手性二芳基脯氨醇醚硫脲类有机小分子催化剂及其合成方法和应用技术

技术编号:11360647 阅读:159 留言:0更新日期:2015-04-29 11:26
本发明专利技术公开了一种手性二芳基脯氨醇醚硫脲类有机小分子催化剂及其合成方法和应用,该催化剂的结构式为其是以便宜易得的四羟基脯氨酸为原料,经过对其二位酯化、二芳基化以及四位羟基的甲磺酰化、氨基化,再与异硫氰酸酯加成得到目标催化剂。本发明专利技术手性二芳基脯氨醇醚硫脲类有机小分子催化剂与已报道的手性硫脲催化剂相比,它将具有双氢键的硫脲与可以形成活化的亚胺和活化的亚胺正离子的二芳基脯氨醇硅醚结合在一起,形成兼有这两种功能的催化剂,用于催化不对称Michael加成反应具有高效性、选择性、稳定性的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于手性有机小分子催化剂的合成
,具体涉及一种手性二芳基脯 氨醇醚硫脲类有机小分子催化剂的合成及在不对称反应中的应用。
技术介绍
手性是普遍存在于自然界的一种现象,近年来,手性药物的发展也得到许多国家 的重视,手性化合物的合成从最初的金属催化、酶催化到目前有很大发展前景的有机小分 子催化,实现了由小量催化剂得到大量手性化合物的目标。并且,有机小分子催化剂具有廉 价、易得、稳定、无毒,对水和空气也相对稳定等特点。 自本世纪初在List、MacMillan、Jacobsen等人突破性进展的启发下,有机不对称 催化迅速地发展起来,在短短几年时间内便成为不对称催化研宄领域内的一个热点。现在, 有机不对称催化已经成为第三大类催化不对称有机合成方法。 尽管这方面的工作在国际上刚刚起步,但是,新型结构的有机小分子催化剂和新 的不对称催化反应层出不穷。随着不对称小分子催化方面的研宄工作不断深入,具有双官 能团结构的有机小分子催化剂得到了越来越多的重视与广泛应用。而以烯胺活化和以亚胺 离子活化起催化作用的二芳基脯氨醇醚及以双氢键活化起催化作用的硫脲发展非常迅速。 二芳基脯氨醇醚具有高效性、立体选择性、稳定性。它可以与醛形成活化的烯 胺中间体,使其与亲电试剂发生特定构型的取代;与a,0-不饱和醛形成活化的二烯胺 中间体,再与亲双烯体反应;与2,4_二烯醛形成活化的三烯胺中间体,再与亲双烯体反 应;或与a,0-不饱和醛形成活化的亚胺正离子,再与亲核试剂反应等。二芳基脯氨醇 娃醚能催化的反应形式比较多,如Aldol反应、Mannich反应、Michael加成、氧化还原反 应、a -或y-位的取代、环加成反应、Domino反应等。从已报道文献(41^6¥.〇16111.1111:. Ed. 2005, 44, 4212-4215)中可知,二芳基脯氨醇醚化合物2a结构做微小的修饰都会对该催 化剂的活性有很大的影响。 硫脲类化合物中含有硫脲基(-HN-CS-NH-)活性结构,因而大多数该类化合物都 有较强的生物活性,至今仍是人们研宄的热点。近年来,经研宄发现手性硫脲衍生物作为催 化剂,对亚胺、醛以及缺电子烯烃与亲核试剂的不对称加成反应能够起到很好的催化效果, 它们可以应用在很多重要的不对称有机合成反应中,如Michael加成、Mannich反应、Henry 反应、Strecker反应、Morita-Baylis-Hilman反应、acyl-Pictet-Spengler反应等。在催 化过程中硫脲表现出了较高的催化活性、很好的对映选择性,具有合成简便、对底物适用范 围广、反应条件温和以及功能基相容性好等一系列优点,逐渐成为近年来应用比较广泛的 催化剂之一。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种二芳基脯氨醇醚硫脲类有机小分子催化 剂,以及该催化剂的合成方法和其在不对称Michael加成反应中的应用。 解决上述技术问题所采用的技术方案是:该二芳基脯氨醇醚硫【主权项】1. 