一种手性氮杂乙炔基叔醇类和氮杂联烯类化合物的不对称催化合成方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种手性氮杂乙炔基叔醇类和氮杂联烯类化合物的不对称催化合成方法及应用。其特点在于在空气气氛下，消旋的氮杂乙炔基叔醇类化合物（(

【技术实现步骤摘要】
一种手性氮杂乙炔基叔醇类和氮杂联烯类化合物的不对称催化合成方法及应用


[0001]本专利技术属于不对称催化合成
，具体涉及一种手性氮杂乙炔基叔醇类和氮杂联烯类化合物的不对称催化合成方法及应用。

技术介绍

[0002]含亚胺的氮杂芳烃(如吡啶和喹啉)在天然产物、药品、催化剂和功能材料中广泛存在，其中氮杂芳基乙炔基叔醇类化合物很多具有生物活性，该类化合物的合成方法包括：炔基亲核试剂与酮加成、氮杂炔基酮的亲核加成、乙炔基叔醇与氮杂芳烃衍生物偶联等。然而，目前还没有关于对映选择性合成手性氮杂芳基乙炔基叔醇类化合物的报道。这可能源于氮杂芳烃中氮原子亲核性强，容易干扰催化循环，使之与目前的策略不兼容。
[0003]另一方面，以芳基或烷基取代的炔丙基叔醇被用于构建大量有用的化合物，在对映选择性合成轴手性联烯中取得了令人瞩目的成就。例如，孙建伟和李文军课题组组先后开发了手性酸催化外消旋炔丙基醇与多种亲核试剂的反应，实现多取代手性联烯的合成转化。2019年，麻生明课题组报道了在手性Pd配合物和非手性酸催化下，通过动力学拆分实现了乙炔基叔醇类化合物的高对映选择性合成，但没有一例是氮杂芳烃取代的手性乙炔基叔醇类化合物。
[0004]基于以上，本专利技术专利利用手性磷酸优先作用于氮杂芳烃增强其吸电子能力，且在手性酸催化剂的诱导下使含磷化合物易于亲核加成到氮杂乙炔基叔醇类化合物其中一个异构体上，随后经历脱氧—质子化过程，从而实现消旋氮杂乙炔基叔醇类化合物的动力学拆分，且同时完成氮杂联烯类化合物的不对称催化合成，若反应体系中加入氘水，可实现手性氘代氮杂联烯类化合物的合成；手性氮杂乙炔基叔醇类化合物亦可用于手性配体的合成。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于克服现有技术缺陷，提供一种手性氮杂乙炔基叔醇类和氮杂联烯类化合物的不对称催化合成方法及应用。该方法反应底物简单，反应条件温和，无重金属参与，原子经济性好，收率高，一步合成得到两类高对映选择性的氮杂芳烃化合物，其中手性氮杂乙炔基叔醇类化合物亦可用于手性配体的合成。
[0006]基于上述目的，本专利技术采取如下技术方案：
[0007]一种手性氮杂乙炔基叔醇类和氮杂联烯类化合物的不对称催化合成方法，具体过程如下：
[0008]在空气气氛下，消旋的氮杂乙炔基叔醇类化合物(
±
)
‑
I与三(4
‑
甲苯基)磷II在甲苯中以手性酒石酸衍生磷酸C1、螺环手性磷酸C2或八氢联萘磷酸C3作为手性催化剂，于20～30℃反应完全，分离纯化得到目标手性氮杂乙炔基叔醇类化合物S
‑
I和手性氮杂联烯类化合物III。
[0009][0010]式(
±
)
‑Ⅰ
、S
‑
I、式Ⅲ中，Ar代表含不同取代基团及不同类型的芳基化合物；Alkyl代表含不同取代基团及不同类型的烷基化合物。
[0011]具体的，消旋的氮杂乙炔基叔醇类化合物(
±
)
‑
I与三(4
‑
甲苯基)磷II的摩尔比为1：1.2，手性磷酸C1、C2或C3的加入量优选为消旋的氮杂乙炔基叔醇类化合物(
±
)
‑
I摩尔量的10
‑
20％，所述溶剂为甲苯，温度为30℃，反应时间为17
‑
72个小时。
[0012]优选地，Ar为R3、R4各自独立的选自H、Cl、F、Br、Me、MeO和OTf中的一种，R1为L1为H、Cl、F、Br、Me、MeO或CF3，，R2为或C1
‑
C6的烷基，L2为H、Me或MeO。
[0013]利用上述的不对称催化合成方法得到的手性氮杂乙炔基叔醇类和氮杂联烯类化合物，具体地，所述手性氮杂乙炔基叔醇类化合物具有上述通式S
‑
