CN102391306B - 螺环苄胺-膦和制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种螺环苄胺-膦和制备方法及其应用。具有式(I)所示结构的化合物，其中n＝0～3；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9的取值如权利要求1所定义。以取代的7-三氟甲磺酰氧基-7′-二芳基膦基-1，1′-螺二氢茚为起始原料，经两步或三步反应合成。将该新型螺环苄胺-膦和铱前体进行络合，再经过离子交换，可以得到含不同阴离子的铱/螺环苄胺-膦络合物。本发明螺环苄胺-膦的铱络合物能够催化多种α-取代丙烯酸的不对称氢化反应，表现出很高的活性和对映选择性，具有很好的工业化前景。

Description

螺环苄胺-膦和制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及一种新型螺环苄胺-膦和制备方法及其应用。具体的讲是以取代的7-三氟甲磺酰氧基-7′-二芳基膦基-1，1′-螺二氢茚为起始原料，经两步或三步反应合成本发明所说的新型螺环苄胺-膦。将该新型螺环苄胺-膦和铱前体进行络合，再经过离子交换，可以得到含不同阴离子的铱/螺环苄胺-膦络合物。该新型螺环苄胺-膦的铱络合物能够催化多种α-取代丙烯酸的不对称氢化反应，表现出很高的活性和对映选择性，具有很好的工业化前景。
背景技术
过渡金属催化的不对称合成是当前有机合成化学研究领域中的热点(Ohkuma，T.；Kitamura，M.；Noyori，R.Catalytic Asymmetric Synthesis，Wiley，New York，2000)。催化不对称合成的关键是手性催化剂的合成。而手性催化剂的合成，其核心是手性配体的合成，因为手性配体是手性催化剂产生不对称控制的源泉。设计合成新型手性配体和催化剂是催化不对称合成发展的原动力。
手性羧酸被广泛地应用于药物和天然产物的合成中，是一类重要的合成砌块。其中α-芳基取代丙酸，如萘普生和布洛芬，是当今世界上广泛应用的非甾体类镇痛消炎药。发展高效、高选择性地合成光学活性α-取代丙酸的方法，具有重要的应用价值。过渡金属催化α-取代丙烯酸的不对称氢化是获得该类化合物最直接、最有效的方法之一。在过去的几十年里，人们对过渡金属催化α-取代丙烯酸的不对称氢化进行了大量研究，发展出了一些有效的手性配体和催化剂。迄今在α-取代丙烯酸的不对称氢化中取得最好结果的是轴向手性双膦配体和钌的络合物催化剂，但是该类催化剂一般要求氢气压力在6MPa以上才能给出好的结果，如果降低氢气压力，反应的活性和对映选择性随之降低。(1.Ohta，T.；Takaya，H.；Kitamura，M.；Nagai，K.；Noyori，R.J.Org.Chem.1987，52，3174；2.Chan，A.S.C.；Laneman，S.A.US5144050，1992；3.Benincori，T.；Brenna，E.；Sannicolò，F.；Trimarco，L.；Antognazza，P.；Cesarotti，E.；Demartin，F.；Pilati，T.J.Org.Chem.1996，61，6244；4.Pai，C.-C.；Lin，C.-W.；Lin，C.-C.；Chen，C.-C.；Chan，A.S.C.J.Am.Chem.Soc.2000，122，11513；5.Qiu，L.；Wu，J.；Chan，S.；Au-Yeung，T.T.-L.；Ji，J.-X.；Guo，R.；Pai，C.-C.；Zhou，Z.；Li，X.；Fan，Q.-H.；Chan，A.S.C.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.2004，101，5815)。这种高压的反应条件对仪器设备要求很高，而且在生产中会面临很多安全问题。双膦配体和铑的络合物催化剂也被用于α-取代丙烯酸的不对称氢化，虽然部分铑催化剂在α-芳基取代丙烯酸的不对称氢化中取得较高的对映选择性，但是催化剂用量比较大(1mol％)，而且对α-烷基取代丙烯酸底物只有中等的对映选择性(1.Robin，F.；Mercier，F.；Ricard，L.；Mathey，F.；Spagnol，M.Chem.Eur.J.1997，3，1365；2.Hu，W.-H.；Pai，C.C.；Chen，C.C.；Xue，G.-P.；Chan，A.S.C.Tetrahedron：Asymmetry1998，9，3241；3.B.；Mohar，B.；Stephan，M.Org.Lett.2010，12，3022)。最近，一些手性膦-噁唑啉配体和铱的络合物也被用于催化α-取代丙烯酸的不对称氢化，但是其转化数(TON＜100)和转化频率(TOF＜13h-1)较低，对映选择性最高仅有88％ee，无法满足实际应用的要求(1.Scrivanti，A.；Bovo，S.；Ciappa，A.；Matteoli，U.Tetrahedron Lett.2006，47，9261；2.Zhang，Y.；Han，Z.-B.；Li，F.-Y.；Ding，K.-L.；Zhang，A.Chem.Commun.2010，46，156)。综上所述，对于α-取代丙烯酸的不对称催化氢化反应，已有手性配体和催化剂还存在着氢气压力高、催化剂用量大、反应时间长、底物比较局限等缺点，不利于实际应用。因此发展新型高效的手性配体和相应催化剂，克服已知配体和催化剂存在的缺点是本领域研究的重点之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种螺环苄胺-膦和制备方法及其应用，可以克服已有技术的缺点。该新型螺环苄胺-膦的铱络合物能够催化多种α-取代丙烯酸的不对称氢化反应，表现出很高的活性和对映选择性，具有很好的工业化前景。
本发明提供的螺环苄胺-膦具有式(I)所示结构的化合物：
其中：n＝0～3；R1、R2分别为H、C1～C8烷基、卤代烷基、C1～C8烷氧基、C2～C8酰氧基、C1～C8酰基、C2～C8酯基、(C1～C8酰基)氨基、二(C1～C8烷基)氨基、卤素、苯基、取代的苯基、萘基、取代的萘基、呋喃基、噻吩基，或当n≥2时为并脂环或并芳环；R1和R2可以相同，也可以不同；
R3、R4、R5、R6分别为H、C1～C8烷基、卤代烷基、C1～C8烷氧基、C2～C8酰氧基、C1～C8酰基、C2～C8酯基、(C1～C8酰基)氨基、二(C1～C8烷基)氨基、卤素、苯基、取代的苯基、萘基、取代的萘基、呋喃基、噻吩基，或R3～R4、R5～R6为并脂环或芳环；R3、R4、R5、R6可以相同，也可以不同；
R7为C1～C8烷基、苯基、取代的苯基、萘基、取代的萘基、呋喃基、噻吩基；
R8、R9分别为H、C1～C8烷基、苄基、取代的苯甲基、苯基、取代的苯基、萘基、取代的萘基、呋喃基、噻吩基；R8和R9可以相同，也可以不同；
