System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 轴手性联杂芳基-芳基膦氧化物的不对称合成方法技术_技高网

轴手性联杂芳基-芳基膦氧化物的不对称合成方法技术

技术编号:42401178 阅读:8 留言:0更新日期:2024-08-16 16:22
本发明专利技术公开了一种轴手性联杂芳基‑芳基膦氧化物的催化不对称合成方法,属于有机化学领域。以消旋的联杂芳基‑芳基三氟甲磺酸酯和消旋的二取代膦氧化物为原料,加入钯催化剂、手性膦配体、溶剂;在碱的作用下发生不对称碳‑膦键偶联反应,得到轴手性联杂芳基‑芳基膦氧化物。通过该方法以高收率、高非对映选择性和高对映选择性得到单一手性膦氧化物或者双手性膦氧化物。轴手性联杂芳基‑芳基膦氧化物进一步还原,就可得到商业化手性配体Quinap、Quinazolinap、PINAP和新型轴膦双手性配体等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机化学,具体涉及轴手性联杂芳基-芳基膦氧化物的不对称合成方法


技术介绍

1、手性联芳(杂)基膦化合物广泛地用于有机催化剂、配体和有机材料中。其中,quinap、quinazolinap和pinap等化合物作为手性膦-氮配体在多种不对称催化反应中取得非常好的效果。但是它们相应的膦氧化物合成报道很少,催化不对称合成没有报道。quinap、quinazolinap、pinap化合物的结构式如下

2、

3、1997年,brown等人报道了消旋的膦氧化合物1aa的合成方法,随后经过还原和化学拆分得到手性quianp化合物[tetrahedron:asymmetry,1997,8,3775-3784.],如下所示

4、

5、2018年,lassaletta和fernández等报道了一种以手性柱拆分消旋膦氧化物制备手性膦氧化物的方法[j.am.chem.soc.2016,138,12053-12056.],所用方法费时费力,不具备放大生产的可能。如下所示:

6、

7、2023年,南方科技大学的谭斌教授等人报道了对消旋的膦氧化合物1aa进行化学动力学拆分,所剩原料为手性膦氧化合物(sa)-1aa,再经过还原,可以得到手性quinap化合物[angew.chem.int.ed.2023,62,e202309272],由于动力学拆分会浪费另一种构型的底物,所以反应的产率不能超过50%。反应过程如下所示:

8、

9、除此以外,2018年stoltz和virgil尝试了联杂芳环三氟甲磺酸酯与二苯基膦氧化物的不对称偶联反应,但是没有观察到产物[adv.synth.catal.2019,361,441-444.],如下所示。

10、stolztand virgil发展的路线

11、

12、以上4例说明联杂芳环磺酸酯底物与二苯基膦氧化物的偶联反应目前仅有消旋反应的报道,其催化不对称偶联反应至今没有报道。

13、目前手性quinap化合物的合成方法有化学拆分法、手性辅基法、不对称合成法和动力学拆分法,具体合成方法介绍如下:

14、手性quinap化合物最早的合成方法由brown等人报道[tetrahedron:asymmetry1993,4,743-756;organic process research&development 2003,7,379-384.],采用化学拆分法,需要使用当量的金属钯拆分试剂,导致成本过高,反应过程如下所示:

15、

16、knochel等报道了采用手性辅基拆分轴手性联杂芳基-芳基亚砜的方法[synlett2007,2007,2655-2658.]反应过程如下所示。产物随后转化为手性quinap化合物。反应需要使用当量的昂贵手性辅基,限制了其大规模的应用。

17、

18、stoltz和virgil等报道了二苯基膦氢与联杂芳基三氟甲磺酸酯为原料的钯催化不对称偶联反应,可直接合成手性quianp化合物[j am chem soc 2013,135,16829-32.],产物quianp化合物的ee值仅有90%,并且反应中需要缓慢滴加二苯基膦氢才能保证高ee值。由于二苯基膦氢在空气中极不稳定,造成反应的操作过程复杂。采用同样的方法,也可以实现pinap配体的合成。反应过程如下所示:

19、stolzt and virgil发展的路线

20、

21、在这之后,lassaletta报道了二苯基(三甲基硅基)膦与联杂芳基三氟甲磺酸酯的钯催化不对称偶联反应合成quianp和quinazolinap[acs catalysis 2016,6,3955-3964.],反应中需要使用新制的二苯基(三甲基硅基)膦,其对空气和水敏感,不利于大量制备;

22、

23、最近,南方科技大学的谭斌教授等人报道了对联异喹啉萘酚的化学动力学拆分,所剩原料经4步转化可以得到手性quinap配体[nat commun 2021,12,2384];相应的中国专利cn 111943888 a公开一种1-芳基异喹啉化合物及其合成方法。由于化学动力学拆分会浪费另一种构型的底物,所以反应的产率不能超过50%,其反应式如下:

24、

25、河南师范大学的郭海明老师等也报道了钯催化的联异喹啉萘氮氧化物的化学动力学拆分反应,所剩原料经2步反应,可以得到手性quinap配体[org.chem.front.2023,10,5210-5215]。相应的中国专利cn202311014011,公开一种轴手性联芳基喹啉氮氧化物的合成方法。同样由于化学动力学拆分,反应的产率不能超过50%,其反应式如下:

26、

27、综上所述,目前已报道的quinap化合物的合成路线存在路线长,产率低,需要用到危险试剂等问题,尤其是目前缺乏对膦氧化合物的不对称合成方法。

28、本专利技术首次提出可以通过催化不对称偶联反应得到轴手性联杂芳膦氧化物。


技术实现思路

1、鉴于此,本专利技术的目的在于提供轴手性联杂芳基-芳基膦氧化物的不对称合成方法,通过该方法以高收率、高非对映选择性和高对映选择性得到单一手性膦氧化物或者双手性膦氧化物。膦氧化物进一步进行立体专一性的还原反应,即可得到手性膦化物或轴膦双手性膦化物。

2、本专利技术提供的技术方案如下:

3、一种轴手性联杂芳基-芳基膦氧化物的不对称合成方法,包括如下步骤:

4、以消旋的联杂芳基-芳基三氟甲磺酸酯和消旋的二取代膦氧化物作为原料,加入钯催化剂、手性膦配体、溶剂;在碱的作用下发生不对称碳-膦键偶联反应,得到具有轴手性的联杂芳基-芳基膦氧化物。

5、所述消旋的联杂芳基-芳基三氟甲磺酸酯和消旋的二取代膦氧化物的摩尔比为1:

6、1.0~5.0。

7、所述消旋的联杂芳基-芳基三氟甲磺酸酯和钯催化剂的摩尔比为1000~10:1。

8、所述消旋的联杂芳基-芳基三氟甲磺酸酯和手性膦配体的摩尔比为1000~10:1

9、所述消旋的联杂芳基-芳基三氟甲磺酸酯和碱的比例为1:1.0~5.0。

10、所述偶联反应的温度为30℃~120℃。

11、所述消旋的联芳基-杂芳基三氟甲磺酸酯的结构式如式(1)所示;

12、

13、式(1)中:x,y相互独立地为c或n;z选自氢原子、烷氧基、芳氧基;r3选自氢原子、烷基、芳基、杂芳基、酯基、氰基、烷氧基、氨基、卤素;r4选自氢原子、烷基、芳基、杂芳基、酯基、氰基、烷氧基、氨基、卤素。

14、所述消旋的二取代膦氧化物的结构式如式(2)所示;

15、

16、式(2)中:r1选自烷基、芳基、杂芳基;r2选自烷基、芳基、杂芳基。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种轴手性联杂芳基-芳基膦氧化物的不对称合成方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的不对称合成方法,其特征在于,所述消旋的联杂芳基-芳基三氟甲磺酸酯的结构式如式(1)所示;

3.根据权利要求1所述的不对称合成方法,其特征在于,所述消旋的二取代膦氧化物的结构式如式(2)所示;

4.根据权利要求3所述的不对称合成方法,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的不对称合成方法,其特征在于,所述轴手性联杂芳基-芳基膦氧化物的结构式如式(3)所示:

6.根据权利要求5所述的不对称合成方法,其特征在于,式(3)所示的化合物为如下结构式中的任意一种:

7.根据权利要求1所的不对称合成方法,其特征在于,所述手性膦配体选自(S)-BINAP、(S)-Tol-BINAP、(S)-Xyl-BINAP、(S)-SEGPHOS、(S)-DM-SEGPHOS、(S)-DM-SEGPHOS、(S)-MeO-BIPHEP、(R)-BINAP、(R)-Tol-BINAP、(R)-Xyl-BINAP、(R)-SEGPHOS、(R)-DM-SEGPHOS、(R)-DM-SEGPHOS或(R)-MeO-BIPHEP中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的不对称合成方法,其特征在于,所述碱为有机胺。

9.一种手性三价膦化合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,硅氢还原剂选自三氯硅烷、苯基硅烷、三甲基硅烷、三乙基硅烷、三甲氧基硅烷、二甲氧基甲基硅烷、聚甲基氢硅烷中的一种或多种;

...

【技术特征摘要】

1.一种轴手性联杂芳基-芳基膦氧化物的不对称合成方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的不对称合成方法,其特征在于,所述消旋的联杂芳基-芳基三氟甲磺酸酯的结构式如式(1)所示;

3.根据权利要求1所述的不对称合成方法,其特征在于,所述消旋的二取代膦氧化物的结构式如式(2)所示;

4.根据权利要求3所述的不对称合成方法,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的不对称合成方法,其特征在于,所述轴手性联杂芳基-芳基膦氧化物的结构式如式(3)所示:

6.根据权利要求5所述的不对称合成方法,其特征在于,式(3)所示的化合物为如下结构式中的任意一种:

7.根据权利要求1所的不对称合成方法,其特征在于,所述手性膦配体选自(s)-bina...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘家旺高申
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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