高选择性地制备手性仲醇的新方法技术

本发明专利技术是一种高产率和高立体选择性制备手性仲醇的新方法，系使用金属硼氢化合物为还原剂，在路易酸和催化量的手性配体的作用下，对潜手性酮进行还原来制备手性仲醇的方法。本发明专利技术使用了廉价易得且容易保存的金属硼氢化合物为还原试剂，从而避免了对高毒性和价格昂贵的硼氢的使用。在本发明专利技术中使用的手性配体均来自于天然，其价格低廉并且容易获得。因此，本发明专利技术为手性仲醇的制备提供了一个廉价且对环境友好的方法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型的还原体系高产率和高立体选择性地制备手性仲醇的方法，该还原体系是一种复合型金属络合物，由金属硼氢化合物M(BH4)n/路易酸Lewisacids/手性配体，该还原体系能催化潜手性酮制备手性仲醇。M(BH4)n是一类价格低廉和稳定的还原试剂。在有机反应中，常常用于羰基化合物和不饱和的碳氮化合物的还原。对于其用于不对称还原潜手性酮来说，至今为止，仅有一例催化还原的报道。1995年，日本化学家T.Mukaiyama等人报道过使用KBH4在手性salen-Co(II)催化作用下还原制备手性仲醇的方法(T.Nagata，K.Yorozu，T.Yamada and T.Mukaiyama，Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1995，34，2145)。在有机溶剂中将一定比例的金属硼氢化合物M(BH4)n和路易酸NXm混合可以得到一种新型的还原试剂，它在催化量的手性配体作用下，可以高产率和高选择性地还原各种潜手性酮得到手性仲醇。本专利技术中潜手性酮与还原体系的摩尔比为1∶1-8。本专利技术中的金属硼氢化合物M(BH4)n/路易酸NXm的摩尔比例控制在1∶8-0.2之间最好。本专利技术中的手性配体金属硼氢化合物M(BH4)n的比例控制在1∶0.5-200之间，其中1∶5-100之间的反应效果最好。本专利技术中使用有机溶剂以四氢呋喃、二氯甲烷和甲苯为好。本专利技术的反应温度控制在室温-回流温度之间时能取得最好反应结果。所述的潜手性酮分子式为RCOR1，手性仲醇分子式为RCOHR1。其中R＝C1-12的烃基、取代苯基PhR2、phSO2或PhSO2CH2。所述的烃基是直链、支链的烷基、环己基、苯基或萘基。R1＝C1-12的烃基、CPH2P+1NO2、CpH2p+1NR3R4。其中R2＝NO2、CN、X、OCH3或CF3。P＝1-3。R3或R4＝H或CPH2P+1。所述的手性配体金属硼氢化合物M(BH4)n中，M＝一价或二价金属，如锂、钠、钾、钙、镁、锌等，n＝1-2。所述的路易酸NXm中，m＝Sn、Zr、Ti和Al，X＝卤素，m＝1-4。本专利技术的手性配体具有如下分子式 ，其中 表示单键、以及R型或S型单键，R或R1＝CH3或苯基， 等，R4＝H、SO2R6、R5＝H、NH2、NHCH3或N(CH3)2，R6＝H、CH3或 。手性配体的结构式可以以下为例 以苯乙酮的不对称还原作为模型反应来分别地讨论温度，溶剂，催化剂以及M(BH4)n同NXm的比例对反应的影响。首先，用作为催化剂来考察温度，溶剂，催化剂以及M(BH4)n同NXm的比例对反应的影响。反应操作如下在考察的反应溶剂中加入M(BH4)n与一定比例的NXm，室温下搅拌1小时后，加入催化量的2(10mol％)，加热回流0.5小时，同温下再缓慢滴加苯乙酮的该反应溶剂的溶液。反应完毕，常规处理即得产物。反应结果如表-1所示。从此反应结果得知(1)在一定的反应溶液中，反应的立体选择性随着反应的温度升高而增大。(2)在同一反应溶液和相同的反应温度下，反应的立体选择性取决于M(BH4)n同NXm的比例。(3)不同的反应溶剂对反应的影响不同。在回流情况下，反应在THF中进行时，所得立体选择性最好，其次是甲苯，最差为CH2Cl2。(4)NXm对反应有一定的影响。如SnCl2，SnCl4，ZrCl4，TiCl4和AlCl3等能取得较好效果。