一類亞磷酰胺配體及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于化學催化領域,涉及一類亞磷酰胺配體及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 靛紅(isatin),又名吲哚醌,是一種重要的天然產物,廣泛分布于動植物和 人體內。在爵床科植物馬藍(Baphicacanthuscusia(Nees)Bremek)、十字花科植物 菘藍(IsatisindigoticaFor.t)等植物以及微生物的代謝產物中都發現有靛紅存 在;長臂奸(Palaemonidaemacrodactylus)的共生海洋細菌(Alterornonassp.)也 能產生靛紅,其對病原真菌(ogaridiumcalIinectes)具有很強的抑制作用[Curr Microbiol.,2004, 48, 441]。靛紅與芳基硼酸不對稱加成可制備3-位取代的具有手性碳 的靛紅,其是許多天然生物堿和生物活性分子的核心結構片段。目前應用于這類反應的催 化劑分別由活性金屬銠、鈀、釕和手性配體構成[(a)Appl.Catal.A:Gen.,2013, 458, 201. (b)0rg.Lett. , 2006, 8, 2715. (c)Angew.Chem.Int.Ed. ,2006,45,3353. (d)J.Org. Chem. , 2009, 74, 283. (e)Chem.AsianJ. , 2012, 7, 2446. (f)Org.Lett. , 2011, 13, 2314. (g) Tetrahedron:Asymmetry. , 2012, 23, 554.],其中以銘催化體系效果最好,未見有應用銥作 為活性金屬進行催化的報道,而銥與銠相比有明顯的價格優勢。
[0003] 催化不對稱合成的核心問題之一是如何設計與合成高對映選擇性和高催化活性 的催化劑,手性配體的研制和活性金屬的篩選便成為解決核心問題的關鍵。
[0004] 亞磷酰胺配體是目前研究較多、應用較為廣泛的手性配體之一,能催化的反 應類型包括不對稱1,4-加成反應[Chem.Rev.,2008, 108, 2824.]、烯丙基取代反應 [Chem.Rev.,2003, 103, 2921.]、環加成反應[Chem.Rev.,2008, 108, 2952. ]、C-H活化反 應[Angew.Chem. ,2009, 121,5196]、a, ¢-不飽和化合物的共軛加成反應[0^!11.50(3. Rev.,2009, 38, 1039.]、氫硅化反應[J.Am.Chem.Soc.,2002, 124, 4558.]、不對稱催化加氫 反應[Angew.Chem.Int.Ed.,2008, 47, 2256.]等。該類型配體按其結構可分為亞磷酰基和 胺基兩部分。按亞磷酰基部分骨架類型的不同,目前可以將其分為基于聯苯二酚(BIPOL) 骨架、2, 2, 2',2' -四芳基-1,3-二氧戊環-4, 5-二甲醇(TADDOL)骨架、螺環骨架以及其它 骨架的亞磷酰胺這四大類。
[0005] 亞磷酰胺配體取代基結構對催化不對稱反應有很大影響[J.Am.Chem. Soc.,2005, 127, 10488.],在軸手性亞磷酰胺配體中,二面角扮演著重要角色,合適的二面 角往往能得到很好的對映選擇性和反應活性[J.Am.Chem.Soc.,2011,133, 5500]。但到目前 為止,非常有效地系統調控此類配體二面角的方法還很缺乏。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于提供一類亞磷酰胺配體及其對映體或其消旋體在銥催化的靛 紅與硼酸不對稱加成反應中的應用。
[0007] 本發明的另一目的在于提供一類亞磷酰胺配體及其對映體或其消旋體,所述亞磷 酰胺配體及其對映體或其消旋體的聯苯基二面角可方便的調節,所形成的金屬配合物在模 型反應中具有反應活性高、對映選擇性較好、穩定性好等特點。
[0008] 本發明的另一目的在于提供一類亞磷酰胺配體及其對映體或其消旋體的制備方 法。
