專利名稱：噁唑啉膦配體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噁唑啉膦配體及其制備方法。
背景技術(shù)：
不對稱催化合成的關(guān)鍵是如何設(shè)計(jì)和合成高選擇性和催化活性的手性催化劑，其中手性 配體是催化劑產(chǎn)生不對稱誘導(dǎo)和控制的源泉。膦配體經(jīng)過30年來的發(fā)展，已有大量的手性 膦配體涌現(xiàn)出來，特別是含有聯(lián)萘骨架的軸手性雙膦配體BINAP已成功地應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn) 具有光學(xué)活性的化合物上。但由于在獲得光學(xué)純手性雙膦配體時(shí)需要繁復(fù)的拆分等操作，使 得配體價(jià)格昂貴，而且也在很大程度上造成資源上地浪費(fèi)。然而噁唑啉可以從天然手性氨基 酸衍生物方便制得，它含有N和O原子的五元雜環(huán)化合物，其中的N原子可作為供電子原子 能與金屬離子很好的配位，而且并且作為手性試劑或手性輔助化合物用來合成各種手性化合 物取得了一定的成功。這使化學(xué)家們相信噁唑啉膦配體在不對稱催化方面具有廣闊的前景。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，Pfaltz等報(bào)道了一種噁唑啉膦配體(Adv. Synth. Catal., W《 4(M4,2002)。其如下所示
R'、 R'、、
PR2 N Ph
該噁唑啉膦配體不必進(jìn)行拆分的復(fù)雜分離手段，跟金屬配位就可直接應(yīng)用于不對稱反應(yīng) 中；而且在催化烯烴的不對稱氫化反應(yīng)中獲得了較高的對映選擇性和轉(zhuǎn)化率。其不足在于 該配體的合成較為繁雜，需要用到一些低溫操作和較昂貴的試劑。
鑒于此，提供一種易于制備且成本較低的噁唑啉膦配體就成為本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于，提供一種操作簡便且成本較低的噁唑啉膦配體； 本發(fā)明的目的之二在于，提供一種制備上述噁唑啉膦配體的方法。 本發(fā)明所說的噁唑啉膦配體，其具有式I所示結(jié)構(gòu)
4I
式I中，R!， R2， R3， R4, R5和R6分別獨(dú)立選自氫、C廣C6烷基、C5-do芳(香)環(huán)基或
CrCu)芳環(huán)基取代的d-C6垸基中一種，且R!,R2,R3， R4, R5和&中至少有兩個(gè)互為不同；An 和AT2分別獨(dú)立選自5-6元芳(香)環(huán)基中一種。
在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案中，Ri， R2， R3, R4, R5和R6分別獨(dú)立選自氫、C6-C1()芳(香)
環(huán)基或CVCH)芳(香)環(huán)基取代的d-C3烷基中一種，且R3和R4互為不同、Rs和R6互為不
同；
更優(yōu)選的技術(shù)方案是且Ri,R2,R3,R4，R5和R6分別獨(dú)立選自氫、苯基、萘基或芐基中
一種，且R3和R4互為不同、Rs和R6互為不同。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案中，An和AT2相同，均為5-6元芳(香)環(huán)基；更優(yōu) 選的技術(shù)方案是An和Ar2均為苯基。
一種制備本發(fā)明所述的噁唑啉膦配體(式I所示化合物)的方法，其主要步驟是以氨
基醇(式A所示化合物，簡稱化合物A，下同)和N-芴甲氧羰基(-Fmoc)保護(hù)的氨基酸(化 合物B)為原料，經(jīng)噁唑啉成環(huán)反應(yīng)得化合物C;化合物C經(jīng)脫芴甲氧羰基(Fmoc-)反應(yīng)得 化合物D;化合物D經(jīng)膦化反應(yīng)得目標(biāo)物之一，或/和化合物D先經(jīng)烷基化反應(yīng)得化合物E， 然后再將化合物E經(jīng)膦化反應(yīng)得目標(biāo)物之二。其合成路線如下所示
E 目標(biāo)物之二
5其中R!，R3,R4，R5,R6， Ar!和Ar2的含義與前文所述相同，為d-Q烷基、Cs-Ch)芳 (香)環(huán)基或Cs-Cn)芳環(huán)基取代的d-C6烷基中一種。
具體實(shí)施例方式
一種制備式I所示化合物的方法，其包括如下步驟
