷基；C5-C8环烷基、优选C5-C6环烷基；C6-C18芳基且优选C6-C10芳基；或者C7-C12芳烷基。这些烃基的例子是上述已经提到过的。
取代基R1和R2可以指的是例如-CH(O)，-C(O)-C1-C4烷基或者-C(O)-C6-C10芳基。
所谓任选取代的取代基R1和R2可以指的是例如基团-CO2R03或者-C(O)-NR01R02，其中，R01、R02和R03具有前述的含义，包括优选例。
所谓任选取代的取代基R1和R2可以指的是例如基团-S(O)-O-R03、-S(O)2-O-R03、-S(O)-NR01R02和-S(O)2NR01R02，其中，R01、R02和R03具有前述的含义，包括优选例。
所谓任选取代的取代基R1和R2可以指的是例如基团-P(OR03)2或-P(O)(OR03)2，其中R03具有前述的含义，包括优选例。
所谓任选取代的取代基R1和R2可以指的是例如基团-P(OR03)2或-P(S)(OR03)2，其中R03具有前述的意义，包括优选例。
在取代基R1和R2的一个优选组中，它们选自C1-C4烷基，任选取代的苯基，三(C1-C4烷基)Si，三苯基甲硅烷基，卤素(特别是F、Cl和Br)，-SR06，-CH2OH，-CHR06OH，-CR06R’06OH、-CH2O-R06、-CH(O)、-CO2H、-CO2R06，其中，R06表示具有1至10个C原子的烃基，和-P(O)(R03)2，其中R03具有上述含义。特别优选R1和R2是C1-C4烷基，特别优选甲基，和三(C1-C4烷基)Si，特别优选三甲基甲硅烷基。
任选取代的取代基R1和R2的例子是甲基，乙基，正和异丙基，正、异和叔丁基，戊基，己基，环己基，环己基甲基，苯基，苄基，三甲基甲硅烷基，F，Cl，Br，甲基硫基，甲基磺酰基，甲基次硫酰基(MethylsulfoXyl)，苯基硫基，苯磺酰基，苯基次硫酰基，-CH(O)，-C(O)OH，-C(O)-OCH3，-C(O)-OC2H5，-C(O)-NH2，-C(O)-NHCH3，-C(O)-N(CH3)2，-SO3H，-S(O)-OCH3，-S(O)-OC2H5，-S(O)2-OCH3，-S(O)2-OC2H5，-S(O)-NH2，-S(O)-NHCH3，-S(O)-N(CH3)2，-S(O)-NH2，-S(O)2-NHCH3，-S(O)2-N(CH3)2，-P(OH)2，-PO(OH)2，-P(OCH3)2，-P(OC2H5)2，-PO(OCH3)2，-PO(OC2H5)2，三氟甲基，甲基环己基，甲基环己基甲基，甲苯基，二甲苯基，甲氧基苯基，二甲氧基苯基，羟甲基，β-羟乙基，γ-羟丙基，-CH2NH2，-CH2N(CH3)2，-CH2CH2NH2，-CH2CH2N(CH3)2，甲氧基甲基，乙氧基甲基，甲氧基乙基，乙氧基乙基，HS-CH2-，HS-CH2CH2-，CH3S-CH2-，CH3S-CH2CH2-，-CH2-C(O)OH，-CH2CH2-C(O)OH，-CH2-C(O)OCH3，-CH2CH2-C(O)OCH3，-CH2-C(O)NH2，-CH2CH2-C(O)NH2，-CH2-C(O)-N(CH3)2，-CH2CH2-C(O)N(CH3)2，-CH2-SO3H，-CH2CH2-SO3H，-CH2-SO3CH3，-CH2CH2-SO3CH3，-CH2-SO2NH2，-CH2-SO2N(CH3)2，-CH2-PO3H2，-CH2CH2-PO3H2，-CH2-PO(OCH3)，-CH2CH2-PO(OCH3)2，-C6H4-C(O)OH，-C6H4-C(O)OCH3，-C6H4-S(O)2OH，-C6H4-S(O)2OCH3，-CH2-O-C(O)CH3，-CH2CH2-O-C(O)CH3，-CH2-NH-C(O)CH3，-CH2CH2-NH-C(O)CH3，-CH2-O-S(O)2CH3，-CH2CH2-O-S(O)2CH3，-CH2-NH-S(O)2CH3，-CH2CH2-NH-S(O)2CH3，-P(O)(C1-C8烷基)2，-P(S)(C1-C8烷基)2，-P(O)(C6-C10芳基)2，-P(S)(C6-C10芳基)2，-C(O)-C1-C8烷基和-C(O)-C6-C10芳基。
依赖于取代基要引入的位置，式I的化合物可以根据不同的方法制得。环戊二烯基(以下缩写为cp)内连接基团X1和X2的邻位是3-或3’-位。cp中连着基团A1CHR-的邻位是5-或5’-位。在3-和5-位之间存在着4-位。
当要在cp环的3-位只引入一个取代基时，则就可以从已知的且部分商购得的1，1’-二(1-仲胺基-乙-1-基)二茂铁出发，其在步骤a)中用金属化试剂如烷基锂进行金属化，接着金属再被溴取代。然后可以在步骤b)中再次选择性地用氨化锂锂化溴的邻位，并在步骤c)中通过与相应的亲电子试剂反应而引入理想的取代基。在后续的反应步骤d)中首先金属化2，2’-位的溴原子(例如用烷基锂)，然后与X1-卤化物反应以引入仲膦基团。
第一步骤的二茂铁的金属化过程是一种已知的反应，例如记载在T.Hayashi等的Bull.Chem.Soc.Jpn.53(1980)，第1138至1151页中或记载在Jonathan Clayden Organolithiums：Selectivity for Synthesis(Tetrahedron Organic Chemistry Series)，Pergamon出版社(2002)中。烷基锂的烷基可以是例如含有1至4个C原子。经常使用甲基锂和丁基锂。所谓镁-格氏化合物优选指的是具有式(C1-C4烷基)MgX0的那些，其中，X0表示Cl、Br或I。
反应要较为理想地在低温下进行，例如20至-100℃、优选0至-80℃。反应时间为约2至不超过20小时。反应优选在一种惰性保护气中进行，例如氮气或稀有气体如氩气。
反应优选要在惰性溶剂存在的条件下进行。这些溶剂可以单独或作为至少两种溶剂的组合物形式使用。溶剂的例子是脂族、环脂族和芳族的烃以及开链或环状的醚。特殊的例子是石油醚、戊烷、己烷、环己烷、甲基环己烷、苯、甲苯、二甲苯、乙醚、二丁基醚、叔丁基甲基醚、乙二醇二甲基或二乙基醚、四氢呋喃和二烷。
步骤a)中的卤化反应通常直接在金属化之后于相同的反应混合物中进行，其中保持与金属化作用时类似的反应条件。可以优选使用1至1.4当量的卤化试剂。卤化试剂是例如，卤素(Cl2、Br2、I2)，卤间化合物(Cl-Br，Cl-I)和脂族、全卤化的烃(Cl3C-CCl3或BrF2C-CF2Br)以引入Cl、Br或I；或者N-氟-二-(苯基)-磺酰胺以引入氟。
