CN101959898A - 具有(p-p)配位的二茂铁基双膦配体的钌配合物、制备它们的方法以及它们在均相催化中的用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有手性二茂铁基双膦配体的钌配合物，其中钌具有氧化态(+II)且手性二茂铁基双膦配体具有与钌配位的二齿P-P。所述钌配合物为环状的并与二茂铁基双膦配体一起具有至少八元的环。所述二茂铁基双膦配体选自Taniaphos、Taniaphos-OH和Walphos配体。本发明描述了一种用于制备所述钌配合物的方法。所述钌配合物用作用于制备有机化合物的均相非对称催化的催化剂。

Description

具有(P-P)配位的二茂铁基双膦配体的钌配合物、制备它们的方法以及它们在均相催化中的用途

本发明涉及用于均相催化的钌配合物。具体地，本发明涉及具有手性双膦配体(称为二茂铁基双膦配体)的含有二茂铁、P-P配位的钌配合物以及制备它们的方法。本发明还涉及这些配合物作为用于均相催化氢化的催化剂的用途。

已经证明，手性二茂铁基双膦是用于催化活性金属配合物的有价值的配体，所述催化活性金属配合物用在用于有机化合物的对映选择性氢化的均相催化中。应用领域为制备中间体或活性化合物，例如药物、杀虫剂、调味剂或芳香剂。

在具有二茂铁骨架结构的双膦中，例如，1-仲膦基-2-(2′-仲膦基-1-苄基)-二茂铁，已经证明是用于有机化合物的对映选择性氢化的贵金属配合物的有价值配体。此类型的配体命名为“Taniaphos”并在WO 00/37478中加以描述。具有二茂铁骨架结构的双膦的其它例子为1-(α-仲膦基烷基)-2-(仲膦基芳基)-二茂铁，其在WO 02/02578中公开(俗名“Walphos”)。

在对映选择性氢化中，这些双膦配体与合适的贵金属配合物一起使用。非对称二茂铁基-双膦配体与有机金属Ru化合物的反应产生具有所述膦配体的P原子的单齿配位的配合物的混合物，参见反应式(1)：

反应式(1)：

根据反应式(1)，存在单齿P-配位Ru的配合物的异构体混合物，在所述Ru配合物中在每种情况下所述二茂铁基双膦配体的仅仅一个P原子与钌键合。反应式(1)中的两个异构体可例如，借助于³¹P-NMR光谱而区分。迄今尚未观察到钌配合物中二茂铁基双膦配体的两个P原子同时配位(以下简称“二齿”配位或“P-P配位”)。

用在这些氢化中的有机金属Ru化合物是，例如[Ru(COD)Y₂]_x、[Ru(NBD)Y₂]_x、[Ru(芳香族)Y₂]_x或[Ru(COD)(2-甲基烯丙基)₂](其中X＝2；Y＝卤素，COD＝1，5-环辛二烯，NBD＝降冰片二烯，芳香族＝例如，对异丙基苯或其他苯衍生物)。

EP 1622920B1公开了具有二茂铁基双膦配体的过渡金属配合物。没有描述具有所述膦配体的特定P-P配位的配合物，而且所公开的双膦配体具有位于所述配体体系的不同二茂铁环上的膦基团。

尽管WO 00/37478描述了包含过渡族7或8的金属原子以及其中所述二茂铁基双膦配体的两个P原子同时与中心原子配位的过渡金属配合物，但所述配合物既未被分离又未加以表征。没有描述制备它们的方法；更确切地，所述配合物在使用之前很短时间通过将所述配体与合适的过渡金属盐在反应溶剂中混合来生成(“原位”)。

这些原位方法为现有技术。由此，二茂铁基双膦配体在原位工艺过程中与钌配合物反应；参见Angewandte Chemie 1999，111，No.21，3397-3400。在此，[Ru(COD)(C₄H₇)₂]HBr(COD＝环辛-1，5-二烯，C₄H₇＝2-(η³-)甲基烯丙基)用作Ru配合物以及类型R-CO-CH₂-CO-OEt的β-酮酸酯在50巴氢气和50℃下于乙醇中被氢化。在Tetrahedron Asymmetry 15(2004)91-102中使用相同的Ru起始化合物以及所述催化剂原位制备。

