一種手性β-乙炔基酮化合物的催化不對稱合成方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于有機合成領域，具體涉及一種手性0 -乙炔基酮化合物的催化不對稱 合成方法。
【背景技術】
[0002] 乙炔基酮化合物是合成吡喃，呋喃、吡咯及許多活性天然產物的重要原料 [(a)Lin,M. ;Hao,L. ;Ma,R.-D. ;Zhan,Z.-P.Synthesis2010, 2345. (b)Zhang,X.-M. ;Tu,Y .-Q. ;Jiang,Y. -J. ;Zhang,Y. -Q. ;Fan,C. -A. ;Zhang,F. -M.Chem.Commun. 2009, 4726. (c) Belting,V. ;Krause,N.Org.Biomol.Chem. 2009,7,1221. (d)Zhan,Z.-P. ;Cai,X.-B.;ffa ng,S. -P. ;Yu,J. -L. ;Liu,H. -J. ;Cui,Y. -Y.J.Org.Chem. 2007, 72, 9838. (e)Nishibaya shi,Y. ;Yoshikawa,M. ;Inada,Y. ;Milton,M.D. ;Hidai,M. ;Uemura,S.Angew.Chem.Int. Ed. 2003,42,2681. (f)ffipf,P. ;Rahman,L.T. ;Rector,S.R.J.Org.Chem. 1998,63,7132. (g) Arcadi,A. ;Rossi,E.Tetrahedronl998, 54, 15253.]。這類化合物的合成主要通過兩個途 徑：1)利用炔丙基親電試劑與烯醇間烷基化反應制備[(a)Inada,Y. ;Nishibayashi,Y. ;Uemura,S.Angew.Chem.Int.Ed. 2005, 44, 7715. (b)Matsuda,I. ;Komori,K. -I. ;Itoh,K. J.Am.Chem.Soc. 2002, 124, 9072. (c)Nishibayashi,Y. ;ffakiji,I. ;Ishii,Y. ;Uemura ,S. ;Hidai,M.J.Am.Chem.Soc. 2001, 123, 3393. (d)Hennion,G.F. ;Quinn,F.X.J.Org. Chem. 1970,35,3054.] ;2)利用炔與a, 不飽和羰基化合物的1，4-共軛加成反應 制 備[(a)Shibata,I. ;Kano,T. ;Kanazawa,N. ;Fukuoka,S. ;Baba,A.Angew.Chem.Int. Ed. 2002,41,1389. (b)Yamaguchi,M. ;Hayashi,A. ;Hirama,M.Chem.Lett. 1992, 21, 2479. (c)Fujishima,H. ;Takada,E.-I. ;Kara,S. ;Suzuki,A.Chem.Lett. 1992, 21, 695. ] 〇 由于 在合成此類化合物的過程中會涉及到一個或兩個碳手性中心的形成，因此如何立體選擇 性地合成手性乙炔基酮化合物成為當前該領域研究的熱點和難點課題。盡管文獻 [Fang，P. ;Hou，X. -L.Org.Lett. 2009, 11，4612.]報道了炔丙醇酯與烯胺間烷基化反應能立 體選擇性地制備手性乙炔基酮化合物。但該反應的立體選擇性不高，從經濟性、選擇性 及合成效率等方面還存在很大缺陷。因此，尋找新的配體及催化劑體系，高立體選擇性地構 建手性乙炔基酮化合物仍然具有十分重要的意義。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種手性P_乙炔基酮化合物的催化不對稱合成方法，本發 明方法具有原料易得，操作簡單，反應條件溫和，對映選擇性高等特點。
[0004] 本發明提供了一種手性3 -乙炔基酮化合物的催化不對稱合成方法，在適量堿添 加劑存在下，以手性銅催化劑催化炔丙基類化合物與烯胺的不對稱取代反應來合成手性 3-乙炔基酮化合物；
[0005] 所述堿添加劑為各種無機堿或有機堿(優選為N，N-二異丙基乙胺、三乙胺、叔丁 醇鉀、1(011、似011、1(20) 3、似20)3、似110)3等）；堿添加劑的摩爾量為炔丙基類化合物的〇-10倍 (優選為o-l. 5倍）；
[0006] 所述手性銅催化劑與炔丙基類化合物的摩爾用量比為0.01-100m〇l% (優選為 l-10mol%)。
[0007] 本發明提供的手性0 -乙炔基酮化合物的催化不對稱合成方法，所述手性0 -乙 炔基酮化合物具有以下結構之一：
【主權項】