步骤a)的金属化和卤化过程是区域选择性的并且会得到很高产率的中间化合物。由于存在着手性基团A1CHR-因此反应也是立体选择性的。此外，如果需要，在这一步也可以分离光学异构体，例如利用手性酸的色谱法。
在步骤b)中，再在相同的环戊二烯环中区域选择性地在卤原子的邻位上金属化二茂铁骨架，其中，金属氨化物已经足以取代卤原子邻位上的酸性H-原子。对于二茂铁的环戊二烯环中每CH基团使用至少1至5当量的脂族仲胺化Li或Cl-，Br-或IMg-仲胺化物。
脂族的仲胺化Li或卤素-Mg-仲胺化物可以衍生自含有2至18、优选2至12且特别优选2至10个C原子的仲胺。至于连接在N原子上的脂族基团，可以是烷基、环烷基或环烷基-烷基，或者可以是具有4至12且优选5至7个C原子的N-杂环。连接在N原子上的基团是甲基、乙基、正和异丙基、正丁基、戊基、己基、环戊基、环己基和环己基甲基。N杂环的例子是吡咯烷、哌啶、吗啉、N-甲基哌嗪、2，2，6，6-四甲基哌啶和氮杂降冰片烷。在一个优选实施方式中，胺化物对应于式Li-N(C3-C4烷基)2或X2Mg-N(C3-C4芳基)2，其中烷基特别优选是异丙基。在另一优选实施方式中，胺化物是Li(2，2，6，6-四甲基哌啶)。
在步骤c)中，取代金属(M)而引入亲电子化合物的基团。在芳族化合物中对于每个反应的＝CM基团可以使用1至1.2当量的反应性亲电子化合物。但是，也可以使用明显过量的至多2.5当量。
反应比较理想地在较低温度下进行，例如20至-100℃，优选0至-80℃。优选在惰性反应气，例如稀有气体如氩气或氮气中进行反应。在添加了活性亲电化合物之后，较理想地加热至室温或者加热至更高的温度，例如高至100℃和优选高至50℃，并且在该条件下搅拌一段时间以使反应进行完全。
反应优选在存在惰性溶剂的条件下进行。这些溶剂可以单独或作为至少两种溶剂的组合物形式使用。溶剂的例子是脂族、环脂族和芳族的烃以及开链或环状的醚。特殊的例子是石油醚、戊烷、己烷、环己烷、甲基环己烷、苯、甲苯、二甲苯、乙醚、二丁基醚、叔丁基甲基醚、乙二醇二甲基或二乙基醚、四氢呋喃和二烷。
形成基团R1或R2的反应性亲电子化合物的例子是：
卤素(Cl2、Br2、I2)，卤间化合物(Cl-Br，Cl-I)和脂族的全卤代烃(Cl3C-CCl3或BrF2C-CF2Br，N-氟-二-(苯基)-磺酰胺)以引入F、Cl、Br或I；
CO2以引入羧基-CO2H；
氯代或溴代碳酸酯[Cl-C(O)-OR]以引入羧酸酯基团，其中R表示具有1至18、优选1至12且特别优选1至8个C原子的烃基(烷基、环烷基、环烷基-烷基、芳基、芳烷基、杂芳基、杂芳烷基)，其是未取代或者被惰性的取代基如仲膦基、二(C1-C8烷基)2N-、-C(O)-OC1-C8烷基或-OC1-C8烷基(作为惰性取代基的也可以是包括活性基团，如Cl、Br或I，条件是当式I的化合物中同时存在针对金属或金属基团具有反应性的基团，如-CHO时，或者当在优选的芳族烃基中同时连有Cl和Br、Cl和I或者Br和I时)取代；
二-(C1-C4烷基)甲酰胺，例如二甲基甲酰胺或二乙基甲酰胺，以引入基团-CH(O)；
二-(C1-C4烷基)羧酸酰胺以引入基团-C(O)-R；
任选在基团R中具有仲膦基取代的醛以引入基团-CH(OH)-R或者仲甲醛以引入基团-CH2OH；任选在基团R或Ra中具有仲膦基取代的对称或非对称的酮以引入基团-C(OH)RRa，其中，Ra独立地具有与R相同的意义，或者R和Ra一起共同构成3至8元的环；
环氧化物以引入基团-C-C-OH，其中C原子可以被H或R取代；
具有式(CH3)2N+＝CH2xI-的Eschenmoser盐；
亚胺R-CH＝N-Ra以引入基团-CH(R)-NHRa，其中Ra独立地具有与R相同的含义，或者R和Ra一起构成3至8元的脂环族的环；R和Ra不同时为氢；
亚胺R-C(Rb)＝NRa以引入基团-C(R)(Rb)-NHRa，其中Ra独立地具有与R相同的含义，或者R与Ra一起构成3至8元的脂环族的环，Rb独立地具有与R相同的含义，或者R和Rb一起构成3至8元的脂环族的环；
烃和杂烃一卤化物，特别是氯化物、溴化物和碘化物，以引入烃基和杂烃基(例如C1-C18烷基、C6-C14芳基、C7-C14芳烷基)；
具有不同活性卤原子的卤代烃和卤代杂烃，特别是氯与溴或碘、溴与碘或两个溴或碘原子的组合，以引入烃基和杂烃基(例如C1-C18烷基、C6-C14芳基、C7-C14芳烷基)；
卤代烯烃，特别是氯代烯烃、溴代烯烃和碘代烯烃，以引入烯基，如烯丙基和乙烯基；
三-(C1-C18烷基)甲硅烷基卤化物(氯化物、溴化物)以引入基团三-(C1-C8烷基)-Si-，三苯基甲硅烷基卤化物以引入基团三苯基甲硅烷基；
磷酸酯一卤化物(氯化物、溴化物)以引入膦酸酯基团，如(CH3O)2(O)P-，(C2H5O)(O)P-，(环己基氧)2(O)P-，(亚乙二氧基)(O)P-；
硫代磷酸酯一卤化物(氯化物、溴化物)以引入硫代膦酸酯基团如(CH3O)2(S)P-，(C2H5O)(S)P-，(环己基氧)2(S)P-，(亚乙二氧基)(S)P-；
有机二硫化物R-SS-R以引入基团-SR；和
硫(S8)以引入基团-SH。
在以下所述的方法中均只是描述了一种可能的立体异构体作为结构式。本领域技术人员知道其他一些立体异构体。
为在cp环的3-和3’位中引入取代基，可以从已知和部分可商购得的Mandyphos-配位体出发，使其与例如a)有机过氧化物反应生成相应的优选式II的膦氧化物，
其中R、R3和R4具有前述的含义，而R’3和R’4独立地具有与R3和R4相同的含义，而A1表示仲胺基，
b)优选将式II的化合物锂化，然后通过与亲电子试剂反应而将基团R1和R2引入到3-和3’-位并生成式III的化合物，和
和
c)将式III的化合物还原成式I的化合物。所引入的取代基必须相对于还原条件呈惰性。
步骤a)的氧化反应优选在溶剂(如上所述的那些)中和在约-30℃至50℃的温度下进行。步骤b)的反应条件类似于前述的那些条件。步骤c)的还原可以使用催化剂或以化学氢化试剂进行，例如使用金属氢化物[Li(AlH4)]、烷基或烷氧基硼烷、烷基或烷氧基硅烷或烷基或烷氧基锡烷，任选要与路易斯酸如金属醇盐(四醇化钛)一起。反应要理想地根据氢化试剂的活性，在存在溶剂和0至150℃的温度条件下进行。
当式I的化合物中R表示氢或取代基且另外在基团A1中还连接有在金属化过程中能控制金属进入5-和5’-位上的含O或含N的取代基时，在5-和5’-位上取代是特别好的。