(1) 將化合物A，化合物B，三苯基膦，四氯化碳和有機(jī)堿按摩爾比為1: ((U 10): U 20): U 50): (1 20)于極性有機(jī)溶劑(如二氯甲烷，乙腈等)中反應(yīng)，反應(yīng)溫度為
-2(TC至所用溶劑的回流溫度，反應(yīng)時(shí)間為0.2-25小時(shí)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、濃縮及柱層析 得化合物C;
(2) 將化合物C與有機(jī)堿按摩爾比為1: (1 10)于有機(jī)溶劑(如二氯甲烷，乙腈，甲 醇，DMF等)中反應(yīng)，反應(yīng)溫度為0t: 10(rC，反應(yīng)時(shí)間為O. l-25小時(shí)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干 燥、濃縮及柱層析得化合物D;
將化合物D與二芳基膦鹵按摩爾比為1: (1 2)，反應(yīng)溫度為0'C 5(TC，反應(yīng)時(shí)間為 (U-IO小時(shí)，經(jīng)洗滌、干燥濃縮和重結(jié)晶后得目標(biāo)化合物之一； 和/或
(3) 將化合物D與鹵代垸烴按摩爾比為1: (1~2)，于極性有機(jī)溶劑(如乙腈，甲醇， DMF等)中反應(yīng)，反應(yīng)溫度為0'C 10(TC，反應(yīng)時(shí)間為0.1-25小時(shí)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、 濃縮及柱層析得化合物E;
(4) 將化合物E與二芳基膦鹵按摩爾比為1: (1 2)，反應(yīng)溫度為0°C 50°C，反應(yīng)時(shí) 間為0.1-10小時(shí)，經(jīng)洗滌、干燥濃縮和重結(jié)晶后得目標(biāo)化合物之二。
本發(fā)明設(shè)計(jì)、并制備的化合物可用于由金屬催化的不對稱合成中(即作為金屬催化劑的 配體)。如其可與銅，鈀，銠，銥等金屬離子配位，催化不對稱環(huán)丙垸化反應(yīng)、烯烴的不對稱 氫化反應(yīng)等。
下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，其目的僅在于更好理解本發(fā)明的內(nèi)容。因此， 所舉之例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。除有特別說明以外，實(shí)施例中所說的室溫為15°C-35 °C。
實(shí)施例
(1)在冰浴下，將1摩爾四氯化碳滴加到0.2摩爾氨基醇(式A所示化合物，其中R3， R4和Rs為氫，R6為異丙基)，0.2摩爾Fmoc保護(hù)的氨基酸(式B所示化合物，其中R,為異 丙基)，0.6摩爾三苯基膦，0.6摩爾N， N-二異丙基乙胺的二氯甲垸溶液(400毫升)中，室 溫反應(yīng)24小時(shí)。將反應(yīng)液濃縮，柱層析得到化合物C-1 (其中Rt和R6為異丙基，R2,R3,R4
6和R5為氫)，收率為76%。
'H NMR(CDC13, 400 MHz) 5 7.76 (d， J = 7.6 Hz， 2 H, ArH)， 7.60 (d, / = 6.8 Hz， 2 H, ArH), 7.22-7.41 (m, 9 H， ArH), 5.49 (d, J= 8.8 Hz, 1 H, NH), 5.22 (t, J= 8.8 Hz, 1 H, CH)， 4.68 (t, J = 8.8 Hz, 1 H, CH)， 4.50 (dd， /= 4.8, 8.8 Hz， 1 H， CH)， 4.41 ((!， /= 6.8 Hz, 2 H, CH2)， 4.25 (t, J = 7.2 Hz, 1 H， CH)， 4.16 (t， /= 8.4 Hz， 1 H， CH)， 2.16-2.24 (m， 1 H， CH), 1.00 (d, </= 6.8 Hz, 3 H， CH3), 1.03 (d, 7= 6.8 Hz, 3 H, CH3)。
(2) 將化合物C-l (0.01 mol)溶于甲醇溶液(50mL)，并置于冰浴。將0.05mol的二 乙胺逐滴滴入上述反應(yīng)液中，用薄層層析(TLC)監(jiān)控反應(yīng)，直至原料消失，反應(yīng)液濃縮， 柱層析得到化合物D-1 (其中Ri和R6為異丙基，R2,R3,R4和Rs為氫)，收率為93%。