Adv.Synth.Catal.2003，345，160-164描述所述“Walphos”型苯基-二茂铁基乙基双膦配体。在氢化中二聚的[RuI₂(对异丙基苯)]₂用作含Ru催化剂前体以及所述催化剂原位生成。

但是，迄今为止还没有进行过关于原位生成的金属配合物的结构方面的研究；相应的配合物未经分离而是直接在反应混合物中用于均相催化，特别是催化氢化。

至此已描述过的催化氢化法以及其中所使用的催化剂的缺点尤其在于低的对映选择性以及高的贵金属催化剂消耗，亦即低的底物/催化剂(S/C)比例以及长的氢化时间。

因此，本发明的目标在于提供用于均相、非对称氢化的改良催化剂。

该目的通过提供如本发明权利要求1所述的类型(A)和(B)的钌配合物而实现。此外，制备本发明配合物的方法在权利要求11中公开。在从属于其上的从属权利要求中描述了优选的具体实施方案。

本发明描述具有用于均相催化的手性二茂铁基双膦配体的钌配合物，其中钌具有氧化态(+II)以及二茂铁基双膦配体具有与Ru配位的二齿P-P。所述钌配合物是环状的并与二茂铁基双膦配体一起具有至少八元的环。所述二茂铁基双膦配体为，例如，选自“Taniaphos”和“Walphos”配体，但不局限于这些配体。

本发明进一步提供制备本发明所述钌配合物的方法，其中特定的Ru起始化合物与手性二茂铁基双膦配体反应。

在搜寻定义明确的具有二茂铁基双膦配体的Ru配合物的过程中，令人惊讶地发现在特定条件下可以实现二茂铁基双膦配体的两个P原子同时配位到中心Ru原子上。由此得到在它们的结构中具有至少八元的环的环状Ru配合物(环成员数r≥8)。

P-P配位效果通过使用其结构中具有至少七个成环原子的特定二茂铁基双膦配体获得以及因此在空间上能够形成具有中心Ru原子的至少八元的环。所述膦基团优选位于二茂铁分子的一个(即，在同一个)环戊二烯基环上。

合适的二茂铁基双膦配体的例子是Taniaphos类型的配体及其衍生物，例如，Taniaphos-OH或Taniaphos-OMe等等。然而，还可以使用“Walphos”类型的配体。用于制备本发明的Ru配合物的合适的二茂铁基双膦配体的例子是：

-(S)-1-二苯基膦基-2-[(R)-α-(N，N-二甲基-氨基)-o-(二苯基膦基苯基)甲基]二茂铁(＝Taniaphos T001-1)

-(R)-1-二苯基膦基-2-[(S)-α-(N，N-二甲基-氨基)-o-(二苯基膦基苯基)甲基]二茂铁(＝Taniaphos T001-2)

-(S)-1-二环己基膦基-2-[(R)-α-(N，N-二甲基氨基)-o-(二环己基膦基苯基)-甲基]二茂铁(＝Taniaphos T002-1)

-(R)-1-二环己基膦基-2-[(S)-α-(N，N-二甲基氨基)-o-(二环己基膦基苯基)-甲基]二茂铁(＝Taniaphos T002-2)；

-(S)-1-二苯基膦基-2-[α-(S)-羟基-(o-二苯基膦基苯基)甲基]二茂铁(“Taniaphos OH”)；以及此类型的衍生物；

-(S)-1-二苯基膦基-2-[α-(S)-甲氧基-(o-二苯基膦基苯基)甲基]二茂铁(“Taniaphos OMe”)；以及此类型的衍生物(参见WO 2003/076451)；