本发明的内容在于一种制备具有式Ia的化合物的方法，
其中，
R、X1、X2、R1和R2具有前述的含义，其中当R不等于氢时R2是氢，当R为氢时A2是开链或环状的具有至少一个非对称C原子的仲胺基，或者当R不等于氢时A2为开链或环状的、非手性或手性的仲胺基，且其可被二-(C1-C4烷基)氨基或C1-C4烷氧基取代，其特征在于，用一或至少两当量的金属化试剂，优选烷基锂，只在5-位或5-和5’-位上金属化具有式IV的化合物，
然后再使其与亲电子试剂反应以引入基团R1和R2。
式IV的化合物一方面是本发明方法中的一种颇有价值的中间产品，另一方面对于过渡金属均相催化剂来说也是有价值的配位体。式IV的化合物也是本发明的内容，式中，R为氢，或者未取代或以F、Cl、OH、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的C1-C8烷基、C3-C8环烷基、C6-C10芳基或C7-C11芳烷基；A2是具有至少一个非对称C原子的开链或环状的仲胺基。
过程条件如前所述并且会在实施例中详尽阐述。因为当R表示氢时步骤a)中的金属化作用可以分步进行，所以以这种方法除了单取代和二取代的化合物外还能制得具有不同取代基的那些。
A2作为开链或环状的仲胺基可以对应于式R5R6N-，其中R5和R6相互独立地表示C1-C12烷基且优选C1-C6烷基，C3-C8环烷基且优选C5-C6环烷基，或者与N原子一起构成3至8元的且优选5至8元的N杂环，并且R5和R6以及杂环基团中至少一个任选含有含O或N的取代基。
优选直链的烷基的例子是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基和辛基。而环烷基的例子是环戊基、环己基和环辛基。环烷基的例子特别优选是环戊基和环己基。R5和R6优选共同表示四亚甲基、五亚甲基、3-氧杂亚戊基或3-(C1-C4烷基)N-亚戊基，条件是仲胺基构成N杂环时。合适的取代基是例如C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基甲基、C1-C4烷氧基乙基、(C1-C4烷基)2N-、(C1-C4烷基)2N-甲基和(C1-C4烷基)2N-乙基。取代基位于例如γ-位上且优选在仲胺基的N原子的α-或β-位上。R5和R6可以另外还以C1-C4烷基、C5-C6环烷基、苯基或苄基取代。
在一个优选实施方式中，R5和R6表示甲基、乙基、环己基或者R5和R6一起表示四亚甲基、五亚甲基或3-氧杂亚戊基，且其被C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基乙基、C1-C4烷氧基甲基、(C1-C4烷基)2N-、(C1-C4烷基)2N-甲基和(C1-C4烷基)2N-乙基并且还可任选另外被C1-C4烷基、C5-C6环烷基、苯基或苄基取代。
特别优选的例子是具有下式的那些：
其中，S是C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基甲基、C1-C4烷氧基乙基、(C1-C4烷基)2N-、(C1-C4烷基)2N-甲基或(C1-C4烷基)2N-乙基。
式IV的化合物可简单地由式V的化合物得到，
方法是将其金属化并接着与仲膦卤化物反应。式V的化合物可以通过相应的乙酰氧基化合物或胺化合物的取代或者它们与胺A2H的盐而得到。
不同于按上述方法得到的非对应异构体的具有式Ib的非对应异构体，可以经由反应次序的改变而制得，其中，首先使式V的金属化(锂化)的化合物与亲电子试剂反应以引入基团R1和R2，然后再次金属化(锂化)并接着与仲膦卤化物反应。
其中3，3’，5，5’-位被取代的式I的化合物，同样可以从式V的化合物出发得到，方法是
a)将它们金属化(锂化)并接着卤化成式VI的化合物，
其中，Hal表示Cl、Br或I且优选为Br。
b)利用仲胺基化锂金属化式VI的化合物，然后与引入基团R1和R2的亲电子试剂反应生成具有式VII的化合物，
c)金属化(锂化)式VII的化合物并接着与仲膦卤化物反应生成式VIII的化合物，
金属化(锂化)式VIII的化合物，然后与引入基团R1和R2的亲电子试剂反应生成式IX的化合物，
其中的两个R1和两个R2可以表示相同或不同的基团。
在4-和4’-位上取代的式I的化合物可从式IV的化合物得到，方法是，
a)将它们金属化(锂化)并接着卤化成式X的化合物(Hal表示Cl、Br或I)，优选溴化(Hal为Br)，
b)以仲胺基化锂锂化式X的化合物，然后与用以引入基团R1和R2的亲电子试剂反应生成式XI的化合物，
c)在式XI的化合物中任选通过与含锂的烷基锂反应而取代卤原子，从而能其后通过水的水解分解作用而用氢代替，或者与用以引入基团R1和R2的亲电子试剂反应，其中两个R1和两个R2可以表示相同或不同的基团。
在本发明的式I的化合物中，可以进一步对仲胺基A1(A1也可以具有A2的含义)进行改性，方法是例如以采用醋酸酐的本身已知方法通过乙酰氧基取代基团A1。乙酰氧基可以水解形成羟基，或者被任意的醇R3OH或胺置换。羟基化合物也可以被酯化或醚化。这些方法在文献中有记载，例如参见T.Hayashi等的Bull.Chem.Soc.Jpn.53(1980)，1138至1151页。
本发明的金属络合物是均相催化剂或者在反应条件下是可活化的催化剂前体，且其可用于前手性、不饱和有机化合物上的非对称加成反应中，参见E.Jacob-sen，A.Pfaltz，H.Yamamoto(Eds.)，ComprehensiveAsymmetric Catalysis I bis III，Springer出版社，柏林，1999，和B.Cornils等的Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds，第一册，第二版，Wiley VCH-出版社(2002)。
本发明的式I，I’和IV的化合物是适用于金属络合物的配位体，该络合物选自TM8-金属一组，特别优选自Ru，Rh和Ir一组，它们对于非对称合成过程，例如前手性的不饱和有机化合物的非对称氢化来说是优秀的催化剂或催化剂前体。如果使用前手性的不饱和有机化合物，则在合成有机化合物时可诱导出非常过量的光学异构体并且在很短的反应时间内即能获得高的化学反应率。可达到的对应体选择性和催化剂活性是卓越的并且在非对称氢化过程中这些性能要明显高于已知的开头所述的“Kagan-配位体”。此外，这些配位体也可用于其他的非对称加成或成环反应中。
