本发明专利技术涉及一系列具有高度不对称选择性的γ－丁内酯环状结构的化合物及其合成方法，该合成方法以手性膦化合物作为催化剂，反应中可以水为添加剂，由化合物１－１和化合物１－２在催化剂的作用下合成手性γ－丁内酯化合物，本发明专利技术方法收率好，产物ｅｅ值高，能够以很高的对映选择性得到手性γ－丁内酯环类结构的化合物，可用于手性药物合成中的关键手性中间体的制备。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种通过小分子的不对称催化烯丙基垸基化反应从而构建手性y-丁内酯环状结构的化合物的方法以及通过该方法得到的化合物。技术背景手性是物质在不同层次所具有的内在的普遍的特征(Gardner， M. 77^ iVew 爿附Wcfec,roiw f/w/verse, 3"ed, Freeman, W. H. & Co" New York, 1990)。手性分子 在科学和技术上扮演着重要的角色，特别是在生命活动中手性的表现就更为突 出，因为许多生理功能具有不对称性。许多生理现象都源于分子手性的精确识别 与严格匹配，手性的生物受体与客体的两个对映异构体以不同的方式相互作用。 寻找获得光学纯产品的真正有效方法无论对工业界还是学术领域的化学家，都是 一个重大的挑战。通常手性化合物的合成方法有以下几种方法(l)生物化学法； (2)手性池法；(3)消旋体拆分法；(4)手性合成和不对称催化法。其中前两种方 法受到生物催化剂种类的限制，难以满足手性化学品的巨大需求。而消旋体拆分 不经济，单一构型产物的收率难以超过50%，工业操作繁杂，成本较高。然而采 用化学途径的手性合成和不对称催化得到光学纯产物却具有很大的实用价值，其 中尤以后者更具有吸引力。因为它可以只用少量手性催化剂而得到大量手性化合 物，实现不对称增殖。无论从反应的选择性、速度、产率、原子经济性、环境友 好及能耗方面都具有极大的优势。从理论上讲，通过这种方法可以合成人们所需要的任何手性物质。2001年，Knowles、 Noyori和Sha卬less因在不对称催化研 究中的杰出贡献而获得了当年的诺贝尔化学奖。图1描述了不对称催化的基本机 理，它提供了一个分子手性增值的理想途径(Noyori, R, Wiley: J^wm"Wc Cato(v57.51 f" Og腦'c S，/ze57'51， New York: Columbia University Press, 1994)。少量的 精确设计的手性催化剂能够促进化合物A和B的反应，立体选择性的产生大量的 手性化合物AB。不对称催化的基本机理如下化学途径的不对称催化又可分为金属有机催化和有机小分子催化。其中，金 属有机催化因为高效、应用范围广等特点受到广泛关注。但是金属有机催化剂通 常具有价格昂贵、毒性大、容易对环境造成污染、而且金属化合物还会污染产品 等缺点，这一直是人们要突破的难关。随着绿色化学的越来越受到人们的关注，有机小分子催化的反应方法学研究 得到了蓬勃的发展，现已成为现今不对称催化的研究热点。不管是有机小分子催 化的反应类型，还是有机小分子催化剂的种类，都如雨后春笋般涌现出来，可以 说，有机小分子催化的黄金时代正在来临。在许多反应中，有机小分子催化剂都 具有非常好的手性诱导效果。相对于金属有机催化，有机小分子催化的优点是显 而易见的，如反应通常不需要无水无氧条件，催化剂廉价易得，催化剂能用固相 附载利于回收等等。由于有机小分子催化的反应常常表现出一些生物反应的特 性，有些类似于酶催化的反应，所以有机小分子催化剂也被称之为"人造酶"。 当然，有机小分子催化和酶催化还是有着本质的区别。在催化剂的专一性和高效 率上，有机小分子催化和生物催化是不能比拟的。就是在催化机理上，它们之间 也存在很大的差别。有机小分子催化的这种特性，既为有机化学提出了新的概念， 又为有机合成开辟了新的道路。有机小分子催化反应的基本反应机理大致可以分为下面四种第一种机理是 有机小分子催化剂以非共价键作用如氢键作用来活化反应底物，促使反应顺利进 行；第二种机理是有机小分子催化剂与反应底物以共价键的方式生成反应活性中间体；第三种是手性相转移反应机理，如以手性离子对的作用方式来诱导反应进 行；第四种是手性分子空穴参与的不对称转移，利用催化剂内空穴大小或手性环 境来识别底物。 