一类亚磷酰胺配体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及化学催化领域，公开了一类亚磷酰胺配体及其制备方法和应用。合成的亚磷酰胺配体及其对映体或其消旋体以联苯为骨架，经过中心手性不对称诱导反应实现完全的中心手性到轴手性的传递。所述的亚磷酰胺配体及其对映体或其消旋体的合成方法简单、经济，制备手性配体时避免了常见的、繁杂的手性拆分过程。本发明专利技术应用亚磷酰胺配体及其对映体或其消旋体与活性金属铱形成配合物催化N-保护的靛红与芳基硼酸不对称加成反应，获得了很好的催化效果，产物能得到96％以上的产率和92％以上的对映体过量(ee)值。

【技术实现步骤摘要】
一类亚磷酰胺配体及其制备方法和应用
本专利技术属于化学催化领域，涉及一类亚磷酰胺配体及其制备方法和应用。
技术介绍
靛红(isatin)，又名吲哚醌，是一种重要的天然产物，广泛分布于动植物和人体内。在爵床科植物马蓝(Baphicacanthuscusia(Nees)Bremek)、十字花科植物菘蓝(IsatisindigoticaFor.t)等植物以及微生物的代谢产物中都发现有靛红存在；长臂虾(Palaemonidaemacrodactylus)的共生海洋细菌(Alterornonassp.)也能产生靛红，其对病原真菌(ogaridiumcallinectes)具有很强的抑制作用[CurrMicrobiol.,2004,48,441]。靛红与芳基硼酸不对称加成可制备3-位取代的具有手性碳的靛红，其是许多天然生物碱和生物活性分子的核心结构片段。目前应用于这类反应的催化剂分别由活性金属铑、钯、钌和手性配体构成[(a)Appl.Catal.A:Gen.,2013,458,201.(b)Org.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.]，其中以铑催化体系效果最好，未见有应用铱作为活性金属进行催化的报道，而铱与铑相比有明显的价格优势。催化不对称合成的核心问题之一是如何设计与合成高对映选择性和高催化活性的催化剂，手性配体的研制和活性金属的筛选便成为解决核心问题的关键。亚磷酰胺配体是目前研究较多、应用较为广泛的手性配体之一，能催化的反应类型包括不对称1,4-加成反应[Chem.Rev.,2008,108,2824.]、烯丙基取代反应[Chem.Rev.,2003,103,2921.]、环加成反应[Chem.Rev.,2008,108,2952.]、C-H活化反应[Angew.Chem.,2009,121,5196]、α,β-不饱和化合物的共轭加成反应[Chem.Soc.Rev.,2009,38,1039.]、氢硅化反应[J.Am.Chem.Soc.,2002,124,4558.]、不对称催化加氢反应[Angew.Chem.Int.Ed.,2008,47,2256.]等。该类型配体按其结构可分为亚磷酰基和胺基两部分。按亚磷酰基部分骨架类型的不同，目前可以将其分为基于联苯二酚(BIPOL)骨架、2,2,2',2'-四芳基-1,3-二氧戊环-4,5-二甲醇(TADDOL)骨架、螺环骨架以及其它骨架的亚磷酰胺这四大类。亚磷酰胺配体取代基结构对催化不对称反应有很大影响[J.Am.Chem.Soc.,2005,127,10488.]，在轴手性亚磷酰胺配体中，二面角扮演着重要角色，合适的二面角往往能得到很好的对映选择性和反应活性[J.Am.Chem.Soc.,2011,133,5500]。但到目前为止，非常有效地系统调控此类配体二面角的方法还很缺乏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一类亚磷酰胺配体及其对映体或其消旋体在铱催化的靛红与硼酸不对称加成反应中的应用。