本发明的另一项内容是选自TM8-金属一组的金属的金属络合物，且其具有一种式I或I’或IV的化合物作为配位体。
作为金属可以考虑例如Cu、Ag、Au、Ni、Co、Rh、Pd、Ir、Ru和Pt。优选的金属是铑和铱以及钌、铂和钯。
特别优选的金属是钌、铑和铱。
金属络合物根据金属原子的氧化数和配位数可以含有其他配位体和/或阴离子。其也可以是阳离子金属络合物。这些类似的金属络合物及其制备方法在文献中多有记载。
金属络合物可以例如对应于通式XII和XIII，
A3MeLr (XII)，(A3MeLr)(z+)(E-)z (XIII)，
其中，A3表示一种式I或I’或IV的化合物，
L表示相同或不同的单齿配位的阴离子或非离子配位体，或者L表示相同或不同的二齿配位的阴离子或非离子配位体；
r表示2，3或4，条件是当L表示单齿配位体时，或者n表示1或2，条件是当L为二齿配位体时；
z表示1，2或3；
Me表示选自Rh、Ir和Ru的金属；且其中金属的氧化态具有0，1，2，3或4；E-是含氧酸或络合酸的阴离子；和
阴离子配位体要与金属的氧化态1，2，3或4的电荷量平衡。
对于式I和I’的化合物，同样有如前所述的优选含义和实施方式。
单齿配位的非离子配位体可以例如选自烯烃(例如乙烯、丙烯)、溶剂化的溶剂(腈，直链或环状的醚，任选N-烷基化的酰胺和内酰胺，胺，膦，醇，羧酸酯，磺酸酯)，一氧化氮和一氧化碳组成的一组。
合适的多齿配位的阴离子配位体是例如烯丙基类(烯丙基、2-甲代烯丙基)、环戊二烯基或脱质子的1，3-二酮化合物，例如乙酰丙酮化物。
单齿配位的阴离子配位体可以例如选自卤化物(F、Cl、Br、I)，拟卤化物(氰化物、氰酸盐、异氰酸盐)和羧酸、磺酸和膦酸的阴离子(碳酸根、甲酸根、醋酸根、丙酸根、甲基磺酸根、三氟代甲基磺酸根、苯基磺酸根、甲苯磺酸根)。
二齿配位的非离子配位体可以例如选自直链或环状的二烯烃(例如己二烯、环辛二烯、降冰片二烯)、二腈(丙二腈)、任选N-烷基化的羧酸二酰胺、二胺、二膦、二醇、二羧酸二酯和二磺酸二酯。
二齿配位的阴离子配位体可以例如选自二羧酸、二磺酸和二膦酸(例如草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、亚甲基二磺酸和亚甲基二膦酸)的阴离子。
优选的金属络合物是其中E代表-Cl-，-Br-，-I-，ClO4 -，CF3SO3 -，CH3SO3 -，HSO4 -，(CF3SO2)2N-，(CF3SO2)3C-，四芳基硼酸根如B(苯基)4 -，B[二(3，5-三氟代甲基)苯基]4 -，B[二(3，5-二甲基)苯基]4 -，B(C6H5)4 -和B(4-甲苯基)4 -，BF4 -，PF6 -，SbCl6 -，AsF6 -或SbF6 -的那些。
特别优选特别适于氢化的金属络合物对应于下式XIV和XV，
[A3Me2Y1Z](XIV)，[A3Me2Y1]+E1 - (XV)
其中，
A3表示式I或I’或IV的一种化合物；
Me表示铑或铱；
Y1表示二个烯烃或一个二烯；
Z表示Cl、Br或I；和
E1 -表示含氧酸或络合酸的阴离子。
对于式I和I’的化合物，前述的实施方式和优选方案也适用。
Y1含义中作为烯烃的可以是C2-C12-，优选C2-C6-且特别优选C2-C4-烯烃。例子是丙烯、1-丁烯和特别优选的乙烯。二烯可以含有5至12个且优选5至8个C原子并且可以是开链、环状或多环的二烯。二烯的两个烯基优选通过一个或两个CH2基相连。例如1，4-戊二烯、环戊二烯、1，5-己二烯、1，4-环己二烯、1，4-或1，5-庚二烯、1，4-或1，5-环庚二烯、1，4-或1，5-辛二烯、1，4-或1，5-环辛二烯和降冰片二烯。优选Y表示两个乙烯或1，5-己二烯、1，5-环辛二烯或降冰片二烯。
在式IX中，Z优选表示Cl或Br。E1的例子是BF4 -，ClO4 -，CF3SO3 -，CH3SO3 -，HSO4 -，B(苯基)4 -，B[二(3，5-三氟代甲基)苯基]4 -，PF6 -，SbCl6 -，AsF6 -或SbF6 -。
本发明的金属络合物可根据文献中已知的方法制备(参见US-A-5371256，US-A-5446844，US-A-5583241，和E.Jacobsen，A.Pfaltz，H.Yamamoto(Eds.)，Comprehensive Asymmetric Catalysis I bis III，Springer出版社，柏林，1999，和其中所引用的文献)。
钌络合物可以例如对应于式XVI，
[RuaHbZc(A3)dLe]f(Ek)g(S)h (XVI)，
其中，
Z表示Cl、Br或I；A3表示式I或I’或IV的化合物；L表示相同或不同的配位体；E-是含氧酸、无机酸或络合酸的阴离子；S表示作为配位体的具配位能力的溶剂；和a表示1至3，b表示0至4，c表示0至6，d表示1至3，e为0至4，f表示1至3，g表示1至4，h表示0至6和k表示1至4，且络合物的总电量是中性的。
对于式VIII的化合物，前述的Z、A3、L和E-的优选方案同样适用。配位体L还可以是芳烃或杂芳烃(例如苯、萘、甲苯、二甲苯、枯烯、1，3，5-三甲基苯、吡啶、联苯、吡咯、苯并咪唑或环戊二烯)和具有路易斯酸官能团的金属盐(例如ZnCl2、AlCl3、TiCl4和SnCl4)。溶剂配位体可以是例如醇、胺、酰胺、内酰胺和砜。
这种络合物在下述文献和其中所引用的文献中有记载：
D.J.Ager， S.A.Laneman，Tetrahedron：Asymmetry，8，1997，3327-3355；T.Ohkuma，R.Noyori in Comprehensive Asymmetric Catalysis(E.N.Jacobsen，A.Pfaltz，H.Yamamoto，Eds.)，Springer，柏林，1999，199-246；
J.M.Brown in Comprehensive Asymmetric Catalysis(E.N.Jacobsen，A.Pfaltz，H.Yama-moto，Eds.)，Springer，柏林，1999，122-182；
T.Ohkuma，M.Kitamura，R.Noyori in Catalytic Asymmetric Synthesis，2nd Edition(I.Ojima，Ed.)，Wiley-VCH New York，2000，1-110；
N.Zanetti，et al.Organometallics 15，1996，860.