-(R)-1-[(R)-2-(2′-二苯基膦基苯基)二茂铁基]乙基二(双-3，5-三氟甲基苯基)-膦(Walphos W001-1)；

-(S)-1-[(S)-2-(2′-二苯基膦基苯基)二茂铁基]乙基二(双-3，5-三氟甲基苯基)-膦(Walphos W001-2)；

-(R)-1-[(R)-2-(2′-二苯基膦基苯基)二茂铁基]乙基二苯基膦(WalphosW002-1)；

-(S)-1-[(S)-2-(2′-二苯基膦基苯基)二茂铁基]乙基二苯基膦(WalphosW002-2)；

-(R)-1-[(R)-2-(2′-二苯基膦基苯基)二茂铁基]乙基二环己基膦(WalphosW003-1)；

-(S)-1-[(S)-2-(2′-二苯基膦基苯基)二茂铁基]乙基二环己基膦(WalphosW003-1)；

-(R)-1-[(R)-2-(2′-二(3，5-二甲基-4-甲氧基苯基)-膦基苯基)二茂铁基]乙基二(双-3，5-三氟甲基)苯基)膦(Walphos W005-1)；

-(S)-1-[(S)-2-(2′-二(3，5-二甲基-4-甲氧基苯基)-膦基苯基)二茂铁基]乙基二(双-3，5-三氟甲基苯基)膦(Walphos W005-2)；

-(R)-1-[(R)-2-(2′-二苯基膦基苯基)二茂铁基]乙基二(3，5-二甲苯基)膦(Walphos W006-1)；

-(S)-1-[(S)-2-(2′-二苯基膦基苯基)二茂铁基]乙基二(3，5-二甲苯基)-膦(Walphos W006-2)；

-(R)-1-[(R)-2-(2′-二环己基膦基苯基)-二茂铁基]乙基二(3，5-三氟甲基)苯基)-膦(Walphos W008-1)；

-(S)-1-[(S)-2-(2′-二环己基膦基苯基)-二茂铁基]乙基二(3，5-三氟甲基)苯基)-膦(Walphos W008-2)。

这些手性二茂铁基双膦配体大多数情况下是可商业获得的。在本发明的制备方法中使用这些配体得到在其结构中具有八元环的环状Ru配合物。然而，其它手性二茂铁基双膦配体也是合适的，只要它们允许形成至少八元的环(环成员数r≥8)。

在本制备方法中，P-P配位的效果通过使用以氧化态(+II)存在并具有至少两个中性2-电子给体的配体L_D的特定Ru起始化合物来获得。它们具有如下通式

[Z-Ru-(L_D)_n]⁺E^-

其中

Ru处于氧化态+II，

n为等于或大于3的整数，

L_D为中性配体，

Z为至少一个π-键接的有机配体以及

E^-为含氧酸或络合酸的阴离子。

所述至少三种中性配体L_D一般属于2-电子给体配体类，如仲或叔膦或N-杂环卡宾配体(称为NHC配体)。所述配体L_D优选为溶剂配体，其结合到所述中心Ru原子。这些配体中的至少两个在所述反应中被手性双膦配体替换。合适的配体L_D的例子为选自醇、醚、胺、酰胺、内酰胺以及砜的配体；例如，乙腈(CH₃CN)、二乙醚(DEE)、水(H₂O)或丙酮。也可以使用环状配体，如四氢呋喃(THF)、二噁烷、吡啶、咪唑或噻吩。具有不同类型配体的混合体系，例如，含有膦配体和/或卡宾配体和/或溶剂配体的那些也可以。

此外，所述Ru起始化合物具有至少一个π-键接的有机配体Z。一般而言，Z包括取代或未取代的环状或开链二烯基配体，例如，取代或未取代的戊二烯基或庚二烯基配体。

需要澄清说明的是，当键接到Ru时，这种二烯基配体带负电荷，即为阴离子。

优选使用2，4-二甲基戊二烯、2，3，4-三甲基戊二烯、环庚二烯、环辛二烯、降冰片二烯等等。所述配体Z还可以以质子化状态存在以及具有“抓氢键(agostic interaction)”中的质子。