所述取代的苯基或萘基中，取代基为C1～C8烷基、C1～C8烷氧基、羟基、C2～C8酰氧基、卤素、氨基、(C1～C8酰基)氨基、二(C1～C8烷基)氨基、C1～C8酰基、C2～C8酯基中的一种或几种；取代基数目为0～5。
本发明所述的螺环苄胺-膦(I)中：
所述的C1～C8烷基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、仲戊基、叔戊基、正己基、异己基、新己基、仲己基、叔己基、正庚基、异庚基、新庚基、仲庚基、叔庚基、正辛基、异辛基、新辛基、仲辛基或叔辛基；
所述的C1～C8烷氧基为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、新戊氧基、仲戊氧基、叔戊氧基、正己氧基、异己氧基、新己氧基、仲己氧基、叔己氧基、正庚氧基、异庚氧基、新庚氧基、仲庚氧基、叔庚氧基、正辛氧基、异辛氧基、新辛氧基、仲辛氧基或叔辛氧基；
所述的C1～C8酰基为甲酰基、乙酰基、丙酰基、正丁酰基、异丁酰基、正戊酰基、异戊酰基、仲戊酰基、新戊酰基、正己酰基、异己酰基、新己酰基、仲己酰基、正庚酰基、异庚酰基、新庚酰基、仲庚酰基、正辛酰基、异辛酰基、新辛酰基、仲辛酰基、1-环丙基甲酰基、1-环丁基甲酰基、1-环戊基甲酰基、1-环己基甲酰基、1-环庚基甲酰基；
所述的C2～C8酰氧基为乙酰氧基、丙酰氧、正丁酰氧基、异丁酰氧基、正戊酰氧基、异戊酰氧基、仲戊酰氧基、新戊酰氧基、正己酰氧基、异己酰氧基、新己酰氧基、仲己酰氧基、正庚酰氧基、异庚酰氧基、新庚酰氧基、仲庚酰氧基、正辛酰氧基、异辛酰氧基、新辛酰氧基、仲辛酰氧基、1-环丙基甲酰氧基、1-环丁基甲酰氧基、1-环戊基甲酰氧基、1-环己基甲酰氧基、1-环庚基甲酰氧基；
所述的C2～C8酯基为甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、异丙氧羰基、丁氧羰基、异丁氧羰基、正戊氧羰基、异戊氧羰基、新戊氧羰基、仲戊氧羰基、叔戊氧羰基、环戊氧羰基、正己氧羰基、异己氧羰基、新己氧羰基、仲己氧羰基、叔己氧羰基、环己氧羰基、正庚氧羰基、异庚氧羰基、新庚氧羰基、仲庚氧羰基、叔庚氧羰基、环庚氧羰基；
所述的卤代烷基为含氟、氯、溴或碘的卤代烷基。
本发明所述的螺环苄胺-膦(I)还包含具有相同的化学结构通式但具有不同的立体结构和旋光性能的外消旋体、右旋体和左旋体。
本发明所述的螺环苄胺-膦的制备方法包括如下步骤：
以取代的7-三氟甲磺酰氧基-7′-二芳基膦基-1，1′-螺二氢茚1为起始原料，首先通过钯催化的氰基化反应制备中间体2；
氰基化合物2在还原剂作用下，得到R8和R9同时为H的螺环苄胺-膦3；
对螺环苄胺-膦3的氨基进行取代反应，制备R8和R9不同时为H的其它螺环苄胺-膦。
具体反应如下：
其中n＝0～3；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9的取值如上述化合物(I)所定义。
本发明提供的一种由螺环苄胺-膦制备的螺环苄胺-膦的铱络合物5具有如下的结构式：
其中：是环辛二烯；n＝0～3；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9的取值如权利要求1所定义；X为卤素、C1～C8的羧酸根、硫酸根、四(3，5-双三氟甲基苯基)硼酸根、四(五氟苯基)硼酸根、四(全氟叔丁氧基)铝离子、四(六氟异丙氧基)铝离子、六氟磷酸根、六氟锑酸根、高氯酸跟、四氟硼酸根或三氟甲磺酸根。环辛二烯配体可以被乙烯、降冰片二烯取代。
所述的螺环苄胺-膦的铱络合物的制备方法是经过如下步骤制备：在有机溶剂(二氯甲烷、三氯甲烷或1，2-二氯乙烷中的一种或几种)中，10～50℃下，螺环苄胺-膦(1mol)、一价铱化合物，如[Ir(COD)Cl]2(COD＝环辛二烯)(0.5～1mol)反应0.5～24小时，制备得到以Cl为阴离子的螺环苄胺-膦的铱络合物，再通过阴离子交换得到具有不同阴离子的螺环苄胺-膦的铱络合物：
其中：n＝0～3；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、X的取值如权利要求6所定义；COD为1，5-环辛二烯；环辛二烯配体可以被乙烯、降冰片二烯取代；钠盐可以被相应的钾盐、铵盐、银盐或铊盐取代。
所述的螺环苄胺-膦的铱络合物的应用是用于催化α-取代丙烯酸的不对称氢化反应。
其中：[Ir]为权利要求6所述的螺环苄胺-膦的铱络合物；R10是C1～C8烷基、卤代烷基、苄基、苯乙基、苯基、取代的苯基、萘基、取代的萘基、呋喃基、噻吩基、C1～C8烷氧基、苯甲氧基、苯氧基；星号标记的位置为手性中心。
具体过程是：将催化剂和底物加入反应釜内管中，加入添加剂和溶剂，密封反应釜并用氢气置换3～10次，充氢气至指定压力，在指定温度下搅拌反应至结束；
所述的催化氢化反应条件是：所用溶剂是C1～C6的醇类；催化剂用量为0.001～1mol％；底物浓度为0.001～10.0M；添加剂为异丙胺、叔丁胺、二甲胺、二乙胺、二异丙胺、二异丙基乙基胺、三甲胺、三乙胺、1，8-二氮杂双环[5，4，0]十一-7-烯、1，4-二氮杂二环[2，2，2]辛烷、氢化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、叔丁醇钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾、叔丁醇钾、氢氧化铯、碳酸铯中的一种或几种；反应温度为0～100℃；氢气压力为0.1～10MPa；反应10分钟～48小时。
本发明以取代的7-三氟甲磺酰氧基-7′-二芳基膦基-1，1′-螺二氢茚为起始原料，经两或三步反应合成本发明所说的新型螺环苄胺-膦。将该新型螺环苄胺-膦和铱前体进行络合，再经过离子交换，可以得到含不同阴离子的铱/螺环苄胺-膦络合物。该新型螺环苄胺-膦的铱络合物能够催化多种α-取代丙烯酸的不对称氢化反应，并表现出以下特点：工作压力较低(通常为0.6MPa)，即使在常压下也能很好地完成不对称催化氢化；底物适用范围很广，对α-芳基取代丙烯酸、α-烷基取代丙烯酸都能给出很好的结果；对官能团的耐受性很好，侧链上的酯基、烷氧基、芳氧基都不影响反应结果；效率很高，转化频率可达6000次/小时，转化数可达10000；对映选择性可达99％ee。上述特点表明，本发明所提供的新型螺环苄胺-膦及其铱络合物催化剂克服了已有技术的缺点，是目前α-取代丙烯酸不对称催化氢化的最高效的配体和催化剂之一，具有很好的工业化前景。
具体实施方式
通过下述实施实例将有助于近一步理解本发明，但不应将此理解为本发明上述主题的保护范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。特别说明：
实施例中使用了缩写，其含义如下：