NMR(CDC13, 400 MHz) S 7.25-7.37 (m， 5 H, ArH), 5.20 (t, </= 10.0 Hz， 1 H， CH)， 4.66 (dd， / = 8.4， 10.0 Hz， 1 H, CH)， 4.14 (t, ■/= 8.8 Hz, 1 H, CH), 3.47 ((!， /= 5.6 Hz， 2 H, CH2)， 2.00-2.09 (m, 1 H， CH), 1.04 (d, /= 6.8 Hz, 3 H, CH3), 1.01 (d, /= 6.8 Hz, 3 H, CH3)。
在冰浴及有氮?dú)獯嬖跅l件下，將二苯基膦氯(0.01 mol)滴至由化合物C-l (0.01 mol)、 三乙胺(0.03 mol)和二氯甲烷(15 mL)組成的混合物中，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)3小時(shí)。用二氯甲 烷稀釋，水洗，飽和食鹽水洗，有機(jī)相用無水硫酸鎂干燥，濃縮，用乙酸乙酯和石油醚層析 柱得到為目標(biāo)化合物之一 (其中R!和R^為異丙基，R2，R3,R4和Rs為氫，An和Ar2為苯基) 收率為70%。
NMR(CDC13, 400 MHz) S 7.41-7.48 (m， 4 H, ArH)， 7.20-7.35 (m, 9 H, ArH), 7.12 (d, 6.8 Hz, 2 H, ArH), 4.97 (t， / = 8.4 Hz， 1 H, CH), 4.32 (dd， /= 8.4, 10.0 Hz, 1 H， CH), 3.94 (t， 《/= 8.4 Hz， 1 H， CH), 3.74-3.81 (m, 1 H, CH)， 2.58 (t, </= 10 Hz, 1 H, CH2), 2.01-2.09 (m， 1 H, CH)， 1.04 (d， /= 6.8 Hz, 3 H， CH3)， 1.01 (d, /= 6.8 Hz, 3 H, CH3)。
(3) 在有氮?dú)獯嬖跅l件下，將化合物D-l (0.01 mol)，溴乙烷(0.01 mol)和碳酸鉀(0.12 g， 0.85 mol)在乙腈溶劑(4mL)中加熱至5(TC攪拌反應(yīng)過夜。冷卻后減壓蒸除乙腈，加水， 用二氯甲垸萃取，用水洗，飽和食鹽水洗，有機(jī)相用無水硫酸鎂干燥，濃縮，用層析柱分離 得化合物E-1 (其中R!和R6為異丙基，R2為乙基，R3,R4和Rs為氫)，收率為57%。
(4)在冰浴及有氮?dú)獯嬖跅l件下，將二苯基膦氯(0.01 mol)滴至由化合物E-1 (0.01 mol)、 三乙胺(0.03 mol)和二氯甲烷(15mL)組成的混合物中，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)3小時(shí)。用二氯甲 烷稀釋，水洗，飽和食鹽水洗，有機(jī)相用無水硫酸鎂干燥，濃縮，用乙酸乙酯和石油醚層析 柱得到為目標(biāo)化合物之二 (其中R!和R6為異丙基，R2為乙基，R2，R3，R4和Rs為氫，An和 AT2為苯基)收率為65%。
7!H NMR(CDC13, 400 MHz) S 7.40-7.50 (m, 4 H， ArH), 7.10-7.25 (m, 9 H， ArH)， 7.15 (d, /= 7,2 Hz， 2 H, ArH), 5.03 (t, J= 8.4 Hz, 1 H, CH), 4.30 (dd, /= 8.4, 10.0 Hz, 1 H, CH), 3.91 (t, J= 8.4 Hz， 1 H， CH), 3.74-3.81 (m, 1 H， CH), 3.01-2.95 (m, 1 H, CH2)， 2.90-2.85 (m, 1 H， CH2), 2.60 (t, / =10 Hz， 1 H， CH2), 2.00-1.95 (m, 1 H, CH), 1.06 (d, /= 6.8 Hz， 3 H, CH3), 1.03 (d, 6.8 Hz, 3 H, CH3) , 0.98 (t， /= 7.2 Hz, 3 H， CH3)。
權(quán)利要求
1、一種噁唑啉膦配體，其具有式I所示結(jié)構(gòu)式I中，R1，R2，R3，R4，R5和R6分別獨(dú)立選自氫、C1-C6烷基、C5-C10芳環(huán)基或C5-C10芳環(huán)基取代的C1-C6烷基中一種，且R1，R2，R3，R4，R5和R6中至少有兩個(gè)互為不同；Ar1和Ar2分別獨(dú)立選自5-6元芳環(huán)基中一種。
2、 如權(quán)利要求1所述的噁唑啉膦配體，其特征在于，其中RbR2，R3,R4,R5和R6分別獨(dú)立選自氫、C6-d()芳環(huán)基或C6-Cn)芳環(huán)基取代的Q-C3垸基中一種。