最优选的是，对于Z使用一个带负电荷的开链二烯基配体，例如，2，4-二甲基-戊二烯-或2，3，4-三甲基戊二烯-。

所述Ru起始化合物作为具有单个正电荷的阳离子存在且进一步具有组份E^-——含氧酸或络合酸的阴离子作为平衡离子。E^-的例子是HSO₄ ^-、CF₃SO₃ ^-、ClO₄ ^-、BF₄ ^-、B(芳基)₄ ^-、SbF₆ ^-以及PF₆ ^-。

合适的Ru起始化合物的例子是[Ru(2，4-二甲基戊二烯)(CH₃CN)₃]⁺BF₄ ^-或[Ru(2，4-二甲基戊二烯)(丙酮)₃]⁺BF₄ ^-。

所述Ru起始化合物可以通过与合适的配体L_D反应从已知的Ru前体化合物按各种工艺步骤加以制备并分离。可以在与中性配体L_D反应之前将所述Ru前体化合物质子化从而获得由L_D替代的改良配体。

作为Ru前体，可以使用上文提及的化合物，例如，双(η5-(2，4-二甲基戊二烯)Ru、[Ru(COD)Cl₂]₂、[Ru(降冰片二烯)Cl₂]₂、[Ru(对异丙基苯)I₂]₂或[Ru(COD)(2-甲基烯丙基)₂]。这些Ru化合物是商业可获得的。所述Ru起始化合物的制备步骤必须取决于所使用的前体化合物而加以调整。

优选的Ru前体包括带负电荷的Z配体，例如，双(η5-(2，4-二甲基戊二烯)Ru。所述Ru起始化合物的制备典型地按两个步骤进行：

步骤A(质子化)：

[Z₂-Ru]+H⁺E^-＝＞[Z₂-Ru-H]⁺+E^-

步骤B(配体交换)：

[Z₂-Ru-H]⁺E^-+nL_D＝＞[Z-Ru(L_D)_n]⁺E^-+Z-H

已经发现所述Ru起始化合物与合适的手性二茂铁基-双膦配体(以下简称P(1)-P(2))反应得到本发明的Ru配合物。然后所述二茂铁基双膦配合物的形成在步骤C中发生。本发明的制备方法以通式形式示于反应式(2)：

步骤C(根据反应式(2)的配体交换)：

反应式(2)的反应得到类型(A)的新型Ru配合物。为了制备类型(A)的Ru配合物，所述二茂铁基双膦配体与上文所述的Ru起始化合物反应，导致在所述反应中配体L_D中的至少两个被手性双膦配体替代。如果所述Ru起始化合物具有两个以上的配体L_D，剩余的配体L_D仍然配位到钌。它们可以在后续步骤中被替换或除去。所述Ru配合物的制备优选在保护气体气氛下使用Schlenk技术以及无氧溶剂进行。所述二茂铁基双膦配体典型地在搅拌下，在合适的溶剂中，在20至80℃范围内，优选在20至60℃范围内的温度下以及特别优选在室温(25℃)下与所述Ru起始化合物反应。合适的溶剂为氯代烃，如氯仿、二氯甲烷、三氯乙烷或二氯乙烷。反应时间范围介于1小时至10小时。有利的是在制备所述Ru配合物的过程中稍微过量地使用所述配体。所述过量可以介于1至10mol％的范围内(基于所述Ru起始化合物)。随后的分离、洗涤以及纯化步骤是本领域技术人员所熟知的。将所述产物在减压下干燥从而除去溶剂残余物。

在进一步的具体实施方案中，本发明包括类型(B)的Ru配合物。这些配合物不带净电荷且除了P-P配位的二茂铁基-双膦配体、π-键接的有机配体Z以及如果合适除了配体L_D之外，还具有带负电荷的配体L_Z。

所述配体L_Z可以通过由卤根离子(氟根、氯根、溴根或碘根)或拟卤根离子(例如，CN^-、SCN^-、氰酸根、异氰酸根等)替换配体L_D中的一个来引入。类型(B)的Ru配合物优选从类型(A)的配合物通过后续的配体交换，例如通过由碘根替换乙腈分子(参见实施例2)来制备：

