一種用于合成手性二級醇的催化劑,其制備方法和采用該催化劑的手性二級醇合成方法
【專利摘要】本發明涉及催化化學領域，具體涉及一種用于合成手性二級醇的催化劑，其制備方法和采用該催化劑的手性二級醇合成方法。該催化劑為二乙基鋅和手性配體反應生成的絡合物，所述手性配體為采用呋喃二醛、氫氧化鉀和氨基酸為原料化學反應生成的希夫堿。該催化劑具有天然豐度大、反應條件溫和、能耗低、設備要求低等優點。
【專利說明】一種用于合成手性二級醇的催化劑，其制備方法和采用該 催化劑的手性二級醇合成方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及催化化學領域，具體涉及一種用于合成手性二級醇的催化劑，其制備 方法和采用該催化劑的手性二級醇合成方法。
【背景技術】
[0002] 手性二級醇尤其手性芳香二級醇是高科技、高附加值產品，它們可分別作為合成 (R)-氟西汀、（R)-沙丁胺醇等多種治療神經系統、心血管等疾病的手性藥物的重要中間 體。因此，手性二級醇的研發，對推進和實踐科學發展有著重要的作用。
[0003] 目前，手性二級醇通常經由潛手性酮不對稱加氫、氫轉移氫化、手性硼雜噁唑烷 催化還原等方法來制備。潛手性酮不對稱硅氫化是不對稱加氫的重要方法之一，與使用 氫氣相比，使用氫硅烷作為氫源，其主要的優點是條件特別的溫和，無需耐高壓技術，可操 作性強。潛手性酮的不對稱硅氫加成反應，可以簡單、高效地制備得到手性二級醇。經 過多年研究和探索，人們已經研發出了多種用于潛手性酮不對稱硅氫加成反應的金屬催 化劑，1973 年 Kagan 等（Dumont，W. ;Poulin，J.C. ;Phat，T.D. ;Kagan，H.B.J.Am.Chem. Soc. 1973, 95, 8295)首次報道Rh(I)/DIOP催化潛手性酮和亞胺不對稱硅氫加成。此后，大 量的研究集中在高效催化劑的制備上。早期的不對稱硅氫加成反應催化劑主要局限于使用 Rh, Ir和Ru等貴金屬，存在著催化劑成本較高，難以重復利用，以及催化劑流失等問題。后 來發現過渡金屬催化劑如Zn, Cu, Fe等新型催化劑也能催化不對稱硅氫加成反應，并且發 現這些過渡金屬催化劑在特定條件下對酮的硅氫加成反應也具有高活性和立體選擇性。如 中國專利CN201210454160.4報道以環己二胺出發合成手性配體，然后絡合鋅得到催化劑 用于潛手性酮的不對稱硅氫加成反應。但是環己二胺價格較貴，存在拆分等繁瑣步驟。因 此，研發出新穎的、綠色環保、廉價的、可操作性強的、具有高立體選擇性手性配體仍然是今 后研究的重要方向。
【發明內容】
[0004] 為了解決目前的用于手性二級醇的催化劑存在的成本較高、重復利用率低拆分繁 瑣等問題，提供一種用于合成手性二級醇的催化劑，其制備方法和采用該催化劑的手性二 級醇合成方法。
[0005] 解決上述問題的具體方案為：
[0006] -種用于合成手性二級醇的催化劑，所述催化劑的結構式為：
[0007]
【權利要求】
1. 一種用于合成手性二級醇的催化劑，其特征在于，所述催化劑的結構式為：
結構式中： R為甲基、異丙基、異丁基、仲丁基或芐基。
2. 根據權利要求1所述的一種用于合成手性二級醇的催化劑，其特征在于，所述R為甲 基或節基。
3. 根據權利要求1所述的一種用于合成手性二級醇的催化劑，其特征在于，所述催化 劑為二乙基鋅和手性配體反應生成的絡合物，所述手性配體為采用呋喃二醛、氫氧化鉀和 氨基酸為原料化學反應生成的希夫堿。
4. 一種根據權利要求1或3所述的一種用于合成手性二級醇的催化劑的制備方法，其 特征在于，具體包括以下步驟： 1) 容器中，以物質的量計，加入1份5-羥甲基糠醛與3-4份二氧化錳，并以二氯甲烷為 反應溶劑，攪拌下回流8-20小時，過濾，濾液除去溶劑，產物采用水重結晶得中間體2, 5-呋 喃二甲醛； 2) 容器中，以物質的量計，加入1份氨基酸、1份KOH，以乙醇為反應溶劑，10-50°C下攪 拌30min-2h，然后再加入0. 5份步驟1)制備的2, 5-呋喃二甲醛，10-50°C下繼續攪拌1-30 小時后，停止反應，去除溶劑得到手性配體； 3) 容器中，以物質的量計，加入1份步驟2)得到的手性配體，以正己烷為反應溶劑，然 后加入1-2份二乙基鋅，常溫下攪拌2-12小時，除去溶劑得用于合成手性二級醇的催化劑。
5. 根據權利要求4所述的一種用于合成手性二級醇的催化劑的制備方法，其特征在 于，步驟2)所述氨基酸為D-纈氨酸、L-纈氨酸、D-丙氨酸、L-丙氨酸、D-亮氨酸、L-亮氨 酸、D-異亮氨酸、L-異亮氨酸、D-苯丙氨酸或L-苯丙氨酸。
6. -種采用權利要求1所述的一種用于合成手性二級醇的催化劑的手性二級醇合成 方法，其特征在于，包括以下步驟：以物質的量計，容器中，依次加入1份催化劑、10-100份 潛手性酮和溶劑，攪拌5-30分鐘，然后加入10-300份含氫硅烷，25-60°C反應8-72小時，然 后加入酸溶液或者堿溶液，水解2-20小時，分出有機相，除去溶劑，得手性二級醇。
7. 根據權利要求6所述的手性二級醇的合成方法，其特征在于，所述溶劑為四氫呋喃、 甲苯或二氯甲烷。
8. 根據權利要求6所述的手性二級醇的合成方法，其特征在于，所述潛手性酮為苯乙 酮、苯丙酮、苯丁酮、鄰氯苯乙酮、對氯苯乙酮、對甲基苯乙酮、間三氟甲基苯乙酮、鄰溴苯乙 酮、四氫奈酮、6-甲氧基-1-茚酮或6-氯-1-茚酮。
9. 根據權利要求6所述的手性二級醇的合成方法，其特征在于，所述含氫硅烷為三甲 氧基氫硅烷、三甲基氫硅烷、三乙氧基氫硅烷、三乙基氫硅烷或三苯基氫硅烷。
10. 根據權利要求6所述的手性二級醇的合成方法，其特征在于，所述酸溶液中H+或者 堿溶液中or與潛手性酮等摩爾當量。
【文檔編號】C07F7/18GK104353491SQ201410470100
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年9月15日 優先權日:2014年9月15日
【發明者】肖文軍, 彭家建, 徐大鵬, 蔣劍雄, 厲嘉云, 白贏 申請人:杭州師范大學