本发明的金属络合物是均相催化剂或在反应条件下可活化的催化剂前体，其可用于前手性、不饱和有机化合物上的非对称加成反应中。
金属络合物可以例如用于具有碳/碳-或碳/杂原子双键的前手性化合物的非对称氢化(加成氢)。这类使用溶解性均相金属络合物进行的氢化过程在例如Pure and Appl.Chem.，68卷，1号，131-138页(1996)中有记载。优选待氢化的不饱和化合物含有基团C＝C，C＝N和/或C＝O。本发明的优选钌、铑和铱的金属络合物可用于氢化。
本发明的另一项内容是将本发明的金属络合物作为均相催化剂用于制备手性有机化合物，优选用于在前手性有机化合物的碳-或碳-杂原子双键上进行氢的非对称加成。
本发明的再一个方面是在存在催化剂的条件下，通过在前手性有机化合物的碳-或碳-杂原子双键上非对称加成氢而制备手性有机化合物的方法，其特征在于，在存在催化剂量的至少一种本发明的金属络合物的条件下进行加成反应。
优选待氢化的前手性不饱和化合物可以在开链或环状的有机化合物中含有一个或多个、相同或不同的基团C＝C、C＝N和/或C＝O，且其中，基团C＝C、C＝N和/或C＝O可以是环体系的一部分或者是环外基团。所谓前手性不饱和化合物可以是烯烃、环烯烃、杂环烯烃，以及开链或环状的酮、α，β-二酮、α-或β-酮羧酸以及它们的α，β-酮缩醛(Ketoacetale)或酮缩醇(Ketoketale)、酯和酰胺，酮亚胺和酮腙。
不饱和有机化合物的一些例子是苯乙酮，4-甲氧基-苯乙酮，4-三氟甲基苯乙酮，4-硝基苯乙酮，2-氯代苯乙酮，相应的任选N取代的苯乙酮苄基亚胺，未取代或取代的苯并环己酮或苯并环戊酮和相应的选自未取代或取代的四氢喹啉、四氢吡啶和二氢吡咯的亚胺，和不饱和的羧酸、酯、酰胺和盐如α-和任选β-取代的丙烯酸或巴豆酸。优选的羧酸是具有下式的那些
R01-CH＝C(R02)-C(O)OH
以及它们的盐、酯和酰胺，其中R01表示C1-C6烷基，未取代或者以1至4个C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷氧基-C1-C4烷氧基取代的C3-C8环烷基，或者未取代的或以1至4个C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷氧基-C1-C4烷氧基取代的C6-C10-芳基且优选是苯基，而R02是直链或支链的C1-C6烷基(例如异丙基)，未取代或者如前定义的取代的环戊基、环己基、苯基或保护的氨基(例如乙酰氨基)。
本发明的方法可以在低温或高温下进行，例如-20℃至150℃、优选-10至100℃且特别优选10至80℃。光学收率通常在低温下的要好于在高温下的。
本发明的方法可以在常压或加压下进行。压力可以是例如105至2×107pa(帕斯卡)。氢化过程可以在常压或加压下进行。
催化剂优选用量为0.0001至10摩尔％、特别优选0.001至10摩尔％且极其优选0.01至5摩尔％，以待氢化的化合物计。
配位体和催化剂的制备以及氢化过程可以在有或没有惰性溶液存在的条件下进行，其中可以使用一种溶剂或溶剂混合物。合适的溶剂是，例如，脂族、环脂族和芳族的烃(戊烷、己烷、石油醚、环己烷、甲基环己烷、苯、甲苯、二甲苯)、脂族卤代烃(二氯甲烷、氯仿、二和四氯乙烷)、腈(乙腈、丙腈、苯腈)、醚(乙醚、二丁醚、叔丁基甲基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二乙二醇二甲基醚、四氢呋喃、二烷、二乙二醇单甲基或单乙基醚)、酮(丙酮、甲基异丁酮)、羧酸酯和内酯(乙酸乙酯或乙酸甲酯、戊内酯)、N-取代的内酰胺(N-甲基吡咯烷酮)、羧酰胺(二甲基酰胺、二甲基甲酰胺)、非环脲(二甲基咪唑啉)和亚砜和砜(二甲基亚砜、二甲基砜、四亚甲基亚砜、四亚甲基砜)和醇(甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚)和水。溶剂可以单独或以至少两种溶剂的混合物形式使用。
反应可以在存在助催化剂的条件下进行，例如季铵卤化物(四丁基碘化铵)和/或在存在有质子酸的条件下进行，例如无机酸(参见例如US-A5371256、US-A5446844和US-A5583241和EP-A0691949)。氟代醇如1，1，1-三氟乙醇的存在同样可以有助于催化反应。
用作催化剂的金属络合物可以作为分开制备的单独化合物的形式被添加，或者也可以在反应前原位生成，并且然后使其与待氢化的基材混合。可以优选在反应时在使用单独的金属络合物条件下另外添加配位体，或者在原位制备时使用过量的配位体。过量量可以是例如1至6，和优选1至2摩尔，以用于制备的金属化合物计。
本发明的方法通常可如下进行，即首先预置入催化剂，然后添加基材、任选的反应助剂和待加成的化合物，并接着起动反应。气态的待加成化合物，如氢或氨，优选进行加压。在不同的反应类型中，这一方法可以连续或间歇进行。
根据本发明可制得的手性有机化合物是活性物质或者用于制备这种物质的中间产品，特别是在制备香料和芳香剂、药剂和农药领域内。
以下实施例用以阐述本发明。
A)制备取代的二茂铁-二膦
缩写：Me是甲基、Ph是苯基、THF是四氢呋喃；TBME是叔丁基甲醚；nbd＝降冰片二烯；
实施例A1：3，3’-位上的甲基取代
a)制备化合物(2)
0℃并在搅拌条件下，向5g(7.2mMol)S，R-化合物(1)于40ml THF中形成的溶液中滴加2.6ml(14.4mMol)的叔丁基氢过氧化物于壬烷(5.5Molar)中形成的溶液。接着撤去冷却器并继续搅拌过夜，形成一种黄色沉淀。在添加了40ml庚烷后进行过滤，用略冷的乙醚洗涤并真空干燥(收率88％)。粗产品是纯的，然后直接进行进一步使用。
1H-NMR(CDCl3)，特征信号：δ7.6-7.4(m，20H)，5.01(m，2H)，4.40(m，2H)，4.27(m，2H)，3.32(m，2H)，1.56(s，12H)，1.19(d，6H)。31P-NMR(CDCl3)：δ+26.3(s)。
b)制备化合物(3)
-78℃并在搅拌条件下，向4g(5.6mMol)化合物(2)于200ml THF中形成的溶液中滴加10.4ml(16.8mMol)的正丁基锂(1.6molar于己烷中)并在该温度下继续搅拌反应混合物2小时。然后在-78℃下滴加1.05ml(16.8mMol)的碘甲烷并首先在-78℃下0.5小时、然后-40℃下1小时和最后-10℃下30分钟进一步搅拌反应混合物，然后在-10℃和强烈搅拌条件下混入5ml的水。减压并在最大不超过50℃的条件下蒸去有机溶剂和最后可能不反应的碘甲烷，并在二氯甲烷/NaCl水溶液中萃取残留物。收集有机相，用硫酸钠干燥并在减压条件下在旋转蒸发器上蒸去溶剂。粗产品作为橙色固体析出，其可毋需进一步提纯而进一步进行使用(收率＞98％)。
1H-NMR(C6D6)，特征信号：δ7.89-7.7(m，8H)，7.1-6.9(m，12H)，5.40(s，2H)，4.30(m，2H)，4.09(m，2H)，1.68(s，12H)，1.46(s，6H)，1.38(d，6H)。31P-NMR(C6D6)：δ+27.2(s)。
c)制备化合物A1)：
搅拌条件下将390mg(0.53mMol)的氧化膦(3)和1.9ml(10.5mMol)His(OEt)3于10ml甲苯中形成的悬浮液加热至回流。然后在20分钟内缓缓滴加入0.19ml(0.64mMol)异丙基钛(IV)并使反应混合物继续保持回流过夜。冷却之后，在旋转蒸发器上蒸去THF，然后将残留物分散于2ml的乙酸乙酯中并施加到柱上。色谱仪(硅胶60；分散剂＝乙酸乙酯和1％的三乙基胺)赋予了理想的产品，呈橙色发泡体的形状，且收率为73％。