表-1温度，溶剂以及M(BH4)n同路易酸的摩尔比例对反应的影响M(BH4)nNXm摩尔比例溶剂 温度 产率 Ee (℃) (％)(％)KBH4SnCl28 四氢呋喃 回流 80 36KBH4SnCl24 四氢呋喃 回流 89 57KBH4SnCl22 四氢呋喃 回流 93 96KBH4SnCl21.5 四氢呋喃 回流 92 95KBH4SnCl21 四氢呋喃 回流 94 89KBH4SnCl20.5 四氢呋喃 回流 90 80KBH4SnCl20.2 四氢呋喃 回流 93 78KBH4SnCl22 四氢呋喃 室温 93 56KBH4SnCl22 四氢呋喃 40-50 95 91KBH4SnCl22 甲苯 回流 92 35KBH4SnCl22 二氯甲烷 回流 94 5KBH4SnCl44 四氢呋喃 回流 96 92NaBH4SnCl22 四氢呋喃 室温 98 53NaBH4SnCl22 四氢呋喃 回流 98 96NaBH4AlCl33 四氢呋喃 回流 96 58NaBH4SnCl44 四氢呋喃 回流 98 95NaBH4TiCl44 四氢呋喃 回流 97 73LiBH4SnCl22 四氢呋喃 回流 98 97Zn(BH4)2SnCl21 四氢呋喃 回流 97 96LiBH4SnCl22 四氢呋喃 回流 96 96Ca(BH4)2SnCl21 四氢呋喃 回流 98 95NaBH4LiCl 3 四氢呋喃 回流 93 0NaBH4ZnCl22 四氢呋喃 回流 93 5NaBH4ZrCl44 四氢呋喃 回流 96 60NaBH4CuCl22 四氢呋喃 回流 0 0KBH4TiCl44 四氢呋喃 回流 96 68KBH4AlCl33 四氢呋喃 回流 93 61Zn(BH4)2SnCl42 四氢呋喃 回流 97 93LiBH4SnCl44 四氢呋喃 回流 96 95在考察了温度，溶剂以及的M(BH4)n/NXm摩尔比例对反应的影响后，我们研究了不同手性配体对反应的影响(附图说明图1)。这里还是选用了苯乙酮的不对称还原作为模型反应，反应采用的M(BH4)n/苯乙酮的当量比为1.1∶1。反应结果例在表-2中。表-2中的催化剂用量是相对苯乙酮而言。表-2不同的手性配体对反应的影响M(BH4)n/NXm/摩尔比例 手性配体 用量(mol％) 产率(％) Ee(％)KBH4/SnCl2/21 10 94 64KBH4/SnCl2/22 10 96 96KBH4/SnCl2/22 20 95 95KBH4/SnCl2/22 40 94 98KBH4/SnCl4/42 10093 97KBH4/SnCl2/32 20095 96LiBH4/SnCl2/2 2 5 96 94KBH4/SnCl2/22 2 98 92KBH4/SnCl2/22 1 96 91KBH4/SnCl2/22 10 95 96LiBH4/SnCl4/4 2 10 93 93NaBH4/TiCl4/4 2 20 94 69NaBH4/AlCl3/3 2 15 96 67Zn(BH4)2/SnCl2/1 2 20 94 92KBH4/SnCl2/22 0.597 87KBH4/SnCl本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高选择性地制备手性仲醇的方法，其特征是在有机溶剂中将一定比例的金属硼氢化合物Ｍ（ＢＨ↓［４］）↓［ｎ］和路易酸ＮＸ↓［ｍ］（ｍ＝１－４）在催化量的手性配体作用下，还原潜手性酮得到手性仲醇，潜手性酮与还原体系的摩尔比为１∶１－８，金属硼氢化合物Ｍ（ＢＨ↓［４］）↓［ｎ］与路易酸ＮＸ↓［ｍ］的摩尔比为１∶８－０．２，手性配体与金属硼氢化合物Ｍ（ＢＨ↓［４］）↓［ｎ］的摩尔比为１∶０．５－２００，反应温度为室温－回流温度； 所述的手性仲醇分子式为ＲＣＯＨＲ↑［１］，其中Ｒ＝Ｃ↓［１－１２］的烃基、取代苯基ＰｈＲ↑［２］、ｐｈＳＯ↓［２］或ＰｈＳＯ↓［２］ＣＨ↓［２］，所述的烃基是直链、支链的烷基、环已基、苯基或萘基，Ｒ↑［１］＝Ｃ↓［１－１２］的烃基、Ｃ↓［Ｐ］Ｈ↓［２Ｐ＋１］ＮＯ↓［２］、Ｃ↓［ｐ］Ｈ↓［２ｐ＋１］ＮＲ↑［３］Ｒ↑［４］，其中Ｒ↑［２］＝ＮＯ↓［２］、ＣＮ、Ｘ、ＯＣＨ↓［３］或ＣＦ↓［３］，Ｐ＝１－３。Ｒ↑［３］或Ｒ↑［４］＝Ｈ或Ｃ↓［Ｐ］Ｈ↓［２Ｐ＋１］； 所述的手性配体金属硼氢化合物Ｍ（ＢＨ↓［４］）↓［ｎ］中，Ｍ＝一价或二价金属，ｎ＝１－２； 所述的路易酸ＮＸ↓［ｍ］中，Ｎ＝Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉ或Ａｌ，Ｘ＝卤素，ｍ＝１－４； 所述的手性配体金属硼氢化合物Ｍ（ＢＨ↓［４］）↓［ｎ］中Ｍ＝Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉ和Ａｌ。ｎ＝ｎ＝１－２， 所述的手性配体具有如下分子式：＊＊＊，其中＊表示单键、以及Ｒ型或Ｓ型单键，Ｒ或Ｒ↑［１］＝ＣＨ↑［３］或苯基，Ｒ↑［２］＝＊、＊、＊、＊或＊等，Ｒ↑［４］＝Ｈ、ＳＯ↓［２］Ｒ↑［６］、Ｒ↑［５］＝Ｈ、ＮＨ２、ＮＨＣＨ↑［３］或Ｎ（ＣＨ↑［３］）↓［２］，Ｒ↑［６］＝Ｈ、ＣＨ↑［３］或＊＊＊。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵刚，胡建兵，
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]