Me是甲基，Et是乙基，tBu是叔丁基，Ph是苯基，An是对甲氧基苯基，Xyl是3，5-二甲基苯基，DTB是3，5-二叔丁基苯基，BArF是四(3，5-双三氟甲基苯基)硼酸根；OTf是三氟甲磺酸根；ClO4是高氯酸根；BF4是四氟硼酸根；PF6是六氟磷酸根；DMF是N，N-二甲基甲酰胺；THF是四氢呋喃；NMR是核磁共振，手性HPLC是装有手性色谱柱的高效液相色谱，手性SFC是装有手性色谱柱的超临界流体色谱，手性GC是装有手性毛细管柱的气相色谱；ee值为对映异构体过量值；S/C是底物与催化剂物质的量的比。
所用溶剂在使用前用通用的标准操作提纯，干燥；所用试剂均为市售或按照已有文献方法合成得到，并在使用前提纯。
实施例1：(S)-7-氰基-7′-二(3，5-二叔丁基苯基)膦基-1，1′-螺二氢茚的制备
氮气保护下，向装有(S)-1a(2.0g，2.6mmol)、四(三苯基膦)钯(450mg，0.4mmol)和氰化锌(610mg，5.2mmol)的Schlenk瓶中加入4mL DMF，加热到160℃搅拌反应3天。反应结束后，将体系冷至室温，加入乙酸乙酯稀释，所得混合液用饱和碳酸钠水溶液洗涤，无水硫酸钠干燥。旋蒸脱除溶剂，残余物经硅胶柱层析(石油醚/二氯甲烷＝15∶1)得2a(1.5g，88％)，为白色固体。熔点：212-214℃。[α]D 30-126(c 0.5，CH2Cl2).1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.41(d，J＝7.6Hz，1H，Ar-H)，7.31-7.30(m，2H，Ar-H)，7.24-7.20(m，2H，Ar-H)，7.09(t，J＝7.6Hz，1H，Ar-H)，7.03-7.00(m，1H，Ar-H)，6.94-6.88(m，3H，Ar-H)，6.78(d，J＝7.6Hz，2H，Ar-H)，3.21-3.03(m，4H，CH2)，2.75-2.67(m，1H，CH2)，2.43-2.35(m，3H，CH2)，1.22(s，18H，CH3)，1.16(s，18H，CH3)；31P NMR(162MHz，CDCl3)δ-16.9(s)；13C NMR(100MHz，CDCl3)δ154.9，153.8，153.5，150.4，150.3，150.2，146.0，144.6，144.5，138.2，138.1，135.5，134.9，133.7，133.5，131.3，128.7，128.1，127.9，127.4，125.7，122.7，121.9，117.3，109.2，63.0，41.3，40.0，39.9，35.2，35.1，31.8，31.7，31.3.HRMS(ESI)calcd for[M+H，C46H57NP]+：654.4223，Found 654.4230.
以下化合物的合成方法与实施例1相同。
白色固体。收率：89％，熔点：176-178℃；[α]20 D-190(c 1.05，CHCl3)；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ7.42-6.92(m，16H，Ar-H)，3.16-3.05(m，4H，CH2)，3.19-3.00(m，1H，CH2)，2.55-2.32(m，3H，CH2)；31P NMR(121MHz，CDCl3)δ-19.5(s)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ154.4，153.8，145.8，144.8，144.7，138.7，135.9，134.8，134.0，133.8，133.5，133.3，132.6，132.3，131.4，128.8，128.6，128.4，128.3，127.3，125.8，127.3，108.7，62.8，41.1，39.7，31.4，31.0；HRMS(EI)calcd for C30H24NP：429.1646，Found 429.1647.
白色固体。收率：88％，熔点：194-196℃.[α]D 30-183(c 0.5，CH2Cl2).1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.25(d，J＝7.6Hz，1H，Ar-H)，7.19-7.17(m，1H，Ar-H)，7.11-7.07(m，1H，Ar-H)，6.93-6.87(m，2H，Ar-H)，6.78-6.74(m，2H，Ar-H)，6.65(d，J＝7.6Hz，1H，Ar-H)，6.57-6.50(m，4H，Ar-H)，3.15-2.92(m，4H，CH2)，2.77-2.69(m，1H，CH2)，2.34-2.22(m，3H，CH2)，2.10(s，6H，CH3)，2.07(s，6H，CH3)；31P NMR(162MHz，CDCl3)δ-20.1(s)；13C NMR(100MHz，CDCl3)δ153.1，153.0，152.2，152.0，144.6，143.4，143.3，137.3，137.2，136.4，136.2，136.1，133.6，133.5，131.9，131.7，130.9，130.7，130.0，129.8，129.7，129.1，128.8，127.3，126.8，125.5，124.3，115.9，107.6，61.6，40.2，38.6，30.3，30.0，29.9，20.3，20.2.HRMS(ESI)calcd for[M+H，C34H33NP]+：486.2345，Found 486.2345.
白色固体。收率：90％，熔点：166-168℃.[α]D 23-190(c 0.5，CH2Cl2).1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.41(d，J＝7.3Hz，1H，Ar-H)，7.28(d，J＝7.3Hz，1H，Ar-H)，7.19(t，J＝7.4Hz，1H，Ar-H)，7.11(t，J＝7.5Hz，1H，Ar-H)，6.96(m，6H，Ar-H)，6.77(d，J＝8.0Hz，4H，Ar-H)，3.79(s，3H，CH3)，3.76(s，3H，CH3)，3.08(m，4H，CH2)，2.58(dd，J＝21.6and 10.2Hz，1H，CH2)，2.34(dd，J＝17.5and 9.4Hz，3H，CH2).31P NMR(162MHz，CDCl3)δ-23.8(s)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ170.3，159.5，159.3，153.5，152.4，152.2，145.0，143.9，143.8，134.6，134.4，134.1，133.5，133.1，132.9，130.6，128.9，128.8，128.1，127.3，126.7，126.6，126.5，125.7，124.9，116.5，113.5，113.4，113.3，108.0，62.1，59.7，54.6，54.5，40.4，38.7，38.6，30.7，30.3，20.5，13.8.HRMS(MALDI)calcd for[M+H，C32H28NO2P]+：490.1933，Found 490.1922.
