一类具有（氢化）金鸡纳碱（硫）脲及邻吡啶噁唑啉结构单元的通用手性催化剂及制备方法技术

技术编号：43595715 阅读：8 留言：0更新日期：2024-12-11 14:45

本发明专利技术公开了一类具有（氢化）金鸡纳碱（硫）脲及邻吡啶噁唑啉结构单元的通用手性催化剂及制备方法，属于催化剂领域，所述催化剂的结构为在（氢化）金鸡纳碱的合适位置引入额外可配位的氮配体（吡啶与噁唑啉）基团，从而具有特定功能的新化合物，通过双齿配体与金属配位形成不对称金属催化剂；本发明专利技术的催化剂既可单独作为手性小分子催化剂，又可单独通过金属配位实现不对称金属催化，或者通过不同组合实现手性小分子与金属的共同催化，有望成为一种跨界的“通用”手性催化剂与手性配体，实现更多、更丰富的不对称催化反应；另外，本发明专利技术的制备方法，具有原料来源广、反应条件温和、路线短以及成本低等优点，具有很好的应用前景。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及不对称催化及有机合成领域，尤其涉及一类具有(氢化)金鸡纳碱(硫)脲及邻吡啶噁唑啉结构单元的通用手性催化剂及制备方法。

技术介绍

1、手性合成与不对称催化是合成手性物质的主要方法，不对称催化可实现手性放大和手性增值，是获得手性化合物最为高效的方法。不对称催化包括生物催化、不对称金属催化及有机小分子催化，各有优缺点，酶催化虽然高效专一，但对反应环境要求苛刻；金属催化对化学键的活化范围较广，可以活化惰性化学键，但其对官能团的容忍性相对较差，对配体及反应底物的结构非常敏感；而有机小分子催化对官能团的容忍性较好，但其活化、催化模式相对有限。

2、近年来，将过渡金属与有机小分子相结合，极大地促进了不对称催化领域的发展，根据催化模式的不同,有机小分子和金属联合催化主要分为协同催化、接力催化和连续催化等三种类型。随着有机小分子催化的快速发展以及人们对金属催化理解的深入,有机小分子和金属联合催化逐渐成为热点。

3、在不对称催化过程中，一是反应活性的调控，二是立体选择性的控制。手性配体一方面可以通过活化或者去活化来影响金属中心对底物的活化能力，并使配合物溶解于有机溶剂，另一方面通过自身的手性环境来控制或者影响反应的立体选择性，由于金属种类繁多、活性多种多样，易被配体调控，可催化完成各种不同要求的化学转换。自上世纪60年代以来的半个多世纪里,不对称金属催化得到了迅猛发展，过渡金属催化长期占据着主要地位，并成为有机合成方法学的前沿研究方向和均相催化的重要分支。

4、金属催化的不对称反应的选择性和效率取决

5、(氢化)金鸡纳生物碱最早作为抗疟疾药物被应用在人类的生产生活领域。早在2003年jacobson在science中就撰文提出了该类生物碱在不对称催化合成领域的广阔应用前景(yoon t.p.,jacobsen e.n.privileged chiral catalysts[j].science,2003,299(5613):1691-1693.)。因(氢化)金鸡纳碱具有独特的刚性化学结构、多手性中心、官能团易被修饰或改造等特点，被广泛应用于各类不对称催化反应中，并且取得了很好的反应效果，也因此在手性催化领域被冠以“优势骨架”的称号。

6、上述催化模式均要求反应底物是官能化的分子，故有机小分子催化难以实现惰性化学键或分子体系的活化，而过渡金属可以活化多种化学键，在手性配体的辅助下，与小分子催化剂结合有望实现多种不对称催化反应。

7、但是，目前未见能够满足上述要求的催化剂的相关报道。

技术实现思路

1、本专利技术的目的之一，就在于提供一类具有(氢化)金鸡纳碱(硫)脲及邻吡啶噁唑啉结构单元的通用手性催化剂，以解决上述问题。

2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是这样的：一类具有(氢化)金鸡纳碱(硫)脲及邻吡啶噁唑啉结构单元的通用手性催化剂，所述催化剂同时具有金鸡纳伯胺脲结构单元或氢化金鸡纳伯胺脲结构单元或金鸡纳伯胺硫脲结构单元或氢化金鸡纳伯胺硫脲结构单元、邻吡啶噁唑啉结构单元，其结构式如下式ⅰ、ⅱ、ⅰa或ⅱa所示：