1H-NMR(C6D6)，特征信号：δ7.8-7.7(m，4H)，7.4-7.3(m，4H)，7.33-7.0(m，12H)，4.70(s，2H)，4.28(m，2H)，3.62(m，2H)，1.79(s，12H)，1.40(s，6H)，1.32(d，6H)。31P-NMR(C6D6)：δ-15.3(s)。
实施例A2：3-位上的甲基取代
a)制备化合物(4)
化合物(4)在文献中有记载：P.Knochel等，Tetrahedron：Asymmetry，10(1999)1839-42。
b)制备化合物(5)
制备下列溶液：
溶液a)：0℃下将2.7ml(4mmol)的正丁基锂(1.6m于己烷中)滴加到溶于3mlTHF中去的0.73ml(4.1mmol)的2，2，6，6-四甲基哌啶中，并在该温度下搅拌溶液1小时。
溶液b)：500mg(1.03mmol)化合物(4)于3mlTHF中形成。
将溶液a)冷却到-78℃。搅拌条件下于15分钟内滴加溶液b)，并且将反应混合物首先在78℃下继续搅拌30分钟，然后在-30℃下继续搅拌4h。在重新冷却到-78℃之后，滴加入0.26ml(4mmol)的碘甲烷并在该温度下继续搅拌2小时。接着，反应混合物中混合2ml的THF/水，并用乙酸乙酯/水萃取。收集有机相，用硫酸钠干燥并在旋转蒸发器上馏去溶剂。色谱法提纯后(硅胶60：流动剂＝10二氯甲烷/1甲醇且含1％的三乙胺)得到主要产品与原料的混合物。因为该混合物在与膦反应之后能更好地分离，因此可以毋需进一步提纯地继续对其加工。样品提纯后用于通过其他色谱法来表征产品。
1H-NMR(CDCl3)，特征信号：δ2.10(s，6H)，2.08(s，6H)，1.95(s，3H)，1.45-1.38(m，2×3H)。
c)制备化合物(A2)：
在0℃下，向340mg溶于5ml乙醚中的步骤b)中所得的产品中滴加1.3ml(2mmol)的正丁基锂(1.6molar于己烷中)，并在此温度下搅拌反应混合物2小时。冷却至-78℃之后添加入510mg的二苯基-氯代膦，撤去冷却床并搅拌过夜。添加1ml水并萃取，用硫酸钠干燥有机相并在旋转蒸发器上进行浓缩。通过色谱法(硅胶60；流动剂＝1乙酸乙酯/5庚烷，且含1％三乙胺)进行提纯，得到270mg的橙色固体形式的产品。
1H-NMR(C6D6)，特征信号：δ7.91-7.75(m，4H)，7.51-7.37(m，4H)，7.23-7.06(m，12H)，4.74(s，1H)，4.43-4.25(m，2H)，4.35(m，1H)，4.13(m，1H)，4.10(m，1H)，3.73(m，1H)，1.93(s，6H)，1.83(s，6H)，1.50-1.43(m，6H)，1.18(d，3H)。31P-NMR(C6D6)：δ-16.3，-23.2。
实施例A3：5-位上的甲基取代
a)制备化合物(6)：
化合物(6)在文献中有记载：T.Hayashi等，J.Organomtal.Chem.，370(1989)129-139。
b)制备化合物(7)：
在100℃下，搅拌5.0g(6.6mmol)化合物(6)和13.3g(115mmol)O-甲基-(S)-脯氨醇于50ml乙腈和5ml水中形成的溶液至少80小时。冷却之后，在旋转蒸发器上减压蒸去溶剂和过量的O-甲基-脯氨醇。残留物吸收入20ml的TBME中并用水多次洗涤。用硫酸钠干燥有机相并在旋转蒸发器上浓缩。粗产品用色谱法(硅胶60；流动剂＝1乙酸乙酯/4庚烷和1％三乙胺)提纯。得到橙色固体发泡体形式的产品(收率93％)。
1H-NMR(C6D6)，特征信号：δ7.52-7.45(m，4H)，7.41-7.34(m，8H)，7.01-6.9(m，12H)，4.53(m，2H)，4.54-4.47(m，2H)，4.20(m，2H)，3.17(m，2H)，3.11(s，6H)，1.52(d，6H)。31P-NMR(C6D6)：δ-24.2。
c)制备化合物(A3)：
在0℃下，向2g(2.4mmol)化合物(7)于35ml TBME中形成的溶液中滴加4ml(5.2mmol)s-丁基锂(s-BuLi)(1.3m于环己烷中)，并在0℃下进一步搅拌反应混合物2小时。然后，冷却到-78℃并添加0.195ml(3.1mmol)碘甲烷。一小时后撤去冷却床。升高温度到0℃，然后在0℃下再搅拌2小时。将反应混合物倒入冰水中，用硫酸钠干燥有机相并再旋转蒸发器上进行减压蒸馏。残留物用色谱法提纯(硅胶60；流动剂＝1乙酸乙酯/4庚烷和1％三乙胺)。得到产率71％的黄色固体形式的产品。
1H-NMR(C6D6)，特征信号：δ7.50-7.46(m，4H)，7.44-7.33(m，8H)，7.01-6.93(m，12H)，4.60(m，1H)，4.59-4.49(m，1H)，4.42(m，1H)，4.39(m，1H)，4.35-4.27(m，2H)，3.29(m，1H)，3.12(s，3H)，3.09(m，1H)，2.14(s，3H)，1.70(d，3H)，1.42(d，3H)。31P-NMR(C6D6)：δ-23.3；-24.1。
实施例A4：5，5’-位上的溴取代
a)制备化合物(8)
化合物(8)可以如C.Glidewell等的J.Organometal.Chem.527(1997)，第259-261页中记载的那样进行制备。
b)制备化合物(9)
向溶于600ml干乙腈中的5.01g(8.57mMol)的化合物(8)中加入4.94g(42.88mMol)的(S)-2-(甲氧基甲基)吡咯烷，并在100℃下搅拌反应混合物72小时。冷却之后在旋转蒸发器上蒸去溶剂。残留物在饱和的NaHCO3/二氯甲烷水溶液中进行萃取，用硫酸钠干燥有机相并在旋转蒸发器上浓缩。色谱法(硅胶60；流动剂＝1THF/2庚烷和2％的三乙胺)得到橙色油状的理想产品。
1H-NMR(C6D6)，特征信号：δ4.16(m，2H)，4.11(m，2H)，3.98(m，4H)，3.95-3.90(d，2H)，3.50-3.40(m，4H)，3.24-3.19(m，2H)，3.20(s，6H)，2.97(m，2H)，2.79(m，2H)，2.21(m，2H)，1.81-1.42(m，8H)。
c)制备化合物(10)
将730mg(1.66mMol)化合物(9)溶于2ml的TBME中。在-78℃下，边搅拌边缓慢添加入3.18ml(4.14mMol)的s-丁基锂(1.3Molar环己烷溶液中)。在-78℃下搅拌反应混合物1小时，然后在-30℃下搅拌4小时。接着再冷却到-78℃，并添加988mg(4.48mMol)的二苯基氯代膦。15分钟后去除冷却器并继续搅拌反应混合物过夜。然后用水/TBME萃取，用硫酸钠干燥有机相并在旋转蒸发器上减压蒸去溶剂。色谱法(硅胶60；流动剂首先是二氯甲烷直至Cl-PPh2洗出，然后1THF/5庚烷和1％的三乙胺)得到黄色固体状的理想产品(收率70％)。
1H-NMR(C6D6)，特征信号：δ7.53(m，4H)，7.29(m，4H)，7.05-6.96(m，12H)，4.64-4.59(m，2H)，4.39(m，2H)，4.17(m，2H)，3.63(m，2H)，3.37(m，2H)，3.21(s，6H)。31P-NMR(C6D6)：δ-22.6(s)。
d)制备化合物(A4)
将510mg(0.63mmol)的化合物(10)于10mlTBME中形成的溶液冷却到-78℃，并缓慢滴加入1.05ml(1.57mmol)的叔丁基锂(1.5molar戊烷溶液)。升温至-30℃，并首先在该温度下搅拌2小时，接着在0℃下继续搅拌30分钟。重新冷却至-78℃后，缓慢滴加408mg(1.57mmol)1，2-二溴-四氟乙烷于1mlTHF中形成的溶液并在-78℃下继续搅拌30分钟。然后去除冷却床并继续搅拌1小时。使反应混合物与2ml的水混合并用二氯甲烷萃取。用硫酸钠干燥有机相并在旋转蒸发器上浓缩。色谱法提纯后(硅胶60；流动剂＝20庚烷/1乙酸乙酯和1％的三乙胺)得到黄色固体状的产品。