实施例2：(S)-7-胺甲基-7′-二(3，5-二叔丁基苯基)膦基-1，1′-螺二氢茚的制备
在冰水浴冷却下，向四氢铝锂(304mg，8mmol)和40mL四氢呋喃混合形成的悬浊液中缓慢滴加(S)-2a(1.0g，1.53mmol)的四氢呋喃(20mL)溶液。滴加完成后，撤去冰水浴，自然升至室温，然后加热回流过夜，TLC确定反应终点。反应结束后，冷却体系至室温，小心地加入40mL水萃灭反应，旋转蒸发除去四氢呋喃，残余物以乙酸乙酯稀释，依次用饱和碳酸氢钠水溶液和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。旋蒸脱除溶剂，残余物经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯＝2∶1，加入2％的三乙胺)得到3a(0.95g，94％)，为白色泡沫状固体。熔点：112-114℃。[α]D 18-162(c 0.5，CH2Cl2).1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.25-7.00(m，7H，Ar-H)，6.87-6.77(m，3H，Ar-H)，6.58-6.56(m，2H，Ar-H)，3.16-2.86(m，6H，CH2)，2.56-2.42(m，1H，CH2)，2.22-2.03(m，3H，CH2)，1.14(s，18H，CH3)，1.04(s，18H，CH3)，0.83(brs，2H，NH2)；31P NMR(162MHz，CDCl3)δ-19.3(s)；13C NMR(100MHz，CDCl3)δ162.3，155.6，155.2，150.2，150.1，149.9，147.2，147.1，144.1，143.2，143.1，139.1，139.0，135.4，135.2，134.7，133.9，133.7，133.6，133.3，128.7，128.5，127.4，127.3，127.1，126.7，125.7，124.8，122.8，122.6，121.1，62.8，42.4，40.4，40.3，38.9，34.9，34.8，31.5，31.4，31.1，30.9.HRMS(ESI)calcd for[M+H，C46H61NP]+：658.4536，Found 658.4530.
以下化合物的合成方法与实施例2相同。
白色固体。收率：90％，熔点：54-56℃.[α]D 25+186(c 0.5，CH2Cl2).1HNMR(400MHz，CDCl3)δ7.32-7.28(m，2H，Ar-H)，7.24-7.02(m，11H，Ar-H)，6.95-6.91(m，2H，Ar-H)，6.86(d，J＝6.7Hz，1H，Ar-H)，3.19(d，J＝15.5Hz，1H，CH2)，3.08-3.04(m，4H，CH2)，2.87(d，J＝15.5Hz，1H，CH2)，2.57-2.49(m，1H，CH2)，2.34-2.26(m，2H，CH2)，2.22-2.14(m，1H，CH2)，1.26(brs，2H，NH2)；31P NMR(162MHz，CDCl3)δ-22.0(s)；13C NMR(100MHz，CDCl3)δ155.7，155.3，147.2，146.0，145.7，144.2，144.1，143.5，143.4，139.8，139.6，139.0，136.1，136.0，134.7，134.4，132.9，132.7，132.0，131.9，131.7，131.2，130.9，128.7，128.2，128.1，128.0，127.6，127.3，127.2，125.9，124.7，122.8，62.8，42.3，40.6，40.5，40.3，39.5，38.9，31.0，30.8，29.7，19.2.HRMS(ESI)calcd for[M+H，C30H29NP]+：434.2032，Found 434.2036.
白色固体。收率：92％，熔点：76-78℃.[α]D 28-216(c 0.5，CH2Cl2).1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.23-7.12(m，5H，Ar-H)，6.90(s，1H，Ar-H)，6.83-6.79(m，2H，Ar-H)，6.65(d，J＝8.4Hz，2H，Ar-H)，6.56(d，J＝7.2Hz，2H，Ar-H)，3.16-2.97(m，5H，CH2)，2.83-2.79(d，J＝15.6Hz，1H，CH2)，2.68-2.60(m，1H，CH2)，2.33-2.23(m，3H，CH2)，2.21(s，6H，CH3)，2.14(s，6H，CH3)，0.89(brs，2H，NH2)；31P NMR(162MHz，CDCl3)δ-21.7(s)；13C NMR(100MHz，CDCl3)δ155.4，155.1，147.3，147.2，144.2，144.1，143.2，143.1，139.5，139.4，139.1，137.2，137.1，135.3，135.1，134.5，134.4，133.7，133.4，132.7，132.5，130.5，130.3，129.3，127.0，126.9，125.6，124.4，122.6，62.7，62.6，42.1，40.5，39.0，31.1，30.8，21.3.HRMS(ESI)calcd for[M+H，C34H37NP]+：490.2658，Found 490.2660.
白色固体。收率：92％，熔点：80-82℃.[α]D 23-131(c 0.5，CH2Cl2).1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.10-6.93(m，4H，Ar-H)，6.92-6.82(m，3H，Ar-H)，6.82-6.69(m，3H，Ar-H)，6.63(d，J＝8.3Hz，2H，Ar-H)，6.57(d，J＝8.0Hz，2H，Ar-H)，3.57(s，3H，CH3)，3.51(s，3H，CH3)，3.07(d，J＝15.3Hz，1H，CH2)，2.93-2.74(m，5H，CH2)，2.42-2.27(m，1H，CH2)，2.17-1.95(m，3H，CH2)，0.83(brs，2H，NH2)；31P NMR(162MHz，CDCl3)δ-25.2(s)；13C NMR(100MHz，CDCl3)δ159.7，159.0，154.6，154.4，146.6，146.6，143.6，143.5，142.9，142.8，138.7，138.7，135.5，135.3，134.0，133.8，133.7，133.6，133.5，130.1，123.0，126.8，126.7，125.2，124.4，122.4，113.4，113.3，113.3，62.3，62.2，54.7，54.6，45.9，41.9，39.7，39.7，38.5，30.6，30.4.HRMS(MALDI)calcd for[M+H，C32H32NO2P]+：494.2243.2658，Found 494.2237.
实施例3：(S)-N-甲基-7-(胺甲基)7′-二(3，5-二叔丁基苯基)膦基-1，1′-螺二氢茚的制备
在氮气保护下，向一Schlenk管中加入(S)-3a(100mg，0.15mmol)和2mL无水四氢呋喃，电磁搅拌使固体充分溶解，冰水浴冷却至0℃左右，用注射器加入无水吡啶(40μL，0.5mmol)和氯甲酸乙酯(20mg，0.18mmol)，自然升至室温并搅拌反应过夜。TLC检测反应完全，加入6mL乙酸乙酯稀释体系，分液，有机相依次用5％HCl和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤除去干燥剂，减压脱除溶剂，所得固体用2mL干燥四氢呋喃溶解，并用冰水浴冷却至0℃左右。随后，将该四氢呋喃溶液小心滴入LiAlH4(27mg，0.7mmol)和2mL四氢呋喃形成的悬浊液中，油浴加热至回流，搅拌反应过夜。TLC检测反应完全，撤去油浴，冰水浴冷却，用少量水淬灭反应，加入20mL乙酸乙酯稀释后，分液，并依次用5％氢氧化钠水溶液和饱和食盐水洗涤有机层，无水硫酸钠干燥。旋蒸脱除溶剂，残余物经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯＝20∶1，加入2％三乙胺)得到4a(60mg，60％)，为白色固体。熔点：120-122℃.[α]D 25-126(c 0.5，CH2Cl2).1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.32-7.27(m，2H，Ar-H)，7.21-7.12(m，4H，Ar-H)，7.11-7.03(m，1H，Ar-H)，6.94-6.90(m，3H，Ar-H)，6.66(dd，J＝7.4and 1.6Hz，2H，Ar-H)，3.13-.92(m，5H，CH2)，2.78(d，J＝13.5Hz，1H，CH2)，2.42(dd，J＝21.9and 11.2Hz，1H，CH2)，2.29-2.22(m，3H，CH2)，2.07(s，3H，CH3)，1.21(s，18H，CH3)，1.13(s，18H，CH3)，1.02(brs，1H，NH).31P NMR(162MHz，CDCl3)δ-18.9(s).13CNMR(100MHz，CDCl3)δ155.5，155.3，149.9，147.7，144.0，143.1，138.7，136.4，135.4，134.4，133.5，133.3，128.5，128.2，127.3，127.0，126.6，125.4，122.9，122.4，121.1，62.7，52.3，39.8，39.1，36.9，34.7，31.3，30.8，29.7.HRMS(ESI)calcd for[M+H，C47H73NP]+：672.4693，Found672.4698.
