【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于手性化合物合成领域，具体涉及一种磷中心手性杂环化合物的制备方法和应用。
技术介绍
1、自上世纪knowles开发手性单齿膦配体capmp在不对称催化氢化方面的开创性工作以来，一系列磷中心手性配体被合成并广泛应用于不对称氢化反应及偶联反应等，部分配体已经成为手性合成领域的优势配体，例如capmp，dipamp，bisp*，quinoxp*以及环状的duanphos/tang-phos/zhangphos型配体，bi-dime/bop型配体以及duphos/beephos型配体等(glueck,d.s.chem.eur.j.2008,14,7108-7177；xu,r.l.；yang,h.；fu,w.z.；tang,w.j.acs catal.2016,6,8,4814–4858；tang,w.j.chin.j.org.chem.2020,40,1409-1422)。
2、与骨架手性的膦配体相比，磷中心手性配体的手性位点更加接近于金属催化剂的活性中心，具有更强的手性诱导控制能力。磷中心手性苯并杂环骨架因其刚性与富电子性，已经成为设计手性膦配体的优势骨架。但目前手性磷杂环配体骨架主要局限于苯并五元磷杂环，缺乏制备合成磷中心手性中环(6-10元环)骨架的方法(xu,g.q.；senanayake c.h.；tang,w.j.acc.chem.res.2019,52,4,1101–1112；cao,z.；he,d.y.；tang,w.j.org.processres.dev.2024,28,4,949–977；i
3、另外，环状磷中心手性配体的合成主要依靠经典的手性拆分非对映体或者依靠手性辅基合成，耗时，费力，消耗大量手性拆分剂或者手性辅基等缺点；所依靠的合成原料氯化膦，二级膦烷气味大，空气敏感不易操作。尽管glueck团队利用pd/me-duphos催化体系催化二级膦烷与二级膦硼烷合成了苯并五元磷杂环，但pd金属催化剂昂贵,产物最高仅能获得70％ee，底物制备路线中需要用到难于合成且不易操作的伯膦-硼烷(brunker,t.j.；anderson,b.j.；blank,n.f.etc.org.lett.2007,9(6),1109-1112)。本团队前期以二级氧膦为原料催化不对称合成磷中心手性苯并磷氧化合物，但是将膦氧化合物进一步还原为更具应用性的三价膦烷化合物存在困难，缺乏通用的还原方法，且还原过程往往会降低磷手性中心的光学纯度(liu,b.x.；liu,p.；wang,x.etc.org.lett.2023,25(13),2178-2183)。目前缺乏高对映选择性催化不对称合成三价磷手性中心化合物的方法。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种利用空气稳定、易操作的二级膦硼烷为原料，廉价金属铜与商业化的手性乙二胺配体为催化体系，通过动态动力学拆分c-p(iii)偶联/环化反应，直接合成硼烷保护的三价磷中心手性苯并磷杂环(6-10元环)的方法；产物上的硼烷保护基可以利用n-甲基哌嗪等脱除，不影响磷手性中心的光学活性且收率高。
2、本专利技术采用如下技术方案：
3、一种铜催化不对称合成三价磷中心手性化合物的方法，其合成路线如反应式i所示，
4、
5、反应式i中，r1选自氢、c1-5烷基、卤素、c1-5烷氧基、三氟甲基，r2选自c1-c10烷基、苯基或取代的苯基、芳基或取代的芳基，烯基或取代的烯基，n为1～5的整数，x为卤素i，y为氧原子或者碳原子，手性配体l*为化合物l1-l11(手性二胺类配体或者氨基酸型配体)中的任意一种或几种的组合，
6、
7、所述三价磷中心手性化合物为化合物3。所述三价磷中心手性化合物具有三价磷中心手性的苯并磷杂环(6-10元环)结构。
8、优选地，所述cu催化剂选自cubr、cucl、cui、cuo、cuotf、cu(mecn)4pf6、cu(mecn)4bf4、cuoh、cucl2、cubr2、cuso4、cu(oac)2中的一种或多种。
9、优选地，所述溶剂选自n,n-二甲基甲酰胺、二氯亚砜、二氯甲烷、四氢呋喃、己烷、乙酸乙酯、甲基叔丁基醚、甲苯、氯苯、二甲苯、己烷、乙醚、二氧六环、二氯乙烷、丙酮、异丙醇、甲醇中的一种或多种。
10、优选地，所述碱选自na2co3,、k2co3,、cs2co3,、naoh,、csf,、na3po4、k3po4、et3n、叔丁醇钠、氢化钠。
11、优选地，所述方法的具体步骤为：
12、1)：惰性气体保护下，向反应器中加入原料化合物1(二级磷硼烷)，cu催化剂、手性配体l*、碱和溶剂，在0～60℃下搅拌反应1-15小时，生成化合物2(三价磷中心手性的苯并6～10元磷杂环)；