1H-NMR(C6D6)，一些特征信号：δ7.35-7.29(m，4H)，7.23-7.16(m，4H)，7.02-6.98(m，6H)，6.88-6.79(m，6H)，4.77(m，2H)，4.67(m，2H)，3.88(m，2H)，3.52(m，2H)，3.28(s，6H)，3.08(m，2H)。31P-NMR(C6D6)：δ-23.1(s)。
实施例A5：5-位上的三甲基甲硅烷基取代
将500mg(0.62mmol)的化合物(10)于20ml的TBME中形成的溶液冷却到-78℃，并缓慢滴加入0.5ml(0.75mmol)叔丁基锂(1.5molar的戊烷溶液)。接着，在-30℃至-15℃的温度范围内搅拌2小时。在重新冷却到-78℃之后，添加入0.1ml(0.8mmol)的三甲基氯硅烷并在-78℃下继续搅拌30分钟。然后，去除冷却床并再搅拌1小时。反应混合物中混入2ml的水，然后用水萃取。有机相用硫酸钠干燥并在旋转蒸发器上对其浓缩。色谱提纯(硅胶60：流动剂＝20庚烷/1乙酸乙酯和1％三乙胺)后得到橙色固体形式的产品。
1H-NMR(C6D6)，一些特征信号：δ7.51-7.45(m，4H)，7.31-7.22(m，4H)，7.02-6.88(m，12H)，4.77(m，1H)，4.73-4.65(m，2H)，4.12(m，1H)，3.98(m，1H)，3.54(m，1H)，3.34(s，3H)，3.22(m，3H)，0.57(m，9H)。31P-NMR(C6D6)：δ-23.3，-23.5。
实施例A6：5，5’-位上的三甲基甲硅烷基取代
将500mg(0.62mmol)的化合物(10)于20ml的TBME中形成的溶液冷却到-78℃，并缓慢滴加入0.9ml(1.4mmol)叔丁基锂(1.5molar的戊烷溶液)。接着，在-30℃至-15℃的温度范围内搅拌2小时。在重新冷却到-78℃之后，添加入0.2ml(1.6mmol)的三甲基氯硅烷并在-78℃下继续搅拌30分钟。然后，去除冷却床并再搅拌1小时。反应混合物中混入2ml的水，然后用水萃取。有机相用硫酸钠干燥并在旋转蒸发器上对其浓缩。色谱提纯(硅胶60：流动剂＝20庚烷/1乙酸乙酯和1％三乙胺)后得到橙色固体形式的产品，并且根据1H-和31P-NMR可知存在两种阻转异构体(Atropisomeren)。
1H-NMR(C6D6)，一些特征信号：
O-CH3基团的信号：δ3.36和3.32(两个s，积分比～33∶67，总共6H)。
Si(CH3)3基团的信号：δ0.65和0.03(两个s，积分比～67∶33，总共18H)。
31P-NMR(C6D6)：δ-24.5(s，大信号)，-28.1(s，小信号)。
实施例(A7)：
制备以下溶液：
溶液a)：在0℃下，向溶于1ml THF中的0.232ml(1.37mmol)2，2，6，6-四甲基哌啶中滴加入0.86ml(1.37mmol)的正丁基锂(1.6m于己烷中)并在该温度下搅拌溶液1小时。
溶液b)：将220mg(0.23mmol)的化合物(A4)溶于10ml的THF中。
将溶液a)冷却到-78℃。搅拌条件下，在15分钟内滴加溶液b)，并且首先在-78℃下再搅拌反应混合物30分钟，然后在-15至-20℃下再搅拌4小时。重新冷却至-78℃后，滴加0.173ml(1.73mmol)的三甲基氯硅烷，然后在-20℃下再搅拌2小时。再在-78℃下搅拌反应混合物过夜。然后将昏度缓慢升高至+10℃。接着，向反应混合物中加入很少量的水并用乙酸乙酯/水萃取。收集有机相，用硫酸钠干燥并在旋转蒸发器内蒸去溶剂。色谱提纯(硅胶60：流动剂＝1乙酸乙酯/15庚烷且含1％的三乙胺)后分离橙色产品。1H-NMR(CDCl3)，一些特征信号：δ7.79-7.73(m，2H)，7.65-7.59(m，2H)，7.04-6.94(m，6H)，3.47(s，3H)，3.44(s，3H)，0.52(s，9H)。31P-NMR(C6D6)：δ-24.6；-24.9。
B)制备金属络合物
实施例B1：
将5.1mg(0.0136mMol)[Rh(nbd)2]BF4和来自实施例A6的10.4mg(0.0163mMol)二膦称重加入带有电磁搅拌器的Schlenk容器中，并利用真空和氩气排挤掉空气。搅拌条件下，添加0.8ml脱气的甲醇后，得到一种金属络合物(催化剂溶液)的橙色溶液。其形成的是一种均一的、C2-对称的络合物。1H-NMR(CDCl3)，一些特征信号：O-CH3基团的信号：δ3.14(s，6H)；Si(CH3)3基团的信号：δ0.21(s，18H)；31P-NMR(CDCl3)：δ+25.6(d，JRh-P＝170Hz)。
C)应用例
实施例C1：不饱和化合物的氢化
氢化过程的进行和光学收率的确定一般记载在W.Weissensteiner等的Organometallics21(2002)，第1766-1774页中。催化剂分别“原位”地通过在溶剂中混合配位体和作为催化剂前体的金属络合物(如不另外指出即是[Rh(降冰片二烯)2]BF4)而制得。如不另外提及，基材浓度是0.25Mol/l，基材对金属的摩尔比＝200并且配位体对金属的摩尔比＝1.05。
氢化：
基材MAC、DMI、MCA、EAC的反应条件：
催化剂前体＝[Rh(降冰片二烯)2]BF4；溶剂＝甲醇；氢气压力＝1bar；温度＝25℃；反应时间1小时。
EAC的氢化在乙醇中并且在存在5％(v/v)CF3CH2OH条件下进行。对于EAC，使用手性柱[Lipodex E(30m)；130℃等温；190Kpa H2]借助于气相色谱仪来测定ee。
MAC：
DMI：
MCA：
EAC：
基材MPG的反应条件：
催化剂前体＝[Rh(降冰片二烯)Cl]2；溶剂＝甲苯；氢气压力＝80bar(8×106pa)；温度＝25℃；反应时间16小时。
基材EOV的反应条件：
催化剂前体＝[Rul2(对-枯烯)]2；溶剂＝乙醇；添加剂：每10ml乙醇0.06ml 1N的HCl；氢气压力＝80bar；温度＝80℃；反应时间16小时。在用三氟乙酸酐衍生化之后，使用手性柱[Lipodex E(30m)]利用气相色谱法确定ee。
基材MEA的反应条件：
基材对金属的摩尔比＝100；催化剂前体＝[Ir(COD)Cl]2；溶剂＝甲苯；添加剂：每当量的Ir2当量四甲基碘化铵和每10ml甲苯0.03ml三氟乙酸；氢气压力＝80bar；温度＝25℃；反应时间16小时。
氢化结果列于下表1和2。“ee”是指对映体过量。括号中所述是构形。对于表1中使用对比配位体和取代配位体所得的结果，可以看到，取代情况会惊人地影响和反转(umkehren)构形。另外，可以看到，若引入取代基可以提高光学收率。
表1：
表2：采用本发明的配位体进行氢化
Claims (16)
1.消旋体、立体异构体的混合物或光学纯的主体异构体形式的具有式I或I’的化合物，
其中，
R表示氢，或未取代的或以F、Cl、OH、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的C1-C8烷基、C3-C8环烷基、C6-C10芳基或C7-C11芳烷基；
X1和X2相互独立地表示仲膦基团；
A1表示氨基；或
A1表示基团-OR3，且R3表示氢或未取代或以F、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基或-N(C1-C4烷基)2取代的C1-C18的烷基、C3-C8的环烷基、C6-C10的芳基、C7-C11芳烷基或C1-C18酰基；