[0009] 本發明的上述目的通過以下技術方法來解決:
[0010] 一類亞磷酰胺配體及其對映體或其消旋體在催化靛紅與硼酸不對稱加成反應中 的應用,其中,所述亞磷酰胺配體及其對映體或其消旋體與可與該亞磷酰胺配體及其對映 體或其消旋體形成銥配合物催化劑的含銥化合物組合使用;所述亞磷酰胺配體及其對映體 或其消旋體具有如式(1)、式(2)、式(3)、式(4)、式(5)、式(6)的結構式:
[0011] 式⑴:
【主權項】
1. 一類亞磷酰胺配體及其對映體或其消旋體在催化靛紅與硼酸的不對稱加成反應中 的應用,其特征在于,所述亞磷酰胺配體及其對映體或其消旋體與可與該亞磷酰胺配體及 其對映體或其消旋體形成銥配合物催化劑的含銥化合物組合使用;所述亞磷酰胺配體及其 對映體或其消旋體具有如式(1)、式(2)、式(3)、式(4)、式(5)、式(6)的結構式: 式⑴:
R 其中所述R碳原子個數為C2_5(1的胺基基團,所述胺基基團具有一個或多個取代基;所 述Yi、Y2、Y3為氫、氟、氯、溴、碘、-CF3、芳基、烷基、環烷基、雜環基、三甲基硅基、三乙基硅基、 三苯基硅基、烷氧基、羧基、酯基、羥基以及具有一個或多個取代基的芳基、烷基、雜環基中 的任意一種;所述取代基任意選自Cp%的芳基、焼基、環焼基、雜環基、齒素基團; 所述U代表含有中心手性的側鏈,并有控制二面角大小的功能;所述為由 脫去Lg后得到,所述Lg為離去基團,如:氫、羥基、羧基、鹵素、甲基磺酸酯、對甲基苯 磺酸酯或三氟甲基磺酸酯; 所述U為控制二面角大小的非手性側鏈;所述U為由脫去Lg后得到,所述Lg為離去基團,如:羥基、羧基、鹵素、甲基磺酸酯、對甲基苯磺酸酯或三氟甲基磺酸酯; 所述U或U的碳原子個數為1-20 ;
R2,馬'任意選自H,-Me,_Et,-iPr,-tBu,_CF3,_Ph,_Bn,2_蔡基,1_蔡基,二苯甲 基,4-苯基苯基,9-蒽基,2, 4, 6-三甲基苯基,3, 4-二三氟甲基苯基,3, 5-二叔丁基苯基, 3, 5-二異丙基苯基,9-菲基,9-芘基成任意選自二甲胺基,二乙胺基,二異丙胺基,N-甲 基乙基胺基,N-甲基異丙胺基,N-甲基芐胺基,N-甲基苯基胺基,二苯胺基,N-甲基-3-吡 啶胺基,N-甲基-2-萘基胺基,二芐胺基,N-甲基環己基胺基,二環己基胺基,吡咯烷基, 4-甲基哌啶基,硫代嗎啉基,嗎啉基,d-戊內酰胺基,2, 2' 6, 6' -四甲基哌啶基,N-苯基二 苯甲基胺基,1,2, 3, 4-四氫異喹啉,吲哚基,N-甲基-2-吡啶胺基,1-甲基哌嗪基,咪唑基, N-二異丙基-苯并環己基胺基,N-甲基-1-苯基乙基胺基(R)或(S),N-甲基-1-萘基乙 基胺基(R)或(S),3, 4-二苯基吡咯烷基(R,R)或(S,S),2, 5-二苯基吡咯烷基(R,R)或 (3,5),雙-(1-苯基乙基)胺基〇?,1〇或(5,5),雙-(1-苯基乙基)胺基〇?,1〇或(5,5), 雙-(1-萘基乙基)胺基(R,R)或(S,S),N-1-苯基乙基-1-(2-甲氧基苯)胺基(R,R)或 (S,S),2, 5-二萘基吡咯烷基(R,R)或(S,S),2-苯基-5-萘基吡咯烷基(R,R)或(S,S), N-芐基-a-甲基芐胺基(R)或(S),2_甲氧基-甲基吡咯烷基(R)或(S),2,4_二苯基 氮雜環丁基(R,R)或(S,S),2-甲氧羰基吡咯烷基(R)或(S),2-乙氧基-甲基吡咯烷基 (R)或⑶,N-異丙基-1-苯基乙基胺基(R)或(S),2,6-二甲基哌啶基(R,R)或(S,S), 雙-(1-(4-甲氧基苯基)乙基)胺基(R,R)或(S,S),2-甲基-1,2, 3, 4-四氫喹哪啶基(R) 或⑶,雙-(1-(4_甲基苯基)乙基)胺基(R,R)或(S,S),雙-(1-環己基乙基)胺基(R, R)或(S,S),N-環己基-1-苯基乙基胺基(R)或(S),N-萘基-1-苯基乙基胺基(R)或⑶, N-環辛基-1-苯基乙基胺基(R)或(S),N-環癸基-1-苯基乙基胺基(R)或(S),N-環十二 烷基-1-萘基乙基胺基(R)或(S),N-環十二烷