一种新型手性(R)-联萘酚钛配合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于催化有机合成领域，具体公开了一种新型手性(R)

【技术实现步骤摘要】
一种新型手性(R)
‑
联萘酚钛配合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于催化有机合成领域，具体涉及一种新型手性(R)
‑
联萘酚钛配合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]手性有机金属路易斯酸在不对称有机合成，医药和化工等领域具有广泛的应用。如在医药领域，合成手性药物的基本骨架结构，如：黄皮酰胺、地尔卓硫、福司曲星、生物碱Isoborreverine V
‑
1等均涉及了手性有机金属路易斯酸催化剂。目前，尽管许多手性有机金属配合物能够高效的催化合成立体选择性高的有机活性小分子，然而，使用手性过渡金属配合物作为催化剂，尤其是贵金属配合物作为催化剂，如：钯，铂，铱，铑等配合物，由于其成本高，在我们国家的储量极低，限制了其深入应用。
[0003]相比于贵金属催化剂，过渡金属钛也常用于制备手性金属路易斯酸催化剂。目前，关于手性钛化合物催化不对称反应多数集中以下两方面：(1)单组分催化体系：使用单一手性钛配合物作为催化剂，手性配体如：Binol、Salen、Taddol配体等。(2)双(多)组分催化体系：钛盐(TiCl4、Ti(Oi
‑
Pr)4、TiCl2(Oi
‑
Pr)2等)+手性配体(Binol、Salen、Taddol配体等)+其它，(锂试剂，银盐，分子筛等)。近年来，国际上在手性有机钛路易斯酸催化不对称反应具有重要贡献的课题组有：Keiji Maruoka等使用手性氧桥双核Binol异丙氧基钛配合物催化硝酮和丙烯醛发生环加成反应，再经过NaBH4水解，得到高立体选择性产物异恶唑烷。James D.White等使用(S)
‑
BINOL
‑
TiCl2配合物催化苯醌和二烯烃通过Diels
‑
Alder反应得到环加成产物，经进一步转变可得到吲哚生物碱伊菠胺(Ibogamine)。Sh
ū
Kobayashia等通过使用Ti(Oi
‑
Pr)4/手性三齿BINOL衍生物催化体系催化氮杂环丙烷与苯胺的开环反应，高立体选择性的得到对应的产物。但是以上这些手性钛配合物大多数易潮解，反应需要在严格无水无氧条件下进行，且部分反应的产率和产物立体选择性一般，可能是由于多组分体系会造成副产物产生以及条件苛刻使反应难以控制。此外，这些钛配合物均不能重复利用。
[0004]手性(R)
‑
吡喃酮是合成许多天然产物和药物分子的重要中间体，如，天然产物Mevinlin内酯，HemibrevetoxinB 9等。目前主要通过Ti(Oi
‑
Pr)4+手性(R)
‑
联萘酚配体催化Hetero
‑
Diels
‑
Alder反应合成(J.Org.Chem.2002,67,2175
‑
2182)。但是，该方法需要无水氮气保护条件，催化剂用量大，不能回收利用等不足。前期工作，长链的全氟烷基磺酸基团能够增强配合物稳定性和路易斯酸性。另外，长链全氟烷基磺酸金属配合物在非极性溶剂以及二氯甲烷中溶解性几乎为零。当反应完毕后，加入二氯甲烷溶剂，能够将催化剂自动分离，达到重复利用(Dalton Transactions,2014,43:11696
‑
11708)。基于此理念，我们拟采用具有手性配体的(R)
‑
联萘酚与中心金属钛形成Ti
‑
O(N)键构建稳定的手性(R)
‑
联萘酚钛路易斯酸主结构，再引入全氟烷(苯)基磺酸功能基团，合成对空气稳定的手性(R)
‑
联萘酚钛配合物，并将其应用于催化Danishefsky二烯与醛的Hetero
‑
Diels
‑
Alder反应，合成手性(R)
‑
吡喃酮化合物。目前，国内外还没有关于手性(R)
‑
联萘酚全氟烷基钛配合物的制备方法以及催化不对称Hetero
‑
Diels
‑
Alder反应的公开文献和专利申请。