1的结构，所述氮杂联烯类化合物具有上述通式III的结构，Ar为R3、R4各自独立的选自H、Cl、F、Br、Me、MeO和OTf中的一种，R1为L1为H、Cl、F、Br、Me、MeO或CF3，R2为或C1
‑
C6的烷基，L2为H、Me或MeO。
[0014]本申请的制备过程中，还可以向反应体系中加入氘水，氘水的加入量为氮杂乙炔
基叔醇类化合物(
±
)
–
I摩尔量的100倍，从而得到氘代化合物D
‑
III
[0015]上述手性氮杂乙炔基叔醇类化合物在合成催化剂配体中的应用，具体过程如下：将化合物S
‑
1和溶剂加入反应瓶中，再加入叠氮基三甲基硅烷，100℃搅拌反应完全，待反应结束后加入乙酸乙酯和水，分离有机层，随后该有机层继续加水萃取，无水硫酸钠干燥有机层、过滤后，通过柱层析分离即得。化合物S
‑
1和叠氮基三甲基硅烷的摩尔比为1:3，溶剂优选为DMF，化合物S
‑
1在溶剂中的浓度为0.1mol/L。
[0016]和现有技术相比，本专利技术方法的有益效果：
[0017]本专利技术在反应中利用手性磷酸优先作用于氮杂芳烃增强其吸电子能力，且在手性酸催化剂的诱导下使含磷化合物易于亲核加成到氮杂乙炔基叔醇类化合物其中一个异构体上，随后经历脱氧—质子化过程，从而实现消旋氮杂乙炔基叔醇类化合物的动力学拆分，且同时完成氮杂联烯类化合物的不对称催化合成，若反应体系中加入氘水可用于手性氘代氮杂联烯类化合物的制备；手性氮杂乙炔基叔醇类化合物亦可用于手性配体的合成。反应条件温和，无重金属参与，原子经济性好，稳定高效，操作简单，环境友好，底物范围广泛，产物转化率高，对映选择性好。与现有合成方法相比，本专利技术方法最大的特点是通过对消旋底物的动力学拆分，一步合成同时实现了手性氮杂乙炔基叔醇类和氮杂联烯类化合物的不对称催化合成，绿色环保，极具推广应用价值。
具体实施方式
[0018]以下结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步地详细介绍，但本专利技术的保护范围并不局限于此。
[0019]下述实施例中，手性螺环磷酸C1、C2或C3购买自大赛璐。
[0020]实施例1
[0021](S)
‑1‑
苯基
‑1‑
苄基
‑3‑
(吡啶
‑2‑
基)丙基
‑2‑
炔
‑1‑
醇和(S)
‑1‑
苯基
‑1‑
苄基
‑3‑
(吡啶
‑2‑
基)丙二烯的具体制备步骤如下：
[0022][0023]将消旋的1
‑
苯基
‑1‑
苄基
‑3‑
(吡啶
‑2‑
基)丙基
‑2‑
炔
‑1‑
醇28.3毫克(0.1mmol)和手性磷酸C1 22.6毫克(0.02mmol)加到10mL反应瓶中，随后依次加入2.0mL甲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手性氮杂乙炔基叔醇类和氮杂联烯类化合物的不对称催化合成方法，其特征在于，在空气气氛下，消旋的氮杂乙炔基叔醇类化合物(
±
)
ꢀ‑ꢀ
I与三（4
‑
甲苯基）磷II在有机溶剂中以手性酒石酸衍生磷酸C1、螺环手性磷酸C2或八氢联萘磷酸C3作为手性催化剂，于20~30℃反应完全，分离纯化得到目标手性氮杂乙炔基叔醇类化合物S
‑
I和手性氮杂联烯类化合物III式(
±
)
ꢀ‑Ⅰ
、S
‑
I、式Ⅲ中，Ar代表含不同取代基团及不同类型的芳基化合物；Alkyl代表含不同取代基团及不同类型的烷基化合物。2.根据权利要求1所述的手性氮杂乙炔基叔醇类和氮杂联烯类化合物的不对称催化合成方法，其特征在于，消旋的氮杂乙炔基叔醇类化合物(
±
)
ꢀ‑ꢀ
I与三（4
‑
甲苯基）磷II的摩尔比为1:1.2。3.根据权利要求1或2所述的手性氮杂乙炔基叔醇类和氮杂联烯类化合物的不对称催化合成方法，其特征在于，所述手性催化剂C1、C2或C3的加入量为消旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹艳丽，江智勇，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：