实施例4：(S)-N-苄基-7-(胺甲基)7′-二(3，5-二叔丁基苯基)膦基-1，1′-螺二氢茚的制备
在氮气保护下，向一Schlenk管中加入(S)-3a(250mg，0.38mmol)、3g 分子筛、苯甲醛(39μL，0.38mmol)和10mL二氯甲烷，35℃下搅拌至反应完全。抽滤除去分子筛，真空脱溶，得白色固体。将该白色固体称入一Schlenk管中，加入10mL甲醇，搅拌使其溶解。氮气保护下，向体系中分批加入300mg粉末状硼氢化钠，室温搅拌至反应完全。加入20mL水萃灭反应，二氯甲烷萃取水相，无水碳酸钾干燥。脱除溶剂后，残余物经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯＝16∶1，加入2％三乙胺)分离纯化得到4b(280mg，82％)，为白色固体。熔点：78-80℃.[α]D 23-157(c 0.5，CH2Cl2).1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.29(s，1H，Ar-H)，7.25-7.11(m，8H，Ar-H)，7.08(m，3H，Ar-H)，6.98-6.86(m，3H，Ar-H)，6.67(d，J＝6.5Hz，2H，Ar-H)，3.55(d，J＝13.3Hz，1H，CH2)，3.32(d，J＝13.3Hz，1H，CH2)，3.11(d，J＝13.2Hz，1H，CH2)，2.99(m，3H，CH2)，2.80(m，2H，CH2)，2.45(dd，J＝21.9and 10.4Hz，1H，CH2)，2.23m，3H，CH2)，1.55(brs，1H，NH)，1.20(s，18H)，1.13(s，18H).1P NMR(162MHz，CDCl3)δ-19.1(s).13C NMR(100MHz，CDCl3)δ155.6，155.3，149.8，148.3，144.1，143.2，140.6，138.8，136.4，135.5，134.4，133.3，128.4，128.2，127.9，127.2，126.5，125.5，123.0，122.3，121.1，62.7，53.9，49.6，40.0，39.0，34.7，31.3，30.9，30.8，29.7.HRMS(MALDI)calcd for[M+H，C53H66NP]+：748.5006，Found 748.5000.
实施例5：螺环苄胺-膦的铱络合物的制备
称取(S)-3a(56mg，0.085mmol)、[Ir(COD)Cl]2(32mg，0.047mmol)和NaBArF(100mg，0.107mmol)于10mL Schlenk反应瓶中，用注射器加入新蒸的二氯甲烷(2mL)，水浴45℃加热搅拌反应2小时，TLC检测反应情况，当配体完全络合后停止加热，让体系自然降至室温。旋转蒸发脱溶后，残余物柱层析得到5a(142mg，91％)。产物为桔黄色泡沫状固体。熔点：200-202℃.[α]D 25+112(c 0.5，CH2Cl2).1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.91(d，J＝6.3Hz，1H)，7.84-7.65(m，10H)，7.61(s，1H)，7.55-7.41(m，6H)，7.42-7.26(m，5H)，6.54(m，1H)，4.70(dd，J＝13.2and 8.2Hz，1H)，4.15-4.00(m，1H)，3.72-3.62(m，1H)，3.58-3.54(m，1H)，3.49-3.44(m，1H)，3.41-3.35(m，1H)，3.02(t，J＝8.8Hz，2H)，2.84-2.80(m，1H)，2.74-2.59(m，2H)，2.44-2.35(m，1H)，2.07-2.03(m，2H)，1.94(dd，J＝16.6and 9.7Hz，2H)，1.61-1.55(m，3H)，1.20(s，36H)，0.91-0.80(m，4H)；31P NMR(162MHz，CDCl3)δ14.4(s)；13CNMR (100MHz，CDCl3)δ162.5，162.0，161.5，161.0，152.5，151.7，146.9，146.6，144.8，134.8，134.1，132.5，132.0，130.9，129.8，129.5，129.2，128.6，128.0，127.8，127.2，126.7，125.9，124.0，123.7，123.2，120.5，119.2，117.5，73.7，71.5，70.3，63.4，61.5，61.3，47.2，40.0，34.9，32.5，31.0，30.6，30.2，29.7，29.1.HRMS(MALDI)calcd for C54H72IrNP+：958.5032，Found 958.5033.
以下化合物的合成方法与实施例5相同。
桔黄色固体，收率89％，熔点：192-194℃。[α]D 25-167(c 0.5，CH2Cl2).1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.99-7.91(m，1H)，7.77-7.65(m，8H)，7.60-7.50(m，6H)，7.50-7.27(m，11H)，6.85-6.67(m，2H)，4.73-4.63(m，1H)，4.07-3.96(m，1H)，3.81-3.72(m，1H)，3.63-3.44(m，3H)，3.32-3.23(m，1H)，3.04-2.92(m，2H)，2.87-2.51(m，3H)，2.50-2.36(m，1H)，2.21-2.12(m，3H)，2.10-1.95(m，3H)，1.94-1.79(m，1H)，1.66-1.57(m，1H)，1.57-1.52(m，2H)，1.46(dd，J＝9.0and 5.1Hz，1H)；31P NMR(162MHz，CDCl3)δ12.7(s)；13C NMR(100MHz，CDCl3)δ162.6，162.1，161.6，161.1，151.8，146.8，146.8，146.6，145.5，135.6，135.6，135.5，135.0，133.8，132.9，132.4，130.4，130.1，129.7，129.6，129.5，129.2，128.9，128.7，128.7，128.6，128.4，128.3，128.0，127.2，127.0，126.8，126.0，124.1，123.8，123.3，120.6，119.2，117.6，74.9，73.1，70.8，63.5，61.7，61.4，47.1，39.6，35.4，33.0，31.2，30.5，30.3，28.5.HRMS(MALDI)calcd for C38H40IrNP+：734.2528，Found 734.2519.