技术实现思路

[0005]针对上述问题本专利技术提供了一种新型手性(R)
‑
联萘酚钛配合物及其制备方法和应用。用于催化Danishefsky二烯与醛的Hetero
‑
Diels
‑
Alder反应，合成手性(R)
‑
吡喃酮化合物；该催化剂具有空气稳定性高、酸性强、热稳定性高，催化活性强及立体选择性高等优点。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：
[0007]本专利技术提供一种新型手性(R)
‑
联萘酚钛配合物，其结构式(I)为：
[0008][0009]其中，阳离子由钛原子与手性(R)
‑
联萘酚配体和两个水分子配位形成，另外两个阴离子X
‑
与配合物的阳离子部分形成离子键。
[0010]进一步，所述手性(R)
‑
联萘酚配体为(R)
‑
BINOL(BINOL：联萘酚)和(R)
‑
H8‑
BINOL中的任意一种；所述X为全氟辛基磺酸基团OSO2C8F
17
、五氟苯基磺酸基团OSO2C6F5、全氟己基磺酸基团OSO2C6F
13
或全氟丁基磺酸基团OSO2C4F9中的任意一种。
[0011]本专利技术还提供一种上述新型手性(R)
‑
联萘酚钛配合物的制备方法，包括以下步骤：将手性(R)
‑
联萘酚钛配合物二氯化物溶解于溶剂中，并在N2保护下，将银盐加入，室温下避光反应2
‑
4h，过滤，滤液加入正己烷，直至分层，
‑
20℃冷冻24h，析出配合物为催化剂手性(R)
‑
联萘酚钛配合物。手性(R)
‑
联萘酚钛二氯化物合成方法见文献Tetrahedron Letters,1991,32,935
‑
938.
[0012]进一步，所述溶剂为四氢呋喃、丙酮、乙腈、乙醇中的任意一种；所述银盐为全氟辛基磺酸银AgOSO2C8F
17
、五氟苯基磺酸银AgOSO2C6F5、全氟己基磺酸银AgOSO2C6F
13
或全氟丁基磺酸银AgOSO2C4F9中的任意一种；所述手性(R)
‑
联萘酚钛配合物二氯化物与银盐的物质的量摩尔数比为1:2，每1.0mmol手性(R)
‑
联萘酚钛配合物二氯化物用溶剂10mL。
[0013]本专利技术还提供一种上述新型手性(R)
‑
联萘酚钛配合物的应用，用作催化剂，催化Danishefsky二烯(反
‑1‑
甲氧基
‑3‑
(三甲基硅氧基)
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型手性(R)
‑
联萘酚钛配合物，其特征在于：所述手性(R)
‑
联萘酚钛配合物的结构式为：其中，阳离子由钛原子与手性(R)
‑
联萘酚配体和两个水分子配位形成，另外两个阴离子X
‑
与配合物的阳离子部分形成离子键。2.根据权利要求1所述的新型手性(R)
‑
联萘酚钛配合物，其特征在于：所述手性(R)
‑
联萘酚配体为(R)
‑
BINOL(BINOL：联萘酚)和(R)
‑
H8‑
BINOL中的任意一种；所述X为全氟辛基磺酸基团OSO2C8F
17
、五氟苯基磺酸基团OSO2C6F5、全氟己基磺酸基团OSO2C6F
13
或全氟丁基磺酸基团OSO2C4F9中的任意一种。3.一种权利要求1或2任一项所述的新型手性(R)
‑
联萘酚钛配合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将手性(R)
‑
联萘酚钛配合物二氯化物溶解于溶剂中，并在N2保护下，将银盐加入，室温下避光反应2
‑
4h，过滤，滤液加入正己烷，直至分层，
‑
20℃冷冻24h，析出配合物为催化剂手性(R)
‑
联萘酚钛配合物。4.根据权利要求3所述的新型手性(R)
‑
联萘酚钛配合物的制备方法，其特征在于：所述溶剂为四氢呋喃、丙酮、乙腈、乙醇中的任意一种；所述银盐为全氟辛基磺酸银AgOSO2C8F
17
、五氟苯基磺酸银AgOSO2C6F5、全氟己基磺酸银AgOSO2C6F
13
或全氟丁基磺酸银AgOSO2C4F9中的任意一种；所述手性(R)
‑
联萘酚钛配合物二氯化物与银盐的物质的量摩尔数比为1:2，每1.0mmol手性(R)
‑
联萘酚钛配合物二氯化物用溶剂10mL。5.一种权利要求1
‑
4任一项所述的新型手性(R)
‑
联萘酚钛配合物的应用，其特征在于：用作催化剂，催化反
‑1‑
甲氧基
‑3‑
(三甲基硅氧基)
‑
1,3
‑
丁二烯与醛的Hetero
‑
Diels
‑
Alder反应，合成手性(R)
‑
吡喃酮化合物。6.根据权利要求5所述的新型手性(R)
‑
联萘酚钛配合物的应用，其特征在于：所述手性(R)
‑
联萘酚钛配合物催化反
‑1‑
甲氧基
‑3‑
(三甲基硅氧基)

【专利技术属性】
技术研发人员：李宁波，谷硕，范琪，胡楚谦，王雨欣，
申请(专利权)人：山西医科大学，
类型：发明
国别省市：