13、2)：向反应器中加入化合物2，加入四氢呋喃或者甲苯等有机溶剂溶解，然后加入氮甲基哌嗪或者三乙胺，在0-50℃温度范围内搅拌0.5-2小时，生成化合物3。
14、本专利技术所述的三价磷中心手性化合物具有三价磷中心手性的苯并磷杂环(6-10元环)结构，为化合物2或化合物3，即为：三价磷中心手性的苯并六元磷杂环及其硼烷络合物、三价磷中心手性的苯并七元磷杂环及其硼烷络合物、三价磷中心手性的苯并八元磷杂环及其硼烷络合物、三价磷中心手性的苯并九元磷杂环及其硼烷络合物、或三价磷中心手性的苯并十元磷杂环及其硼烷络合物。
15、优选地，化合物1：cu催化剂：手性配体l*的摩尔比为：1：0.02～0.2：0.02～0.2。
16、优选地，在步骤1)的反应器中，所述化合物1浓度为0.02～2.0mol/l。
17、优选地，所述化合物1通过硼烷二甲硫醚或者硼烷四氢呋喃等硼烷络合物将二级膦氧还原制备，采用如下反应式ii(参考文献方法m.stankevic,k.m.pietrusiewicz.synlett 2003,7,1012-1016)：
18、
19、本专利技术还提供了一种三价磷中心手性化合物，其特征在于，其结构式如化合物3所示，
20、
21、结构式中，r1选自氢、c1-5烷基、卤素、c1-5烷氧基、三氟甲基，r2选自c1-c10烷基、苯基或取代的苯基、芳基或取代的芳基、烯基或取代的烯基，n为1～5的整数，y为氧原子或者碳原子。
22、本专利技术还提供了所述三价磷中心手性化合物在金属催化的不对称催化反应的应用。
23、与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少包括：
24、1、以空气稳定、易操作的二级膦硼烷为原料，在廉价金属铜与商业化的手性乙二胺配体催化下，利用动态动力学拆分c-p(iii)偶联/环化反应的策略，直接合成硼烷保护的三价磷中心手性的苯并磷杂环法。该方法操作简单，原料二级磷硼烷的转化率高，直接合成产物为三价本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铜催化不对称合成三价磷中心手性化合物的方法，其特征在于，其合成路线如反应式I所示，
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Cu催化剂选自CuBr、CuCl、CuI、CuO、CuOTf、Cu(MeCN)4PF6、Cu(MeCN)4BF4、CuOH、CuCl2、CuBr2、CuSO4、Cu(OAc)2中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、二氯亚砜、二氯甲烷、四氢呋喃、己烷、乙酸乙酯、甲基叔丁基醚、甲苯、氯苯、二甲苯、己烷、乙醚、二氧六环、二氯乙烷、丙酮、异丙醇、甲醇中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱选自Na2CO3,、K2CO3,、Cs2CO3,、NaOH,、CsF,、Na3PO4、K3PO4、Et3N、叔丁醇钠、氢化钠。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法的具体步骤为：
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，化合物1：Cu催化剂：手性配体L*的摩尔比为：1：0.02～0.2：0.02～0.2。
...【技术特征摘要】
1.一种铜催化不对称合成三价磷中心手性化合物的方法，其特征在于，其合成路线如反应式i所示，
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述cu催化剂选自cubr、cucl、cui、cuo、cuotf、cu(mecn)4pf6、cu(mecn)4bf4、cuoh、cucl2、cubr2、cuso4、cu(oac)2中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶剂选自n,n-二甲基甲酰胺、二氯亚砜、二氯甲烷、四氢呋喃、己烷、乙酸乙酯、甲基叔丁基醚、甲苯、氯苯、二甲苯、己烷、乙醚、二氧六环、二氯乙烷、丙酮、异丙醇、甲醇中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱选自na2co3,、k2co3,、cs2co3,、naoh,、csf,、na...
【专利技术属性】
技术研发人员：金晓，杨文强，葛磊，宋昕玥，王雪，齐敏，葛朝晖，王振，
申请(专利权)人：临沂大学，
类型：发明
国别省市：
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