桔黄色固体，收率89％，熔点：196-198℃。[α]D 25+152(c 0.5，CH2Cl2).1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.96(d，J＝6.4Hz，1H)，7.74-7.71(m，8H)，7.67-7.45(m，6H)，7.43-7.41(m，1H)，7.37-7.27(m，3H)，7.26(s，1H)，7.17(s，1H)，7.09(s，1H)，6.93-6.85(m，2H)，4.67(dd，J＝13.2and 8.2Hz，1H)，4.05-3.98(m，1H)，3.72-3.69(m，1H)，3.54-3.50(m，3H)，3.29-3.23(m，1H)，3.02-2.98(m，2H)，2.84-2.55(m，3H)，2.49-2.35(m，1H)，2.26(s，12H)，2.16(s，3H)，2.11-1.86(m，5H)，1.66-1.51(m，3H)；31P NMR(162MHz，CDCl3)δ12.9(s)；13C NMR(100MHz，CDCl3)δ162.7，162.2，161.05，151.6，147.1，146.3，145.6，139.4，138.1，135.0，134.0，133.3，132.4，132.0，130.1，129.9，129.7，129.4，129.0，127.9，127.5，126.8，126.4，126.1，124.8，124.4，123.4，120.6，119.3，117.6，74.8，72.2，70.9，68.9，63.5，61.0，47.1，39.5，35.0，32.8，31.9，31.1，30.9，30.1，29.8，28.9，21.1.HRMS(MALDI)calcd for C42H48IrNP+：790.3154，Found 790.3148.
桔黄色固体，收率94％，熔点：120-122℃。[α]D 23+121(c 0.5，CH2Cl2).1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.93(d，J＝6.1Hz，1H)，7.71(m，9H)，7.58-7.37(m，7H)，7.36-7.26(m，4H)，6.99-6.77(m，5H)，3.84(s，3H)，3.82(s，3H)，3.52(m，3H)，3.28(m，1H)，2.99(m，2H)，2.82-2.65(m，2H)，2.62-2.51(m，1H)，2.50-2.28(m，1H)，2.14-1.87(m，4H)，1.71-1.39(m，10H)；31P NMR(162MHz，CDCl3)δ10.3(s)；13C NMR(100MHz，CDCl3)δ162.7，162.0，161.5，161.3，161.1，151.6，151.5，146.8，146.7，146.6，145.4，134.9，133.6，130.1，129.4，129.2，128.8，128.68，127.9，126.9，126.0，125.2，124.9，123.6，123.3，123.0，120.6，119.5，117，5，115.1，113.9，113.8，74.2，73.1，70.5，63.4，61.4，61.2，55.3，55.2，47.1，39.735.5，32.9，32.8，31.9，31.2，30.7，30.6，30.3，29.7，29.4，28.6，28.6，22.7.HRMS(MALDI)calcd for C40H44IrNO2P+：794.2733，Found 7942727.
桔黄色固体，收率76％，熔点：210-212℃。[α]D 25+104(c 0.5，CH2Cl2).1H NMR(400MHz，)δ7.93(d，J＝6.7Hz，1H)，7.74-7.71(m，9H)，7.61(s，1H)，7.56-7.38(m，8H)，7.36-7.27(m，2H)，7.04-6.92(m，1H)，6.31(d，J＝10.8Hz，1H)，6.11(dd，J＝7.0and 3.8Hz，1H)，4.85(dd，J＝12.5and 6.1Hz，1H)，4.61(dd，J＝9.4and 4.8Hz，1H)，4.05(dd，J＝11.7and 7.7Hz，1H)，3.82(dt，J＝17.8and 9.3Hz，2H)，3.42-3.28(m，2H)，3.02(dd，J＝9.6and 3.7Hz，2H)，2.79-2.59(m，2H)，2.31(tdd，J＝10.8and 7.2and 3.6Hz，1H)，2.21-1.97(m，6H)，1.90(dd，J＝16.4and 10.0Hz，1H)，1.64-1.48(m，3H)，1.30(m，22H)，1.08(s，18H)；31P NMR(162MHz，CDCl3)δ16.7(s)；13CNMR(100MHz，CDCl3)δ162.5，162.0，161.5，161.0，152.5，151.8，151.7，151.6，151.5，149.8，149.7，148.5，148.1，146.7，146.5，146.5，145.1，144.1，136.5，134.8，134.0，132.1，131.9，131.4，131.1，131.1，129.7，129.3，129.3，129.0，128.7，128.6，128.4，128.3，128.2，128.1，126.5，126.4，126.0，126.0，125.9，124.0，123.2，122.0，121.6，120.5，117.7，117.4，115.4，112.6，72.6，71.8，68.9，63.6，61.3，61.0，58.5，39.3，36.3，35.1，35.0，34.8，31.2，31.0，31.0，30.9，30.2，29.7，29.6，29.2，23.7，22.8，22.7，22.4，22.1，21.9，21.3，21.0，21.0，20.9，20.7，20.4，20.3，20.1，14.1.HRMS(MALDI)calcd for C55H74IrNP+：972.5188，Found 972.5193.
桔黄色固体，收率81％，熔点：164-166℃。[α]D 25+76(c 0.1，CH2Cl2).1H NMR(400MHz，)δ7.95(d，J＝7.1Hz，1H)，7.89-7.79(m，1H)，7.77-7.56(m，12H)，7.51(m，3H)，7.36-7.15(m，8H)，7.00(d，J＝9.7Hz，1H)，6.37(m，2H)，6.10(d，J＝12.7Hz，1H)，4.39(dd，J＝12.5and 5.9Hz，1H)，4.28-4.18(m，1H)，4.13-4.04(m，1H)，3.69-3.62(m，2H)，3.54-3.40(m，2H)，3.01-2.40(m，4H)，1.93-1.40(m，9H)，1.35(s，7H)，1.26(d，J＝6.5Hz，16H)，1.09(d，J＝17.9Hz，13H)，0.95-0.72(m，5H).31P NMR(162MHz，CDCl3)δ16.2(s)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ162.0，161.5，151.9，147.0，146.2，145.2，134.8，134.3，132.5，132.2，131.0，129.7，129.4，129.0，128.7，128.3，127.7，126.8，126.3，125.9，124.0，123.2，117.5，72.1，69.3，63.6，61.4，55.1，54.8，38.4，35.3，35.0，34.9，31.9，31.3，31.2，31.0，30.9，30.0，29.7，29.4，22.7，14.1.HRMS(MALDI)calcd for C61H78IrNP+：1048.5501，Found 1048.5502.