本专利技术的另一目的在于提供一类亚磷酰胺配体及其对映体或其消旋体，所述亚磷酰胺配体及其对映体或其消旋体的联苯基二面角可方便的调节，所形成的金属配合物在模型反应中具有反应活性高、对映选择性较好、稳定性好等特点。本专利技术的另一目的在于提供一类亚磷酰胺配体及其对映体或其消旋体的制备方法。本专利技术的上述目的通过以下技术方法来解决：一类亚磷酰胺配体及其对映体或其消旋体在催化靛红与硼酸不对称加成反应中的应用，其中，所述亚磷酰胺配体及其对映体或其消旋体与可与该亚磷酰胺配体及其对映体或其消旋体形成铱配合物催化剂的含铱化合物组合使用；所述亚磷酰胺配体及其对映体或其消旋体具有如式(1)、式(2)、式(3)、式(4)、式(5)、式(6)的结构式：式(1)：其中所述R碳原子个数为C2-50的胺基基团，所述胺基基团具有一个或多个取代基；所述Y1、Y2、Y3为氢、氟、氯、溴、碘、-CF3、芳基、烷基、环烷基、杂环基、三甲基硅基、三乙基硅基、三苯基硅基、烷氧基、羧基、酯基、羟基以及具有一个或多个取代基的芳基、烷基、杂环基中的任意一种；所述取代基任意选自C1-20的芳基、烷基、环烷基、杂环基、卤素基团；所述代表含有中心手性的侧链，并有控制二面角大小的功能；所述为由脱去Lg后得到，所述Lg为离去基团，如：氢、羟基、羧基、卤素、甲基磺酸酯、对甲基苯磺酸酯或三氟甲基磺酸酯；所述为控制二面角大小的非手性侧链；所述为由脱去Lg后得到，所述Lg为离去基团，如：羟基、羧基、卤素、甲基磺酸酯、对甲基苯磺酸酯或三氟甲基磺酸酯；所述或的碳原子个数为1-20；式(2)：(R)或(S)，(R)或(S)，(R)或(S)，(R)或(S)，R2，R2’任意选自H，-Me，-Et，-iPr，-tBu，-CF3，-Ph，-Bn，2-萘基，1-萘基，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，3,5-二异丙基苯基，9-菲基，9-芘基；R1任意选自二甲胺基，二乙胺基，二异丙胺基，N-甲基乙基胺基，N-甲基异丙胺基，N-甲基苄胺基，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，二苄胺基，N-甲基环己基胺基，二环己基胺基，吡咯烷基，4-甲基哌啶基，硫代吗啉基，吗啉基，d-戊内酰胺基，2,2’6,6’-四甲基哌啶基，N-苯基二苯甲基胺基，1,2,3,4-四氢异喹啉，吲哚基，N-甲基-2-吡啶胺基，1-甲基哌嗪基，咪唑基，N-二异丙基-苯并环己基胺基，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(S，S)，双-(1-苯基乙基)胺基(R，R)或(S，S)，双-(1-苯基乙基)胺基(R，R)或(S，S)，双-(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-苄基-α-甲基苄胺基(R)或(S)，2-甲氧基-甲基吡咯烷基(R)或(S)，2,4-二苯基氮杂环丁基(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(S)，N-异丙基-1-苯基乙基胺基(R)或(S)，2,6-二甲基哌啶基(R，R)或(S，S)，双-(1-(4-甲氧基苯基)乙基)胺基(R，R)或(S，S)，2-甲基-1,2,3,4-四氢喹哪啶基(R)或(S)，双-(1-(4-甲基苯基)乙基)胺基(R，R)或(S，S)，双-(1-环己基乙基)胺基(R，R)或(S，S)，N-环己基-1-苯基乙基胺基(R)或(S)，N-萘基-1-苯基乙基胺基(R)或(S)，N-环辛基-1-苯基乙基胺基(R)或(S)，N本文档来自技高网...