步骤D(由带负电荷的配体L_Z替换配体L_D)，根据反应式(3)。

反应式(3)：

为进行步骤D，将阳离子性Ru配合物(类型A)溶解于偶极非质子溶剂，例如丙酮或THF中，并在20至50℃范围内的温度下与配体L_Z反应。所述产物通常沉淀并可以被分离出来。

类型(A)

以及类型(B)

的新型Ru配合物

其中，在每种情况下，

Ru处于氧化态+II，

n为等于或大于3的整数，

L_D为中性配体，

Z为至少一个π-键接的有机配体，

E^-为含氧酸或络合酸的阴离子以及

L_Z为至少一个阴离子配体

以及所述二茂铁基双膦配体P(1)-P(2)具有二齿P-P配位，是用于前手性有机化合物的非对称氢化的有效均相催化剂。

因此，它们用作用于均相非对称催化的催化剂，例如，用于多重键的对映选择性氢化。出于本发明的目的，多重键为碳原子与其它碳原子(C＝C)或氧原子(C＝O)或氮原子(C＝N)之间的双键。

此外，本发明的钌配合物还可以用作用于其它非对称反应的催化剂。这些反应包括C-C、C-O、C-N、C-P、C-Si、C-B或C-卤素键形成反应。例子是非对称环化反应、非对称寡聚以及非对称聚合反应。

类型(A)和(B)的新型Ru配合物用作特定的化合物并且显示出，例如，在氢化中很好的催化特性。相比之下，仅仅具有所述二茂铁基双膦配体的P原子的单个单齿配位的Ru配合物或者在原位方法中与所述二茂铁基双膦配体一起使用的Ru化合物显示出更差的催化特性。

以下实施例解释说明本发明。

实施例

实施例1：

(η5-2，4-二甲基戊二烯基)-(CH₃CN)-(Taniaphos T001-1)钌(II)四氟硼酸盐的制备

a)(η4-2，4-二甲基戊二烯-η2-C，H)-(η5-2，4-二甲基戊二烯基)钌四氟 硼酸盐的制备

在配备有磁力搅拌器的100ml Schlenk管中，将1.1g(3.77mmol)双(η5-2，4-二甲基戊二烯基)钌(得自Colonial Metals Inc.，Elkton，MD，USA)溶解于50ml二乙醚中。在室温下，在10分钟时间内，逐滴加入0.51ml(3.77mmol)54％浓度的HBF₄-Et₂O溶液(得自Aldrich)。滴加完成后，使所述混合物沉降以及通过加入另外一滴HBF₄-Et₂O来检查沉淀是否完全。将上层溶剂去除并将固体用二乙醚洗涤两次。将淡黄色残余物在减压下干燥。收率：1.43g(100％)。

b)乙腈配合物(η5-2，4-二甲基戊二烯基-(CH ₃ CN) ₃ 钌(II)四氟硼酸盐的制 备

将步骤a)中制得的0.41g(1.1mmol)(η4-2，4-二甲基戊二烯-η2-C，H)-η5-2，4-二甲基戊二烯基)钌四氟硼酸盐与10ml乙腈混合。将橙色溶液搅拌10分钟，然后在减压下去除溶剂从而得到橙色固体。收率：0.44g(100％)。

c)与Taniaphos T 001-1反应

将Taniaphos SL-T001-1(得自Solvias，Basel，CH；400mg，0.58mmol)置于配备有磁力搅拌器的圆底烧瓶中，然后加入步骤b)中制得的Ru起始化合物(236mg，0.58mmol)。将所述反应物溶解于10ml CH₂Cl₂中并将所述混合物在室温下搅拌三小时。所述溶液变成深红色。在减压下去除溶剂并用二乙醚洗涤固体残余物。收集所述产物并于高真空中干燥。收率：90％，红-橙色固体，两个非对映异构体具有75％的de。