Y-丁内酯环类作为一个重要的结构广泛存在于自然界有机分子中。 Y-丁内酯环类化合物越来越普及，其区域选择性及不对称选择 性的合成已经受到了众多科学家的关注。在该领域中2位取代的三甲基硅基呋喃已经在 Mukaiyama-aldol反应(G. Casiraghi, F. Zandari, G. Appendino， G. Rassu, CTze附.i ev. 2000, 700, 1929-1972)， Mukaiyama陽Michael反应 and Mukaiy腿an-Mannich反应类型的加成反应中得到了巨大的应用。通过发展新的用于2位取代的三 甲基硅基呋喃的亲电基团甚至可以合成种类更繁多的具有Y-丁内酯环状结构的 化合物。因此合成此类化合物尤其是具有高对映选择性的化合物意义深远！
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种不对称催化烯丙基院基化反应来构建手性 y-丁内酯环状结构的化合物的方法以及通过该方法得到一类手性，丁内酯化合 物。本专利技术涉及的方法如下由化合物1-1和化合物1-2在手性膦化合物催化剂 的作用下发生不对称烯丙基垸基化反应合成手性Y-丁内酯化合物，所述的化合物l-l、化合物l-2、催化剂和产物手性Y-丁内酯化合物分别具有如下结构式:其中R'是Cw2垸基、Cw2烷基取代的苯基、Cw的酯基取代的呋喃基、卤 代苯基、的烷氧苯基、硝基取代的苯基、苄基或苯乙烯基，W是Cw2垸基、 氢、苯基、Cw的烷氧基或苯氧基。Ac代表乙酰基，Ph代表苯基。RM戈表三垸基硅基，所述的三垸基硅基的垸基是ck6的垸基，推荐rs代表 三甲基硅基。R代表H、 -CONH2、 -OH、 d 6垸氧基、-NR3R4，所述的R3、 114分别选自 H或-S02CF3 、 -S02Ar 、 -C(S)NHAr 、画C(O)Ar 、 -S02R5 、 -C(O)R5或代苯基、含N、 S或O的五到七元环，所述的取代苯基的取代基是CM垸基、CK6卤代垸基或Cw垸氧基，所述的RS代表C"烷基、C^卤代烷基或CK6垸氧基。本专利技术方法制备了一类新的手性Y-丁内酯化合物，其结构式及定义如上所述。本专利技术方法推荐用反应式表示如下所述的反应中化合物1-1和化合物1-2、催化剂的摩尔比推荐l:0.5 3:0.01 1。反应推荐在有机溶剂和水的混和溶剂中进行，其中化合物1-1和水的摩尔比 推荐l: 0 20，进一步推荐l: 4 8。所述的有机溶剂推荐二氯甲垸、N，N-二甲 基甲酰胺、乙腈、甲醇、甲苯、四氢呋喃或异丙醇，进一步推荐甲苯或四氢呋喃。 手性Y-丁内酯化合物手性膦化合物催化剂所述的有机溶剂和水的用量体积比推荐10 100: 1。反应温度推荐室温，反应 时间推荐5 100小时。进一步推荐本专利技术的方法中化合物l-l、化合物l-2和催 化剂的摩尔比为1:1~3:0.05~0.3,反应用的有机溶剂为甲苯或四氢呋喃。 以下是本专利技术推荐使用的催化剂Ll-L14:采用R1为苯基112为甲基的化合物为例对催化剂进行了筛选，结果如表1所9其中Me代表甲基，Ph代表苯基-示。产物的绝对构型是通过单晶确认的。 表l催化剂的筛选<formula>formula see original document page 10</formula>催化剂(20 mol本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种手性γ－丁内酯化合物，其特征是具有如下结构式： ＊＊＊ 其中Ｒ↑［１］是Ｃ↓［１～１２］烷基、Ｃ↓［１～１２］烷基苯基、Ｃ↓［１～６］的酯基取代的呋喃基、卤代苯基、Ｃ↓［１～６］的烷氧苯基、硝基取代的苯基、苄基或苯乙烯基，Ｒ↑［２］是Ｃ↓［１～１２］烷基、氢、苯基、Ｃ↓［１～６］的烷氧基或苯氧基。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姜迎庆，施敏，
申请(专利权)人：中国科学院上海有机化学研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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