1. 一種手性乙炔基酮化合物的催化不對稱合成方法，其特征在于：在適量堿添 加劑存在下，以手性銅催化劑催化炔丙基類化合物與烯胺的不對稱取代反應來合成手性 3-乙炔基酮化合物； 所述堿添加劑為各種無機堿或有機堿；堿添加劑的摩爾量為炔丙基類化合物的0-10 倍； 所述手性銅催化劑與炔丙基類化合物的摩爾用量比為0. 01-100m〇l% ; 所述催化反應的反應條件：溫度：-78-200°C;溶劑：質子性溶劑；壓力：0-100大氣壓； 時間：>0. 1小時。
2. 按照權利要求1所述手性乙炔基酮化合物的催化不對稱合成方法，其特征在于： 所述手性0-乙炔基酮化合物具有以下結構之一：
I和II互為對映異構體，式中#，R2為C1-C40的烷基、C3-C12的環烷基或帶有取代基 的C3-C12環烷基、苯基及取代苯基、芐基及取代芐基、含一個或二個以上氧、硫、氮原子的 五元或六元雜環芳香基團、酯基。
3. 按照權利要求2所述手性乙炔基酮化合物的催化不對稱合成方法，其特征在 于：所述C3-C12環烷基上的取代基、苯基上的取代基、及芐基上的取代基為C1-C40的烷基、 C1-C40烷氧基、鹵素、硝基、醋基、氛基中的至少一種。
4. 按照權利要求1所述手性乙炔基酮化合物的催化不對稱合成方法，其特征在于： 所述炔丙基類化合物具有以下結構：
式中：R1為與結構式I、II中R1相同基團； LG為下列基團之一 ：F、Cl、Br、I、烷基竣酸醋、烷基碳酸醋、烷基橫酸醋、烷基憐酸醋、 苯基及取代苯基羧酸酯、苯基及取代苯基碳酸酯、苯基及取代苯基磺酸酯、苯基及取代苯基 磷酸酯。
5. 按照權利要求1所述手性乙炔基酮化合物的催化不對稱合成方法，其特征在于： 所述烯胺類化合物具有以下結構：
式中：R2為與結構式1、11中R2相同基團；R3，R4為氫、C1-C40的烷基、C3-C12的環烷基 或帶有取代基的C3-C12環烷基、苯基及取代苯基、芐基及取代芐基、含一個或二個以上氧、 硫、氮原子的五元或六元雜環芳香基團； r3-n-r4還為以下結構之一：
其中：n為1-60間的整數，X為0、S、NR5;當X為NR5時，R5為H，C1~C40的烷基，C3~C12的環烷基或帶有取代基的C3~C12環烷基，苯基或取代苯基，芐基或取代芐基。
6. 按照權利要求1所述手性乙炔基酮化合物的催化不對稱合成方法，其特征在于： 所述催化反應的反應條件為： 溫度：o°c或室溫； 溶劑：甲醇、甲苯、二氯甲烷中至少一種； 壓力：常壓； 時間：12小時。
7. 按照權利要求1所述手性乙炔基酮化合物的催化不對稱合成方法，其特征在于： 所述堿添加劑為N，N-二異丙基乙胺、三乙胺、叔丁醇鉀、KOH、NaOH、K2C03、Na2C03、NaHC03中 至少一種。
8. 按照權利要求1所述手性乙炔基酮化合物的催化不對稱合成方法，其特征在于： 所述手性銅催化劑的制備方法：銅鹽和手性二茂鐵P，N，N-配體在反應介質中在室溫下攪 拌反應0. 1-2小時制備得到； 銅鹽與手性二茂鐵P，N，N-配體的摩爾比在10 :1至1 :10 ; 所述銅鹽為水合醋酸銅、水合硫酸銅、無水醋酸銅、無水硫酸銅、三氟甲磺酸酮、 氯化銅、醋酸亞銅、氯化亞銅、碘化亞銅、高氯酸亞銅、三氟甲磺酸亞酮、Cu(CH3CN)4BF4、 Cu(CH3CN)4C104 中的至少一種； 反應介質為甲醇、乙醇、甲苯、苯、二甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷、乙醚、四氫呋喃中的至 少一種。
9. 按照權利要求8所述手性乙炔基酮化合物的催化不對稱合成方法，其特征在于： 所述反應介質為甲醇、甲苯、二氯甲烷中的至少一種。
10. 按照權利要求8所述手性乙炔基酮化合物的催化不對稱合成方法，其特征在 于：所述手性二茂鐵P，N，N-配體具有以下結構特征：
結構式L具有絕對構型（R，S)-型、（R，R)-型、（S，S)-型或（S，R)-型； 式中：R6,R7為H，C1~C10烷基，C3~C8環烷基，苯基及取代苯基，芐基及取代芐基中 的一種； R8,R9為H，鹵素，烷基，環烷基，苯基及取代苯基，烷氧基，苯氧基，酸基、硝基中的一種；R1C)為烷基、環烷基，苯基及取代苯基，蔡基及取代蔡基，含一個或以上氧、硫、氣原子的 五員或六員雜環芳香基團中的一種。
【專利摘要】一種手性β-乙炔基酮化合物的催化不對稱合成方法，以手性銅催化劑催化炔丙酯類化合物與烯胺合成手性β-乙炔基酮化合物；采用的手性銅催化劑是由銅鹽與手性二茂鐵P,N,N-三齒配體在各種極性和非極性溶劑中原位生成。本發明可以方便地合成各種帶取代基團的手性β-乙炔基酮化合物，其對映體過量百分數高達98%。本發明具有操作簡單、原料易得、底物適用范圍廣、對映選擇性高等特點。
【IPC分類】C07D333-22, C07C49-84, C07D249-04, C07C45-00, C07B53-00, C07C49-796, C07C49-813
【公開號】CN104692989
【申請號】CN201310660759
【發明人】胡向平, 王亞輝
【申請人】中國科學院大連化學物理研究所
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2013年12月5日