R1和R2相互独立地表示卤原子或经由C原子、N原子、S原子、Si原子、P(O)-或P(S)-基团连接在环戊二烯环上的取代基；
m表示1至3的数，和
n表示0或1至3的数。
2.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，R表示氢、甲基、乙基、环己基、苄基或苯基。
3.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，仲膦基X1和X2含有两个相同或两个不同的烃基，并且仲膦基X1和X2是相同或不同的。
4.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，X1和X2相同或不同地表示非环的仲膦，且选自-P(C1-C6烷基)2、-P(C5-C8环烷基)2、-P(C7-C12二环烷基)2、-P(邻呋喃基)2、-P(C6H5)2、-P[2-(C1-C6烷基)C6H4]2、-P[3-(C1-C6烷基)C6H4]2、-P[4-(C1-C6烷基)C6H4]2、-P[2-(C1-C6烷氧基)C6H4]2、-P[3-(C1-C6烷氧基)C6H4]2、-P[4-(C1-C6烷氧基)C6H4]2、-P[2-(三氟甲基)C6H4]2、-P[3-(三氟甲基)C6H4]2、-P[4-(三氟甲基)C6H4]2、-P[3，5-二(三氟甲基)C6H3]2、-P[3，5-二(C1-C6烷基)2C6H3]2、-P[3，5-二(C1-C6烷氧基)2C6H3]2、-P[3，4，5-三(C1-C6烷氧基)2C6H3]2和-P[3，5-二(C1-C6烷基)2-4-(C1-C6烷氧基)C6H2]2，或者环状的膦，且选自
和
其可以是未取代或者被C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基-C1-C2烷基、苯基、苄基、苄氧基、C1-C4亚烷基-二氧基或任选以苯基取代的亚甲基二氧基一重或多重取代。
5.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，X1和X2是-P(CH3)2、-P(i-C3H7)2、-P(n-C4H9)2、-P(i-C4H9)2、-P(C6H11)2、-P(降莰烷基)2、-P(邻-呋喃基)2、-P(C6H5)2、P[2-(甲基)C6H4]2、P[3-(甲基)C6H4]2、-P[4-(甲基)C6H4]2、-P[2-(甲氧基)C6H4]2、-P[3-(甲氧基)C6H4]2、-P[4-(甲氧基)C6H4]2、-P[3-(三氟甲基)C6H4]2、-P[4-(三氟甲基)C6H4]2、-P[3，5-二(三氟甲基)C6H3]2、-P[3，5-二(甲基)C6H3]2、-P[3，5-二(甲氧基)C6H3]2、-P[3，4，5-三(甲氧基)C6H2]2、-P[3，5-二(甲基)2-4-(甲氧基)C6H2]2、和具有下式的那些，
其中，R’表示甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、苯氧基、苄氧基、甲氧基甲基、乙氧基甲基或苄氧基甲基，而R”具有与R，相同的意义。
6.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，A1是-NH2、-NHR5或-NR5R6，其中的R5和R6可相互独立地表示任选取代的脂族、环脂族或芳族的烃基，或者R5与R6一起与N原子构成N-杂环，该环还可含有其他选自O、S或N(C1-C4烷基)的杂原子。
7.如权利要求6所述的化合物，其特征在于，R5和R6表示甲基、乙基、丙基和丁基的异构体、苯基、苄基、环己基或者R5和R6一起表示四亚甲基、五亚甲基或3-氧杂亚戊基，且其是未取代的或者被C1-C4烷基、C5-C6环烷基、苯基、苄基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧基甲基、C1-C4烷氧基乙基、(C1-C4烷基)2N-、(C1-C4烷基)2N-甲基和(C1-C4烷基)2N-乙基取代。
8.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，取代基R1和R2在环戊二烯基环或若干环戊二烯基环中连接了一次(m为1且n为0)、各一次(m和n为1)、两次(m或n为2)或三次(m为2且n为1)。
9.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，取代基R1和R2的位置是3，3’，5和5’位，优选的取代模式是3-位、3-和3’-位、5-位与5-和5’-位取代。
10.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，取代基R1和R2选自C1-C4烷基，任选取代的苯基，三(C1-C4烷基)Si，三苯基甲硅烷基，卤素，-SR06，-CH2OH，-CHR06OH，-CR06R’06OH、-CH2O-R06、-CH(O)、-CO2H、-CO2R06，其中，R06表示具有1至10个C原子的烃基并且R’06O独立地具有如R’06的含义，以及还有-P(O)(R03)2，且其中R03表示氢、C1-C8烷基、C5-C6环烷基、苯基或苄基。
11.式IV的化合物，
其中R为氢，或者未取代或以F、Cl、OH、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的C1-C8烷基、C3-C8环烷基、C6-C10芳基或C7-C11芳烷基；A2是具有至少一个非对称C原子的开链或环状的仲胺基。
12.金属选自TM8-金属一组且具有式I或I’或IV的化合物作为配位体的金属络合物，所述金属优选是Cu、Ag、Au、Ni、Co、Rh、Pd、Ir、Ru和Pt。
13.如权利要求12所述的金属络合物，其对应于式XII和XIII，
A3MeLr(XII)，(A3MeLr)(z+)(E-)z(XIII)
其中，A3表示一种式I或I’或IV的化合物，
L表示相同或不同的单齿配位的阴离子或非离子配位体，或者L表示相同或不同的二齿配位的阴离子或非离子配位体；
r表示2，3或4，条件是当L表示单齿配位体时，或者n表示1或2，条件是当L为二齿配位体时；
z表示1，2或3；
Me表示选自Rh、Ir和Ru的金属；且其中金属的氧化态具有0，1，2，3或4；
E-是含氧酸或络合酸的阴离子；和
阴离子配位体要与金属的氧化态1，2，3或4的电荷量平衡。
14.如权利要求12所述的金属络合物，其对应于式XVI，
[RuaHbZc(A3)dLe]f(Ek)g(S)h(XVI)，
其中，
Z表示Cl、Br或I；A3表示式I或I’或IV的化合物；L表示相同或不同的配位体；E-是含氧酸、无机酸或络合酸的阴离子；S表示作为配位体的具配位能力的溶剂；和a表示1至3，b表示0至4，c表示0至6，d表示1至3，e为0至4，f表示1至3，g表示1至4，h表示0至6和k表示1至4，且络合物的总电量是中性的。
15.如权利要求12所述的金属络合物的用途，用作用于制备手性有机化合物的均相催化剂，优选是用于在前手性有机化合物中的碳-或碳-杂原子双键上非对称加成氢的反应。
16.在催化剂存在条件下，通过在前手性有机化合物中的碳-或碳-杂原子双键上非对称加成氢而制备手性有机化合物的方法，其特征在于，加成反应在存在着催化剂量的至少一种如权利要求12所述的金属络合物条件下进行。
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