【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机合成，具体涉及一种手性螺环膦-氮-氮配体及其制备方法和在对位取代双芳基酮的不对称氢化方面的应用。
技术介绍
1、手性醇广泛存在于生物活性分子、天然产物中，也是合成各种功能手性分子的常用原料。在过去的几十年里，开发高效的手性醇合成方法一直是化学家们关注的焦点。酮的不对称催化氢化因其高原子经济性、高对映选择性和原料易得等优点，已被证明是合成手性醇的有效方法。但是，在各种类型的酮化合物中，双芳基酮的不对称氢化反应仍然存在巨大挑战。
2、双芳基酮的羰基两侧空间位阻极其相近，催化剂对它们的识别十分困难。为了提高双芳基酮不对称氢化反应的对映选择性，一种常见的策略是在双芳基酮的一侧引入一个邻位取代基、两个间位取代基或者一个η6-cr(co)3基团，以增加双芳基酮中两个芳基之间的空间位阻差异。利用这种策略已经报道了多个高对映选择性的例子。然而，在对位取代的双芳基酮中，两个取代基远离反应中心，对于两个芳基的空间位阻影响很小，催化剂难以通过位阻差异识别两个芳环。因此对位取代的双芳基酮的不对称加氢反应还少有报道，且通常表现出较低的对映选择性。因此，开发高效、高选择性的催化剂以实现对位取代双芳基酮的高对映选择性不对称氢化方法显得尤为重要。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是提供一种手性螺环膦-氮-氮配体。
2、本专利技术的另一目的是提供上述手性螺环膦-氮-氮配体的制备方法。
3、本专利技术的又一目的是提供一种上述手性螺环膦-氮-氮配体在对位取代双
4、为此，本专利技术采用以下技术方案：
5、一种具有以下结构式的手性螺环膦-氮-氮配体：
6、
7、或其对映体、消旋体，或其催化可接受的盐，其中：
8、r4选自c1～c10的烃基、苯基、取代苯基、1-萘基、2-萘基、杂芳基或苄基，所述取代苯基上的取代基为c1～c10的烃基或烷氧基，取代基的数量为1～5；所述杂芳基为呋喃基、噻吩基或吡啶基；
9、r5为h、c1～c8的氟代烷基、c1～c8的烷氧基、羟基、卤素、苯基或取代苯基，所述取代苯基上的取代基为c1～c8的烃基或烷氧基，取代基的数量为1～5；所述杂芳基为呋喃基、噻吩基或吡啶基；
10、n＝0～3；
11、x1、x2、x3、x4均为ch，或者x1、x2、x3、x4中的一个为n，其余为ch。
12、优选的，上述手性螺环膦-氮-氮配体具有以下结构：
13、
14、其中，dtb为：
15、本专利技术还提供一种上述手性螺环膦-氮-氮配体的制备方法，反应式和反应过程如下：
16、
17、在氩气氛围中，在有机溶剂和还原试剂的存在下，式2所示的消旋或旋光活性的7-二芳膦基-7′-氨基-1,1′-螺二氢茚类化合物和式3所示的醛类化合物化合物在反应器中搅拌反应2～24小时，其中：
18、所述还原试剂为三乙酰氧基硼氢化钠；
19、式2所示化合物与式3所示化合物的摩尔比为1：(1-2)；
20、优选的是，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、四氢呋喃、苯、苯甲醚、甲苯、二甲苯、甲基叔丁基醚、乙醚、二氧六环、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、石油醚、正己烷中的一种或其中几种的混合物；上述制备方法中，在反应器中的反应温度为0-100℃，优选反应温度为20-50℃。
21、上述手性螺环膦-氮-氮三齿配体在对位取代双芳基酮的不对称氢化方面的应用，包括以下步骤：
22、s1，用所述手性螺环膦-氮-氮配体制备手性螺环膦-氮-氮配体铱催化剂；
23、s2，利用所述手性螺环膦-氮-氮配体铱催化剂制备手性对位取代双芳基甲醇，反应式和制备步骤如下：
24、
25、在氮气保护下，于氢化反应器的有机溶剂中加入所述手性螺环膦-氮-氮配体铱催化剂，并加入双芳基酮化合物和碱的有机溶液，在1～150atm的氢气氛围中搅拌反应10～80小时，得到手性双芳基甲醇；
26、其中：
27、r1、r2、r3分别独立选自氢、c1～c10烃基、c1～c10氟代烷基、烷氧基、硫代烷基、卤素基、烯基、取代硅基、苯基、取代芳基、杂芳基、氰基、取代酯基或砜基；所述取代芳基上取代基为c1～c10的烃基或烷氧基，取代基数量为1～5；所述杂芳基为呋喃基或噻吩基；或者相邻的r1、r2和r3并为c3～c7和脂肪环或芳香环，r1、r2、r3相同或不同；
28、所述手性螺环膦-氮-氮配体铱催化剂的用量为双芳基酮的0.0002～1mo1％；
29、所述双芳基酮化合物的浓度为0.01～1.0m；