【技术保护点】
一类亚磷酰胺配体及其对映体或其消旋体在催化靛红与硼酸的不对称加成反应中的应用，其特征在于，所述亚磷酰胺配体及其对映体或其消旋体与可与该亚磷酰胺配体及其对映体或其消旋体形成铱配合物催化剂的含铱化合物组合使用；所述亚磷酰胺配体及其对映体或其消旋体具有如式(1)、式(2)、式(3)、式(4)、式(5)、式(6)的结构式：式(1)：其中所述R碳原子个数为C2‑50的胺基基团，所述胺基基团具有一个或多个取代基；所述Y1、Y2、Y3为氢、氟、氯、溴、碘、‑CF3、芳基、烷基、环烷基、杂环基、三甲基硅基、三乙基硅基、三苯基硅基、烷氧基、羧基、酯基、羟基以及具有一个或多个取代基的芳基、烷基、杂环基中的任意一种；所述取代基任意选自C1‑20的芳基、烷基、环烷基、杂环基、卤素基团；所述代表含有中心手性的侧链，并有控制二面角大小的功能；所述为由脱去Lg后得到，所述Lg为离去基团，如：氢、羟基、羧基、卤素、甲基磺酸酯、对甲基苯磺酸酯或三氟甲基磺酸酯；所述为控制二面角大小的非手性侧链；所述为由脱去Lg后得到，所述Lg为离去基团，如：羟基、羧基、卤素、甲基磺酸酯、对甲基苯磺酸酯或三氟甲基磺酸酯；所述或的碳原子个数为1‑20；式(2)：R2，R2’任意选自H，‑Me，‑Et，‑iPr，‑tBu，‑CF3，‑Ph，‑Bn，2‑萘基，1‑萘基，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，3,5‑二异丙基苯基，9‑菲基，9‑芘基；R1任意选自二甲胺基，二乙胺基，二异丙胺基，N‑甲基乙基胺基，N‑甲基异丙胺基，N‑甲基苄胺基，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，二苄胺基，N‑甲基环己基胺基，二环己基胺基，吡咯烷基，4‑甲基哌啶基，硫代吗啉基，吗啉基，d‑戊内酰胺基，2,2’6,6’‑四甲基哌啶基，N‑苯基二苯甲基胺基，1,2,3,4‑四氢异喹啉，吲哚基，N‑甲基‑2‑吡啶胺基，1‑甲基哌嗪基，咪唑基，N‑二异丙基‑苯并环己基胺基，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(S，S)，双‑(1‑苯基乙基)胺基(R，R)或(S，S)，双‑(1‑苯基乙基)胺基(R，R)或(S，S)，双‑(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‑苄基‑α‑甲基苄胺基(R)或(S)，2‑甲氧基‑甲基吡咯烷基(R)或(S)，2,4‑二苯基氮杂环丁基(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(S)，N‑异丙基‑1‑苯基乙基胺基(R)或(S)，2,6‑二甲基哌啶基(R，R)或(S，S)，双‑(1‑(4‑甲氧基苯基)乙基)胺基(R，R)或(S，S)，2‑甲基‑1,2,3,4‑四氢喹哪啶基(R)或(S)，双‑(1‑(4‑甲基苯基)乙基)胺基(R，R)或(S，S)，双‑(1‑环己基乙基)胺基(R，R)或(S，S)，N‑环己基‑1‑苯基乙基胺基(R)或(S)，N‑萘基‑1‑苯基乙基胺基(R)或(S)，N‑环辛基‑1‑苯基乙基胺基(R)或(S)，N‑环癸基‑1‑苯基乙基胺基(R)或(S)，N‑环十二烷基‑1‑萘基乙基胺基(R)或(S)，N‑环十二烷基‑1‑萘基乙基胺基(R)或(S)，N‑环十二烷基‑1‑(2,4‑苯基)乙基胺基(R)或(S)，N‑1‑苯基乙基‑(1‑(2‑甲氧基苯基))乙基胺基(R，R)或(S，S)，N‑1‑萘甲基‑(1‑苯基)乙基胺基(R)或(S)，N‑1‑苯基乙基‑(2‑苯基苯甲基)胺基(R)或(S)；式(3)：R3任意选自二甲胺基，二乙基胺基，二异丙基胺基；式(4)：其中R4任意选自N,N‑二甲基乙二胺基，N,N‑二异丙基乙二胺基，N,N‑二(1‑苯乙基)乙二胺基，1,3‑高哌嗪基，哌嗪基，N,N'‑二甲基‑1,2‑环己二胺基(R，R)或(S，S)，2,3‑二苯基乙二胺基(R，R)或(S，S)，苄基‑(2‑吡咯基‑2‑甲基)胺基(R，R)或(S，S)；式(5)：R5任意选自Me或Ph；R6任意选自氢，‑Ph，4‑甲基苯基，3,5‑二甲基苯基，3,5‑二乙基苯基，2‑萘基；R7任意选自二甲胺基，二乙胺基，二异丙胺基，N‑甲基乙基胺基，N‑甲基异丙胺基，N‑甲基苄胺基，甲基苯基胺基，二苯胺基，甲基‑3‑吡啶基胺基，甲基‑2‑萘基胺基，二苄胺基，甲基环己基胺基，二环己基胺基，吡咯烷基，环戊基胺基，3‑甲基环己基胺基，3‑苯基环己基胺基，3‑甲氧羰基环己基胺基...