用含有不同阴离子的钠盐、银盐等代替NaBArF，可以现场制备出各种含有不同阴离子的螺环苄胺-膦和铱的络合物。具体操作参见实施例10。
实施例6：不同铱催化剂用于(R)-异布洛芬的不对称合成
在手套箱中称取催化剂(0.0005mmol)和2-(4-异丁基苯基)丙烯酸6a(102mg，0.5mmol)于装有搅拌子的反应内管中，密封备用。取出后加入碳酸铯(82mg，0.25mmol)和甲醇(2mL)，将内管放置于氢化反应釜中，通过加压-放气的操作(3-5次)置换为氢气氛围，最后设定氢气压力为0.6MPa，45℃搅拌反应至压力停止下降。而后停止搅拌，放出氢气，将反应体系旋蒸浓缩后，以3N盐酸水溶液调节体系pH＜3，用乙醚(10mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤除去干燥剂，旋蒸脱溶，得到目标产物7a，熔点：53～55℃。{[α]D 30-52(c 2.0，ehtanol)；1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ9.98(brs，1H，COOH)，7.24(d，J＝7.6Hz，2H，Ar-H)，7.12(d，J＝7.6Hz，2H，Ar-H)，3.73(q，J＝7.2Hz，1H，CH)，2.47(d，J＝7.2Hz，2H，CH2)，1.86(septet，J＝6.8Hz，1H，CH)，1.52(d，J＝7.2Hz，3H，CH3)，0.92(d，J＝6.4Hz，6H，CH3)}。1H NMR分析其转化率，将其转化为相应甲酯后手性GC分析其ee值。所得实验结果见表1：
表1：不同铱催化剂用于2-(4-异丁基苯基)丙烯酸6a的不对称氢化的实验结果
实施例7：在不同温度下(R)-异布洛芬的不对称合成
在手套箱中称取催化剂(S)-5a(0.9mg，0.0005mmol)和2-(4-异丁基苯基)丙烯酸6a(102mg，0.5mmol)于装有搅拌子的反应内管中，密封备用。取出后加入碳酸铯(82mg，0.25mmol)和甲醇(2mL)，将内管放置于氢化反应釜中，通过加压-放气的操作(3-5次)置换为氢气氛围，最后设定氢气压力为0.6MPa，在不同温度下搅拌反应至压力停止下降。而后停止搅拌，放出氢气，将反应体系旋蒸浓缩后，以3N盐酸水溶液调节体系pH＜3，用乙醚(10mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤除去干燥剂，旋蒸脱溶，得到目标产物(R)-7a。1H NMR分析其转化率，将其转化为相应甲酯后手性GC分析其ee值。所得实验结果见表2：
表2：不同温度下2-(4-异丁基苯基)丙烯酸6a不对称催化氢化的实验结果
实施例8：在不同压力下(R)-异布洛芬的不对称合成
在手套箱中称取催化剂(S)-5a(0.9mg，0.0005mmol)和2-(4-异丁基苯基)丙烯酸6a(102mg，0.5mmol)于装有搅拌子的反应内管中，密封备用。取出后加入碳酸铯(82mg，0.25mmol)和甲醇(2mL)，将内管放置于氢化反应釜中，通过加压-放气的操作(3-5次)置换为氢气氛围，最后设定相应氢气压力，45℃下搅拌反应至压力停止下降。而后停止搅拌，放出氢气，将反应体系旋蒸浓缩后，以3N盐酸水溶液调节体系pH＜3，用乙醚(10mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤除去干燥剂，旋蒸脱溶，得到目标产物(R)-7a。1H NMR分析其转化率，将其转化为相应甲酯后手性GC分析其ee值。所得实验结果见表3：
表3：不同压力下2-(4-异丁基苯基)丙烯酸6a不对称催化氢化的实验结果
实施例9：在不同添加剂时(R)-异布洛芬的不对称合成
在手套箱中称取催化剂(S)-5a(0.9mg，0.0005mmol)和2-(4-异丁基苯基)丙烯酸6a(102mg，0.5mmol)于装有搅拌子的反应内管中，密封备用。取出后加入不同添加剂(0.25mmol)和甲醇(2mL)，将内管放置于氢化反应釜中，通过加压-放气的操作(3-5次)置换为氢气氛围，最后设定氢气压力为0.6MPa，45℃下搅拌反应至压力停止下降。而后停止搅拌，放出氢气，将反应体系旋蒸浓缩后，以3N盐酸水溶液调节体系pH＜3，用乙醚(10mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤除去干燥剂，旋蒸脱溶，得到目标产物(R)-7a。1H NMR分析其转化率，将其转化为相应甲酯后手性GC分析其ee值。所得实验结果见表4：
表4：不同添加剂时2-(4-异丁基苯基)丙烯酸6a不对称催化氢化的实验结果
实施例10：使用含不同阴离子的催化剂合成(R)-异布洛芬
在手套箱中称取螺环苄胺-膦(S)-3a(0.001mmol)、[Ir(COD)Cl]2(0.00055mmol)、MX(0.0012mmol)于装有搅拌子的反应内管中，加入1mL无水二氯甲烷搅拌络合2小时。将2-(4-异丁基苯基)丙烯酸6a(204mg，1mmol)、碳酸铯(164mg，0.5mmol)和甲醇(4mL)依次加入内管中，将内管放置于氢化反应釜中，通过加压-放气的操作(3-5次)置换为氢气氛围，最后设定氢气压力为0.6MPa，45℃下搅拌反应至压力停止下降。而后停止搅拌，放出氢气，将反应体系旋蒸浓缩后，以3N盐酸水溶液调节体系pH＜3，用乙醚(10mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤除去干燥剂，旋蒸脱溶，得到目标产物(R)-7a。1H NMR分析其转化率，将其转化为相应甲酯后手性GC分析其ee值。所得实验结果见表5：
表5：不同阴离子时2-(4-异丁基苯基)丙烯酸6a不对称催化氢化的实验结果
实施例11：低催化剂用量下合成(R)-异布洛芬
在手套箱中称取催化剂(S)-5a(1.1mg，0.0006mmol)于装有搅拌子的反应内管中，加入12mL甲醇，搅拌使其充分溶解。从该催化剂溶液中抽取出10mL弃去，然后向剩余的2mL溶液中加入三乙胺(700μL)、甲醇(2mL)、2-(4-异丁基苯基)丙烯酸6a(204mg，1mmol)。将内管放置于氢化反应釜中，通过加压-放气的操作(3-5次)置换为氢气氛围，最后设定氢气压力为0.6MPa，60℃搅拌至压力停止下降。而后停止搅拌，放出氢气，将反应体系旋蒸浓缩后，以3N盐酸水溶液调节体系pH＜3，用乙醚(10mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤除去干燥剂，旋蒸脱溶，得到目标产物(R)-7a，为白色固体，1H NMR分析其转化率为100％，收率98％。将其转化为相应甲酯后手性GC分析其ee值为97％。
实施例12：在0.6MPa的氢气压力下氢化α-取代丙烯酸