表征：

¹H NMR(CD₂Cl₂，主要峰)δ：-1.76(b，1H，戊二烯基)，0.15(b，1H，戊二烯基)，0.765(t，1H，J＝6.41Hz，戊二烯基)，1.24(b，3H，戊二烯基-CH₃)，1.81(s，6H，N(CH₃)₂)，2.34(m，3H，戊二烯基-CH₃)，2.88(s，3H，CH₃CN)，3.63(b，1H)，3.66(m，1H)，3.76(s，5H)，4.39(t，1H，J＝2.4Hz)，4.87(m，1H)，4.89(m，1H)，5.90(s，1H)，6.02(t，2H)，6.90-8.20(m，21H)，8.80(dd，1H，J＝7.6Hz，J＝14.3Hz)。

³¹P NMR(CD₂Cl₂)δ：36.54(d，J_PP＝34.6Hz)，31.59(d，J_PP＝34.6Hz)。¹⁹F NMR(CD₂Cl₂)δ：-149.87(s)。根据本发明的P-P配位通过以下的事实得以证实：在³¹P NMR中出现具有彼此相对靠近的化学位移(δ：36.54ppm(d，J_pp＝34.6Hz)以及31.59ppm(d，J_PP＝34.6Hz))的2P信号以及观察到34.6Hz的P(1)与P(2)间的偶合。未发现未配位P原子信号。

当用作对映选择性催化氢化的催化剂时，根据本发明的配合物得到很好的收率。

实施例2

(η5-2，4-二甲基戊二烯基)(碘代)-(Taniaphos T001-1)钌(II)的制备

如实施例1c)所述制备Taniaphos配合物(η5-2，4-二甲基戊二烯基-(CH₃CN)(Taniaphos T001-1)钌(II)四氟硼酸盐。将100mg该化合物溶解于4ml丙酮中，加入2当量过量的碘化钾(80mg)，然后将所述混合物在室温下搅拌10小时。将沉淀的固体滤出，并先用水然后用冷的丙酮洗涤。由此得到具有60％的de的两种非对映异构体的混合物，以黄-橙色固体形式，收率85％。

表征：

¹H NMR(CD₂Cl₂，主要峰)δ：-2.06(m，1H)，-0.13(m，1H)，0.93(m，1H)，1.29(s，3H)，1.95(s，6H)，2.81(s，3H)，3.28(m，1H)，3.76(m，1H)，3.80(s，5H)，4.17(m，1H)，4.75(m，1H)，5.54(m，1H)，6.07(m，2H)，6.6-7.8(m，21H)，9.25(m，1H)，9.63(m，1H)。

³¹P NMR(CD₂Cl₂)δ：39.88ppm(d，J_PP＝40.5Hz)，29.96mm(d，J_PP＝40.5Hz)。MS(FAB)m/e：1012[M⁺+1]，884[M⁺-I]，788[M⁺-I-戊二烯基]。根据本发明的P-P配位通过以下的事实得以证实：在³¹P NMR中仅仅出现具有彼此相对靠近的化学位移(δ：39.88ppm以及29.96ppm)的2P信号并观察到40.5Hz的P(1)与P(2)间的偶合。

用于催化氢化的用途：

将如实施例2所述制备的(Taniaphos T001-1)(碘代)钌(II)配合物用于反式-2-甲基-2-丁烯酸的非对称氢化。该氢化在高压釜中在50巴的氢气下进行；溶剂：甲醇；温度：50℃。加入少许甲醇HCl(methanolic HCl)。在18小时的反应时间之后，放空氢压。粗物质分析表明转化率＞90％以及对映体过量率(ee)＞40％。底物/催化剂比例(S/C)＞500。