3、

4、其中，r1，r2，r3，r4各自独立地选自：氢原子、c1～c30取代或未取代烷基及环状烷基、c5～c50的取代或未取代的芳基、c5～c50的取代或未取代的并芳基、c5～c50的取代或未取代的稠芳基；以及取代或未取代的芳杂环基、取代或未取代的并杂环基或取代或未取代的稠杂环基中的一种。

5、作为优选的技术方案，所述金鸡纳伯胺脲结构单元或氢化金鸡纳伯胺脲结构单元或金鸡纳伯胺硫脲结构单元或氢化金鸡纳伯胺硫脲结构单元与邻吡啶噁唑啉结构单元的3位或4位或5位或6位连接，具有如下所示：

6、

7、

8、作为优选的技术方案，包括下述结构所示的化合物：

9、

10、

11、

12、与现有的(氢化)金鸡纳碱催化剂相比，本专利技术其合适的位置引入额外可配位的氮配体(吡啶与噁唑啉)基团，从而具有特定功能的新化合物，通过双齿配体与金属配位形成不对称金属催化剂，同时(氢化)金鸡纳碱也可以作为单独的小分子手性催化剂实现叔胺(硫)脲催化的不对称反应，这是现有普通(氢化)金鸡纳碱手性小分子催化剂所不具备的分子结构与催化功能。本专利技术的新的化合物同时保留了邻吡啶噁唑啉配体及(氢化)金鸡纳碱(硫)脲手性小分子催化剂的全部特征，从而使得既可单独作为手性小分子催化剂，又可单独通过金属配位实现不对称金属催化，或者通过不同组合实现手性小分子与金属的共同催化，其原理如图1所示。

13、本专利技术的催化剂由于同时含有(氢化)金鸡纳碱(硫)脲及手性邻吡啶噁唑啉结构单元的多官能通用手性催化剂，其结构特征决定了其功能特征，包括但不限于：

14、(1)其结构中包含(氢化)金鸡纳碱(硫)脲结构单元，是典型的手性叔胺(硫)脲小分子催化剂，因此，新化合物可以单独作为手性叔胺(硫)脲催化剂及催化不对称反应，通过连接的邻吡啶噁唑啉结构单元空间位阻以及电子特性的调控，可以实现对手性叔胺(硫)脲催化剂的空间位阻以及电子特性的调控，从而调控其(硫)脲催化中心的活性与立体选择性，进而催化更多、更广、更丰富的不对本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一类具有(氢化)金鸡纳碱(硫)脲及邻吡啶噁唑啉结构单元的通用手性催化剂，其特征在于，所述催化剂同时具有金鸡纳伯胺脲结构单元或氢化金鸡纳伯胺脲结构单元或金鸡纳伯胺硫脲结构单元或氢化金鸡纳伯胺硫脲结构单元、邻吡啶噁唑啉结构单元，其结构式如下式Ⅰ、Ⅱ、Ⅰa或Ⅱa所示：

2.根据权利要求1所述的具有(氢化)金鸡纳碱(硫)脲及邻吡啶噁唑啉结构单元的通用手性催化剂，其特征在于，所述金鸡纳伯胺脲结构单元或氢化金鸡纳伯胺脲结构单元或金鸡纳伯胺硫脲结构单元或氢化金鸡纳伯胺硫脲结构单元与邻吡啶噁唑啉结构单元的3位或4位或5位或6位连接。

3.根据权利要求1所述的具有(氢化)金鸡纳碱(硫)脲及邻吡啶噁唑啉结构单元的通用手性催化剂，其特征在于，包括下述结构所示的化合物：

4.权利要求1至3任一项所述的具有(氢化)金鸡纳碱(硫)脲及邻吡啶噁唑啉结构单元的通用手性催化剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，

7.根据权利要求5或6所述的制

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，

...

【技术特征摘要】

1.一类具有(氢化)金鸡纳碱(硫)脲及邻吡啶噁唑啉结构单元的通用手性催化剂，其特征在于，所述催化剂同时具有金鸡纳伯胺脲结构单元或氢化金鸡纳伯胺脲结构单元或金鸡纳伯胺硫脲结构单元或氢化金鸡纳伯胺硫脲结构单元、邻吡啶噁唑啉结构单元，其结构式如下式ⅰ、ⅱ、ⅰa或ⅱa所示：

3.根据权利要求1所述的具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立新，张乾茂，李文升，唐春春，杨振瑜，于敬亮，成果，田芳，万文娟，
申请(专利权)人：中国科学院成都有机化学有限公司，
类型：发明
国别省市：

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