在手套箱中称取催化剂(S)-5a(0.9mg，0.0005mmol)、α-取代丙烯酸6(0.5mmol)、碳酸铯(82mg，0.25mmol)于装有搅拌子的反应内管中，密封备用。取出后用注射器加入甲醇(2mL)，将内管放置于氢化反应釜中，通过加压-放气的操作(3-5次)置换为氢气氛围，最后设定氢气压力为0.6MPa，45℃搅拌至压力停止下降。而后停止搅拌，放出氢气，将反应体系旋蒸浓缩后，以3N盐酸水溶液调节体系pH＜3，用乙醚(10mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤除去干燥剂，旋蒸脱溶，得到目标产物7，1H NMR分析其转化率，所有反应均完全转化。将产物转化为相应甲酯或酰胺后手性GC、手性HPLC或手性SFC分析其ee值。所得实验结果见表6。
表6：0.6MPa下α-取代丙烯酸的不对称催化氢化结果
实施例13：在常压下氢化α-取代丙烯酸
在手套箱中称取催化剂(S)-5a(0.9mg，0.0005mmol)、α-取代丙烯酸6(0.5mmol)、碳酸铯(82mg，0.25mmol)于装有搅拌子的Schlenk反应管中，密封备用。取出后用注射器加入甲醇(2mL)，在真空线上置换成氢气氛围，常压氢化，TLC检测反应至完全转化。而后停止搅拌，将反应体系旋蒸浓缩后，以3N盐酸水溶液调节体系pH＜3，用乙醚(10mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤除去干燥剂，旋蒸脱溶，得到目标产物7，1H NMR分析其转化率，所有反应均完全转化。将产物转化为相应甲酯或酰胺后手性GC、手性HPLC或手性SFC分析其ee值。所得实验结果见表7。
表7：常压下α-取代丙烯酸的不对称催化氢化结果
aS/C＝500

Claims (12)

1.一种螺环苄胺-膦，其特征在于它具有式(I)所示结构的化合物：
其中：n＝0～3；R1、R2分别为H；
R3、R4、R5、R6分别为H；
R7为苯基、取代的苯基；
R8、R9分别为H、C1～C8烷基、苄基；R8和R9可以相同，也可以不同；
所述取代的苯基中，取代基为C1～C8烷基、C1～C8烷氧基。
2.按照权利要求1所述的螺环苄胺-膦，其特征在于：
所述的C1～C8烷基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、仲戊基、叔戊基、正己基、异己基、新己基、仲己基、叔己基、正庚基、异庚基、新庚基、仲庚基、叔庚基、正辛基、异辛基、新辛基、仲辛基或叔辛基；
所述的C1～C8烷氧基为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、新戊氧基、仲戊氧基、叔戊氧基、正己氧基、异己氧基、新己氧基、仲己氧基、叔己氧基、正庚氧基、异庚氧基、新庚氧基、仲庚氧基、叔庚氧基、正辛氧基、异辛氧基、新辛氧基、仲辛氧基或叔辛氧基。
3.按照权利要求1所述的螺环苄胺-膦，其特征在于它包含具有相同的化学结构通式但具有不同的立体结构和旋光性能的外消旋体、右旋体和左旋体。
4.按照权利要求1所述的螺环苄胺-膦，其特征在于它是：
7-胺甲基-7′-二(3，5-二叔丁基苯基)膦基-1，1′-螺二氢茚
7-胺甲基-7′-二苯基膦基-1，1′-螺二氢茚
7-胺甲基-7′-二(4-甲基苯基)膦基-1，1′-螺二氢茚
7-胺甲基-7′-二(4-甲氧基苯基)膦基-1，1′-螺二氢茚
7-胺甲基-7′-二(3，5-二甲基苯基)膦基-1，1′-螺二氢茚
N-甲基-7-胺甲基-7′-二(3，5-二叔丁基苯基)膦基-1，1′-螺二氢茚
N-苄基-7-胺甲基-7′-二(3，5-二叔丁基苯基)膦基-1，1′-螺二氢茚。
5.权利要求1所述的螺环苄胺-膦的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
以取代的7-三氟甲磺酰氧基-7′-二芳基膦基-1，1′-螺二氢茚1为起始原料，首先通过钯催化的氰基化反应制备中间体2；
氰基化合物2在还原剂作用下，得到R8和R9同时为H的螺环苄胺-膦3；
对螺环苄胺-膦3的氨基进行取代反应，制备R8和R9不同时为H的其它螺环苄胺-膦：
具体反应如下：
其中：n＝0～3；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9的取值如权利要求1所定义。
6.一种由权利要求1所述的螺环苄胺-膦制备的铱络合物，其特征在于它具有如下的结构式：
其中：是环辛二烯；n＝0～3；
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9的取值如权利要求1所定义；X为卤素、C1～C8的羧酸根、硫酸根、四(3，5-双三氟甲基苯基)硼酸根、四(五氟苯基)硼酸根、四(全氟叔丁氧基)铝离子、四(六氟异丙氧基)铝离子、六氟磷酸根、六氟锑酸根、高氯酸根、四氟硼酸根或三氟甲磺酸根。
7.按照权利要求6所述的铱络合物，所述环辛二烯被乙烯或降冰片二烯替换。
8.权利要求6所述的螺环苄胺-膦的铱络合物的制备方法，其特征在于它是经过如下步骤制备：二氯甲烷、三氯甲烷或1，2-二氯乙烷中的一种或几种有机溶剂中，10～50℃下，螺环苄胺-膦和铱前体络合，制备得到X为C1的螺环苄胺-膦的铱络合物，再通过阴离子交换得到具有不同阴离子的螺环苄胺-膦的铱络合物：
其中：n＝0～3；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、X的取值如权利要求6所定义；COD为1，5-环辛二烯。
9.按照权利要求8所述的制备方法，所述1，5-环辛二烯被乙烯或降冰片二烯替换；所述钠盐被钾盐、铵盐、银盐或铊盐替换。
10.权利要求6所述的螺环苄胺-膦的铱络合物的应用，其特征在于它作为催化剂用于α-取代丙烯酸的不对称氢化：
其中：[Ir]为权利要求6所述的螺环苄胺-膦的铱络合物；R10是C1～C8烷基、卤代烷基、苄基、苯乙基、苯基、取代的苯基、萘基、取代的萘基、呋喃基、噻吩基、C1～C8烷氧基、苯甲氧基、苯氧基；所述取代苯基的取代基为甲氧基、氯、氟，苯-二取代基；所述的取代萘基的取代基为甲氧基；星号标记的位置为手性中心。
11.按照权利要求10所述的应用，其特征在于将催化剂和底物加入反应釜内管中，加入添加剂和溶剂，密封反应釜并用氢气置换3～10次，充氢气至压力为0.1～10MPa，在0～100℃搅拌反应至结束。
12.按照权利要求10所述的应用，其特征在于所述的催化氢化反应条件是：所用溶剂是C1～C6的醇类；催化剂用量为0.001～1mo1％；底物浓度为0.001～10.0M；添加剂为异丙胺、叔丁胺、二甲胺、二乙胺、二异丙胺、二异丙基乙基胺、三甲胺、三乙胺、1，8-二氮杂双环[5，4，0]十一-7-烯、1，4-二氮杂二环[2，2，2]辛烷、氢化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、叔丁醇钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾、叔丁醇钾、氢氧化铯、碳酸铯中的一种或几种；反应温度为0～100℃；氢气压力为0.1～10MPa；反应10分钟～48小时。
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