因此，当用作对于映选择性催化氢化的催化剂时，根据本发明的配合物取得很好的结果。

实施例3

(η5-2，4-二甲基戊二烯基)(碘代)-(Taniaphos-OH)钌(II)的制备

在配备有磁力搅拌器的圆底烧瓶中，将如实施例1b)所述制备的乙腈配合物(η5-2，4-二甲基-戊二烯基)(CH₃CN)₃钌(II)四氟硼酸盐(288mg，0.71mmol)溶解于15ml二氯甲烷中并与(S，S)-Taniaphos-OH(288mg，0.71mmol)一起在室温下搅拌3小时。所述溶液变成深红色。将所述溶剂在减压下去除并用二乙醚洗涤残余物。将所得到的(Taniaphos-OH)钌(II)四氟硼酸盐配合物不经进一步分离而是溶解于20ml丙酮中。加入过量的碘化钾(330mg，2mmol)并将所述溶液搅拌另外10小时。将沉淀的黄色-橙色固体滤出并用水和丙酮洗涤。由此得到产物，该产物包含两个非对映体以几乎等摩尔比的混合物。收率：90％。所述Taniaphos-OH配体的P-P配位由³¹P-NMR证实。

当用作对映选择性催化氢化的催化剂时，所述Ru配合物获得良好的收率。

对比实施例1(CE1)

具有P-单配位二茂铁基双膦配体的Ru配合物的制备

根据反应式(1)，Taniaphos SL-T001-1与商购可得的钌配合物[RuCl₂(对异丙基苯)]₂(得自Umicore，Hanau)在室温下在THF中的反应得到两种异构体的2∶1混合物，其通过³¹P光谱确定为P-单配位的配合物。所述光谱显示四个不同的信号(³¹P NMR，在CD₂Cl₂中：对于以较少量存在的异构体，δ＝49ppm以及-13ppm；对于主要的异构体，δ＝35ppm以及-15ppm)。在此，具有负化学位移的信号(δ＝-13ppm以及-15ppm)在每种情况下可被指配为配体的非配位的P原子。

当将所述混合物回流2小时时，形成以主要比例存在的异构体；通过用己烷沉淀实现分离。没有观察到所述二茂铁基双膦配体的二齿P-P配位。

用于催化氢化的用途：

将如对比实施例1所述制备的Ru配合物混合物用于反-2-甲基-2-丁烯酸的非对称氢化。氢化在高压釜中在50巴的氢气下进行；溶剂：甲醇；温度：50℃。加入少许甲醇HCl。在18小时的反应时间之后，放空氢压。粗物质分析表明为不完全反应以及ee＜38％。底物/催化剂比例(S/C)为200。

可将这些结果与实施例2的结果比较。它们显示具有所述二茂铁基双膦配体的P-P配位的本发明Ru配合物在手性有机化合物的非对称氢化中的优越性。

Claims (22)

1.用于均相催化的带有手性二茂铁基双膦配体的钌配合物，其对应于以下通式：

类型(A)

或者

类型(B)

其中，

Ru处于氧化态+II，

n为等于或大于3的整数，

L_D为中性配体，

Z为至少一个π-键接的有机配体，

E^-为含氧酸或络合酸的阴离子且

L_Z为至少一个阴离子配体

而且所述二茂铁基双膦配体P(1)-P(2)具有二齿P-P配位。

2.如权利要求1所述的钌配合物，其中所述手性二茂铁基双膦配体P(1)-P(2)与钌一起形成至少八元的环。

3.如权利要求1或2所述的钌配合物，其中所述手性二茂铁基双膦配体P(1)-P(2)选自Taniaphos、Taniaphos-OH、Taniaphos-OMe和Walphos配体。

4.如权利要求1-3任一项所述的钌配合物，其中L_D选自2-电子给体配体类并包括仲或叔膦或N-杂环卡宾配体(称为NHC配体)。

5.如权利要求1-4任一项所述的钌配合物，其中L_D是选自乙腈(CH₃CN)、二乙醚(DEE)、水(H₂O)、丙酮、四氢呋喃(THF)、二噁烷、吡啶、咪唑和噻吩的溶剂配体。