【技术特征摘要】
1.一类亚磷酰胺配体及其对映体在催化靛红与芳基硼酸的不对称加成反应中的应用，其特征在于，所述亚磷酰胺配体及其对映体可与形成铱配合物催化剂的含铱化合物组合使用；所述亚磷酰胺配体及其对映体具有式(1)所示的结构式：式(1)：其中所述R碳原子个数为C2-50的胺基基团，所述C2-50的胺基基团为二甲胺基，二乙胺基，二异丙胺基，N-甲基乙基胺基，N-甲基异丙胺基，N-甲基苄胺基，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，二苄胺基，N-甲基环己基胺基，二环己基胺基，吡咯烷基，环戊基胺基，3-甲基环己基胺基，3-苯基环己基胺基，3-甲氧羰基环己基胺基，4-甲基哌啶基，硫代吗啉基，吗啉基，d-戊内酰胺基，2,2’,6,6’-四甲基哌啶基，N-苯基二苯甲基胺基，1,2,3,4-四氢异喹啉，吲哚基，N-甲基-2-吡啶胺基，1-甲基哌嗪基，咪唑基，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(S，S)，双-(1-苯基乙基)胺基(R，R)或(S，S)，双-(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-苄基-α-甲基苄胺基(R)或(S)，2-甲氧基-甲基吡咯烷基(R)或(S)，2,4-二苯基氮杂环丁基(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(S)，N-异丙基-1-苯基乙基胺基(R)或(S)，2,6-二甲基哌啶基(R，R)或(S，S)，双-(1-(4-甲氧基苯基)乙基)胺基(R，R)或(S，S)，2-甲基-1,2,3,4-四氢喹哪啶基(R)或(S)，双-(1-(4-甲基苯基)乙基)胺基(R，R)或(S，S)，双-(1-环己基乙基)胺基(R，R)或(S，S)，N-环己基-1-苯基乙基胺基(R)或(S)，N-萘基-1-苯基乙基胺基(R)或(S)，N-环辛基-1-苯基乙基胺基(R)或(S)，N-环癸基-1-苯基乙基胺基(R)或(S)，N-环十二烷基-1-萘基乙基胺基(R)或(S)，N-环十二烷基-1-萘基乙基胺基(R)或(S)，N-环十二烷基-1-(2,4-苯基)乙基胺基(R)或(S)，N-1-苯基乙基-(1-(2-甲氧基苯基))乙基胺基(R，R)或(S，S)，N-1-萘甲基-(1-苯基)乙基胺基(R)或(S)，N-1-苯基乙基-(2-苯基苯甲基)胺基(R)或(S)，N,N-二甲基乙二胺基，N,N-二异丙基乙二胺基，N,N-二(1-苯乙基)乙二胺基，1,3-高哌嗪基，哌嗪基，N,N'-二甲基-1,2-环己二胺基(R，R)或(S，S)，2,3-二苯基乙二胺基(R，R)或(S，S)，苄基-(2-吡咯基-2-甲基)胺基(R，R)或(S，S)，N-1-苯基乙基-(2-萘基甲基)胺基(R)或(S)，N-1-苯基乙基-(2-甲氧基苯基)乙基胺基，双-(4-甲氧基苯乙基)胺基(R，R)或(S，S)，N-1-甲基苯乙基苄基胺基(R)或(S)，双-(2-甲氧基苯乙基)胺基(R，R)或(S，S)，1-甲基苯乙