30、反应温度为–20～70℃。
31、优选的是，氢气氛围为10～100atm；反应时间为20～40小时。
32、上述应用中，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、乙醇钠、乙醇钾、叔丁醇钠、叔丁醇钾、叔丁醇锂、三乙胺、三丁胺或n-甲基吗啉；碱的用量为双芳基酮的1.1～4当量；
33、上述应用中，所述有机溶剂为醇类溶剂、四氢呋喃、甲苯、甲基叔丁基醚、二氧六环、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或其中几种的混合物；所述醇类溶剂优选采用甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇或丁醇。
34、上述的应用中，s1中所述手性螺环膦-氮-氮配体铱催化剂的制备步骤为：
35、(1)在有机溶剂和25～70℃的反应条件下，所述手性螺环膦-氮-氮配体与铱催化剂前体反应0.5～4小时；
36、(2)将反应体系在0.1～50atm的氢气氛围中搅拌反应0.1～12小时，得到手性螺环膦-氮-氮配体铱催化剂；
37、其中：
38、所述铱催化剂前体为[ir(cod)cl]2、[ir(cod)2]bf4、[ir(cod)2]pf6、[ir(cod)2]sbf6或[ir(cod)2]otf，其中所述cod＝环辛二烯；
39、所述手性螺环膦-氮-氮配体与铱催化剂前体的摩尔比为(1～2):1；
40、步骤(1)中，所述有机溶剂为有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、四氢呋喃、甲苯、甲基叔丁基醚、二氧六环、二氯甲烷、dmf、dmso中的一种或其中几种的混合溶剂。
41、优选的是，步骤(1)中的反应温度为25～40℃；步骤(2)中氢气的压力为0.1～12atm。
42、本专利技术将手性螺环膦-氮-氮三齿配体与过渡金属(铱)原位形成的配合物(可不脱溶或脱溶后制备成可存放的固体)作为催化剂，在氢气氛围和碱性条件下催化双芳基酮不对称氢化反应，制得手性双芳基甲醇。
43、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
44、1.本专利技术的手性螺环膦-氮本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有以下结构式的手性螺环膦-氮-氮配体：
2.根据权利要求1所述的手性螺环膦-氮-氮配体，其特征在于具有以下结构：
3.一种权利要求1所述手性螺环膦-氮-氮配体的制备方法，其特征在于，反应式和反应过程如下：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：在反应器中的反应温度为20～50℃。
6.一种权利要求1所述手性螺环膦-氮-氮三齿配体在对位取代双芳基酮的不对称氢化方面的应用，其特征在于包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：氢气氛围为10～100atm；反应时间为20～40小时。
8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、乙醇钠、乙醇钾、叔丁醇钠、叔丁醇钾、叔丁醇锂、三乙胺、三丁胺或N-甲基吗啉；碱的用量为双芳基酮的1.1～4当量；
9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，S1中所述手性螺环膦-氮-氮配体铱催化剂的制备步骤为：
10.根据权利要求6所
...【技术特征摘要】
1.一种具有以下结构式的手性螺环膦-氮-氮配体：
2.根据权利要求1所述的手性螺环膦-氮-氮配体，其特征在于具有以下结构：
3.一种权利要求1所述手性螺环膦-氮-氮配体的制备方法，其特征在于，反应式和反应过程如下：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：在反应器中的反应温度为20～50℃。
6.一种权利要求1所述手性螺环膦-氮-氮三齿配体在对位取代双芳基酮的不对称氢化方面的应用，其特征在于包括以下步骤：
7.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：周其林，王峥，王立新，薛力源，许月，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：
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