6.如权利要求1-5任一项所述的钌配合物，其中Z是至少一个取代或未取代的环状或开链二烯基配体，例如，至少一个取代或未取代的戊二烯基或庚二烯基配体。

7.如权利要求1-6任一项所述的钌配合物，其中Z是至少一个选自2，4-二甲基戊二烯、2，3，4-三甲基戊二烯、环庚二烯、环辛二烯和降冰片二烯的配体。

8.如权利要求1-7任一项所述的钌配合物，其中E^-是选自HSO₄ ^-、CF₃SO₃ ^-、ClO₄ ^-、BF₄ ^-、B(芳基)₄ ^-、SbF₆ ^-以及PF₆ ^-的阴离子。

9.如权利要求1-8任一项所述的钌配合物，其中L_Z是至少一个选自卤根和拟卤根的阴离子配体。

10.如权利要求1-9任一项所述的钌配合物，其中将(S)-1-二苯基膦基-2-[(R)-α-(N，N-二甲基氨基)-o-(二苯基膦基-苯基)甲基]二茂铁(＝Taniaphos T001-1)、(R)-1-二苯基膦基-2-[(S)-α-(N，N-二甲基-氨基)-o-(二苯基膦苯基)甲基]二茂铁(＝Taniaphos T001-2)、(S)-1-二环己基膦基-2-[(R)-α-(N，N-二甲基氨基)(二环己基-膦基苯基)-甲基]二茂铁(＝Taniaphos T002-1)或(R)-1-二环己基膦基-2-[(S)-α-(N，N-二甲基氨基)(二环己基膦基苯基)-甲基]二茂铁(＝Taniaphos T002-2)用作手性二茂铁基双膦配体。

11.制备带有手性二茂铁基双膦配体的钌配合物的方法，所述二茂铁基双膦配体具有二齿P-P配位，其特征在于，将以下通式的Ru起始化合物

[Z-Ru-(L_D)_n]⁺E^-

其中

Ru处于氧化态+II，

n为等于或大于3的整数，

L_D为中性配体，

Z为至少一个π-键接的有机配体以及

E^-为含氧酸或络合酸的阴离子，

与手性二茂铁基双膦配体反应。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述手性二茂铁基双膦配体选自Taniaphos、Taniaphos-OH、Taniaphos-OMe和Walphos配体。

13.如权利要求11或12所述的方法，其中L_D选自2-电子给体配体类并包括仲或叔膦或N-杂环卡宾配体(称为NHC配体)。

14.如权利要求11-13任一项所述的方法，其中L_D是选自乙腈(CH₃CN)、二乙醚(DEE)、水(H₂O)、丙酮、四氢呋喃(THF)、二噁烷、吡啶、咪唑和噻吩的溶剂配体。

15.如权利要求11-14任一项所述的方法，其中Z是至少一个取代或未取代的环状或开链二烯基配体，例如至少一个取代或未取代的戊二烯基或庚二烯基配体。

16.如权利要求11-15任一项所述的方法，其中Z是至少一个选自2，4-二甲基戊二烯、2，3，4-三甲基戊二烯、环庚二烯、环辛二烯和降冰片二烯的配体。

17.如权利要求11-16任一项所述的方法，其中E^-是选自HSO₄ ^-、CF₃SO₃ ^-、ClO₄ ^-、BF₄ ^-、B(芳基)₄ ^-、SbF₆ ^-以及PF₆ ^-的阴离子。

18.如权利要求11-17任一项所述的方法，其进一步包括用至少一个阴离子配体L_Z代替至少一个中性配体L_D，所述阴离子配体L_Z选自卤根和拟卤根。

19.具有手性二茂铁基双膦配体的钌配合物，其具有与Ru(II)配位的二齿P-P以及可通过权利要求11-18任一项所述的方法获得。

20.权利要求1-10任一项所述的钌配合物作为用于制备有机化合物的均相非对称催化的催化剂的用途。

21.权利要求1-10任一项所述的钌配合物作为用于有机化合物的均相非对称催化氢化的催化剂的用途。

22.权利要求1-10任一项所述的钌配合物作为用于C＝C、C＝O或C＝N多重键的对映选择性氢化的催化剂的用途。