3、 如權(quán)利要求2所述的噁唑啉膦配體，其特征在于，其中R!,R2，R3,R4,R5和R6分別獨(dú) 立選自氫、苯基、萘基或芐基中一種。
4、 如權(quán)利要求1所述的噁唑啉膦配體，其特征在于，其中An和Ar2相同，均為5-6元 芳環(huán)基。
5、 如權(quán)利要求4所述的噁唑啉膦配體，其特征在于，其中An和Ar2均為苯基。
6、 一種制備如權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)所述的噁唑啉膦配體的方法，其特征在于，所 說制備方法的主要步驟是以化合物A和化合物B為原料，經(jīng)噁唑啉成環(huán)反應(yīng)得化合物C; 化合物C經(jīng)脫荷甲氧羰基反應(yīng)得化合物D;化合物D經(jīng)膦化反應(yīng)得目標(biāo)物之一，或/和化合物 D先經(jīng)烷基化反應(yīng)得化合物E，然后再將化合物E經(jīng)膦化反應(yīng)得目標(biāo)物之二<formula>formula see original document page 2</formula>其中Rw為d-C6垸基、C5-do芳環(huán)基或C5-do芳環(huán)基取代的CVC6垸基中一種。
7、如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，其包括如下步驟(1) 將化合物A，化合物B，三苯基膦，四氯化碳和有機(jī)堿按摩爾比為1: (0.1 10): U 20): (1 50): (1 20)于極性有機(jī)溶劑中反應(yīng)，反應(yīng)溫度為-2(TC至所用溶劑的回流溫度，反應(yīng)時(shí)間為0.2-25小時(shí)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、濃縮及柱層析得化合物C;(2) 將化合物C與有機(jī)堿按摩爾比為1: (1 10)于有機(jī)溶劑中反應(yīng)，反應(yīng)溫度為0'C IO(TC,反應(yīng)時(shí)間為0. 1-25小時(shí)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、濃縮及柱層析得化合物D;將化合物D與二芳基膦鹵按摩爾比為1: (1 2),反應(yīng)溫度為0'C 50'C，反應(yīng)時(shí)間為 0.1-10小時(shí)，經(jīng)洗滌、干燥濃縮和重結(jié)晶后得目標(biāo)化合物之一； 和/或(3) 將化合物D與鹵代烷烴按摩爾比為1: (1 2)，于極性有機(jī)溶劑中反應(yīng)，反應(yīng)溫度 為0'C 10(TC，反應(yīng)時(shí)間為0.1-25小時(shí)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、濃縮及柱層析得化合物E;(4) 將化合物E與二芳基膦鹵按摩爾比為1: (1 2)，反應(yīng)溫度為0°C 50°C，反應(yīng)時(shí) 間為0.1-10小時(shí)，經(jīng)洗滌、干燥濃縮和重結(jié)晶后得目標(biāo)化合物之二。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種噁唑啉膦配體及其制備方法。所說的噁唑啉膦配體，其具有式I所示結(jié)構(gòu)。制備所說的噁唑啉膦配體方法的主要步驟是以氨基醇和N-芴甲氧羰基保護(hù)的氨基酸為原料，經(jīng)噁唑啉成環(huán)反應(yīng)、脫芴甲氧羰基反應(yīng)、膦化反應(yīng)得目標(biāo)物之一，或/和再經(jīng)烷基化反應(yīng)和膦化反應(yīng)得目標(biāo)物之二。本發(fā)明設(shè)計(jì)、并制備的化合物可用于由金屬催化的不對稱合成中(即作為金屬催化劑的配體)。如其可與銅，鈀，銠或銥等金屬離子配位，催化不對稱環(huán)丙烷化反應(yīng)、烯烴的不對稱氫化反應(yīng)等。
文檔編號C07F9/00GK101497631SQ20091004715
公開日2009年8月5日 申請日期2009年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月6日
發(fā)明者余芳芳, 琴 徐, 敏 施, 王飛軍, 齊明輝 申請人:華東理工大學(xué)