一种手性二芳基脯氨醇醚硫脲类有机小分子催化剂,其特征在于:所述催化剂的结 构式为2. -种权利要求1所述的二芳基脯氨醇醚硫脲类有机小分子催化剂的合成方法,其特 征在于它由下述步骤组成: (1) 以二氯甲烷为溶剂,在惰性气氛中,将化合物la或化合物lb、甲磺酰氯、三乙胺在 0?10°C下反应,得到化合物2a或化合物2b;(2) 以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,在惰性气氛中,将化合物2a或化合物2b、NaN3在 50?70°C下反应,得到化合物3a或化合物3b;(3) 以二氯甲烷为溶剂,在惰性气氛中,将化合物3a或化合物3b、三氟甲磺酸三甲基硅 酯、三乙胺在室温条件下反应,得到化合物4a或化合物4b;(4) 以甲醇为溶剂、Pd/C为催化剂,将化合物4a或化合物4b在氢气气氛中室温反应, 得到化合物5a或化合物5b;(5)以二氯甲烷为溶剂,在惰性气氛中,将化合物5a或化合物5b、3, 5-二(三氟甲基) 异硫氰酸苯酯按摩尔比为1:1,在_78°C下反应,得到手性二芳基脯氨醇醚硫脲类有机小分 子催化剂。3. 根据权利要求2所述的手性二芳基脯氨醇醚硫脲类有机小分子催化剂的合成方 法,其特征在于:所述的步骤(1)中,化合物la或化合物lb、甲磺酰氯、三乙胺的摩尔比为 1:1. 5 ?2:1 ?2〇4. 根据权利要求2所述的手性二芳基脯氨醇醚硫脲类有机小分子催化剂的合成方法, 其特征在于:所述的步骤(2)中,化合物2a或化合物2b、NaN3的摩尔比为1:4?6。5. 根据权利要求2所述的手性二芳基脯氨醇醚硫脲类有机小分子催化剂的合成方法, 其特征在于:所述的步骤(3)中,化合物3a或化合物3b、三氟甲磺酸三甲基硅酯、三乙胺的 摩尔比为1:1. 5?2:2?3。6. 权利要求1所述的手性二芳基脯氨醇醚硫脲类有机小分子催化剂在不对称Michael 加成反应中的用途。7. 根据权利要求6所述的手性二芳基脯氨醇醚硫脲类有机小分子催化剂在不对称 Michael加成反应中的用途,其特征在于:所述的不对称Michael加成反应是硝基稀类化合 物与脂肪醛类化合物的Michael加成反应。8. 根据权利要求7所述的手性二芳基脯氨醇醚硫脲类有机小分子催化剂在不对称 Michael加成反应中的用途,其特征在于:所述的硝基稀类化合物是硝基苯乙稀类化合物 或硝基呋喃类化合物或硝基噻吩类化合物。【专利摘要】本专利技术公开了一种,该催化剂的结构式为其是以便宜易得的四羟基脯氨酸为原料,经过对其二位酯化、二芳基化以及四位羟基的甲磺酰化、氨基化,再与异硫氰酸酯加成得到目标催化剂。本专利技术手性二芳基脯氨醇醚硫脲类有机小分子催化剂与已报道的手性硫脲催化剂相比,它将具有双氢键的硫脲与可以形成活化的亚胺和活化的亚胺正离子的二芳基脯氨醇硅醚结合在一起,形成兼有这两种功能的催化剂,用于催化不对称Michael加成反应具有高效性、选择性、稳定性的优点。【IPC分类】B01J31-12, C07D333-22, C07F7-18, C07C205-44, C07C201-12, C07D307-46【公开号】CN104558007【申请号】CN201410776579【专利技术人】张生勇, 何春艳, 任晓晨, 柴永海, 陈卫平 【申请人】陕西师范大学【公开日】2015年4月29日【申请日】2014年12月15日本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种手性二芳基脯氨醇醚硫脲类有机小分子催化剂,其特征在于:所述催化剂的结构式为

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张生勇何春艳任晓晨柴永海陈卫平
申请(专利权)人:陕西师范大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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