基胺基(R)或(S)；所述Y1、Y2、Y3为氢，C1-12的直链烷基，-iPr，-tBu，-F，-Cl，-Br，-I，-OMe，-Bn，-COOMe，-OH，-CF3，C3-12的环烃基，三甲基硅基，三乙基硅基，三苯基硅基，9-菲基，9-芘基，9-蒽基，二苯甲基，4-甲基苯基，4-甲氧基苯基，4-苯基苯基，4-(9-蒽基)-苯基，2,4-二甲基苯基，2,4-二甲基苄基，2,3-二甲基苯基，2,3-二甲基苄基，2,4-二甲基苄基，3,5-二甲基苯基，4-甲氧基-3,5-二甲基苯基，3,5-二乙基苯基，3,5-二异丙基苯基，3,5-二叔丁基苯基，3,5-二甲基苄基，3,5-二乙基苄基，3,5-二叔丁基苄基，2,4,6-三甲基苯基，2,4,6-三异丙基苯基，2,6-二异丙基-4-(9-蒽基)-苯基，3,5-二三氟甲基苯基，4-甲氧基-3,5-二叔丁基苯基或萘基，2-吡啶基，3-吡啶基、羧基中的任意一种；所述代表含有中心手性的侧链，并有控制二面角大小的功能；所述为由脱去Lg后得到，所述Lg为离去基团：氢、羟基、羧基、卤素、甲基磺酸酯基、对甲基苯磺酸酯基或三氟甲基磺酸酯基；所述为控制二面角大小的非手性侧链；所述为由脱去Lg后得到，所述Lg为离去基团：羟基、羧基、卤素、甲基磺酸酯基、对甲基苯磺酸酯基或三氟甲基磺酸酯基；所述的碳原子个数为1-20。2.根据权利要求1所述一类亚磷酰胺配体及其对映体在催化靛红与芳基硼酸的不对称加成反应中的应用，其特征在于，所述含铱化合物包括氯二(环辛烯)铱(I)二聚体，(1,5-环辛二烯)(甲氧基)铱(I)二聚体，双(1,5-环辛二烯)四氟硼酸铱，1,5-环辛二烯(六氟乙酰丙酮)(I)铱。3.根据权利要求1所述一类亚磷酰胺配体及其对映体在催化靛红与芳基硼酸的不对称加成反应中的应用，其特征在于，所述为(2R)-丙二醇、(2S)-丙二醇、(2R,3R)-2,3-丁二醇、(2S,3S)-2,3-丁二醇、(1S,2S)-1,2-二苯乙二醇、(1R,2R)-1,2-二苯乙二醇、(2R,3R)-1,4-二苄氧基丁二醇、(2S,3S)-1,4-二苄氧基丁二醇、(2R,4R)-2,4-戊二醇、(2S,4S)-2,4-戊二醇、(2R,5R)-2,5-己二醇、(2S,5S)-2,5-己二醇、(3R,4R)-3,4-己二醇、(3S,4S)-3,4-己二醇、(3S)-1,3-丁二醇、(3R)-1,3-丁二醇、(R)-(-)-1-苯乙烷-1,2-二醇、(S)-(+)-1-苯乙烷-1,2-二醇、(R)-1,2-癸二醇、(S)-1,2-癸二醇、(2S,9S)-2,9-癸二醇、(2R,9R)-2,9-癸二醇、(3S,8S)-3,8-癸二醇、(3R,8R)-3,8-癸二醇、(4S,7S)-4,7-癸二醇、(5R,6R)-5,6-癸二醇、(5S,6S)-5,6-癸二醇、顺式-1,2-环己二醇、(1R,2R)-反-1,2...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱立勤，庄玥，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44