專利名稱：一種亞胺的不對(duì)稱加氫催化劑及其合成方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于手性農(nóng)藥或醫(yī)藥的不對(duì)稱催化領(lǐng)域，具體涉及一種用于不對(duì)稱氫化反應(yīng)的催化劑，及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在不對(duì)稱合成反應(yīng)中，不對(duì)稱催化是獲得手性化合物最有效也是最有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的方法之一。它可以由少量的手性催化劑得到大量新的光學(xué)活性物質(zhì)，既避免了用一般合成方法得到的外消旋體的繁瑣拆分，又不像化學(xué)計(jì)量不對(duì)稱合成那樣需要大量手性試劑。亞胺不對(duì)稱加氫氫化是不對(duì)稱合成中的核心技術(shù)，是合成光學(xué)純手性藥物、農(nóng)藥、食品添加劑和香料的最有效方法之一，而手性配體的設(shè)計(jì)合成是實(shí)現(xiàn)這一核心技術(shù)的關(guān)鍵因素。目前有效的用于亞胺的不對(duì)稱氫化反應(yīng)的手性催化劑主要是銥和銠催化劑體系，手性配體包括雙膦和氮-膦配體。但大多數(shù)這些手性配體或者合成困難，或者催化活性和立體選擇性不高，因此難以在工業(yè)上得到應(yīng)用。目前最成功的催化劑體系是由JosiWios類二茂鐵雙膦配體和銥金屬化合物形成的催化劑體系，已成功應(yīng)用于年產(chǎn)10，000噸以上的手性除草劑異丙甲草胺的工業(yè)生產(chǎn)中。US622118、US5886225、US6008393、US5859300、W09702232、 US6527293, US5563308、US5466844描述氫化亞胺的方法，以二茂鐵為母體的手性二膦配體合成的銥催化劑，反應(yīng)混合物中加入鹵化物并含有酸，催化劑活性可以提高數(shù)十倍或更高，同時(shí)可降低或避免催化劑的失活。在溫度高于50°C，反應(yīng)旋光產(chǎn)率只能達(dá)到88%。 USA4994615描述了不對(duì)稱氫化前手性N-芳基酮亞胺的方法，其中使用具有手性二膦配體的銥催化劑。US5011995描述了使用相同催化劑對(duì)前手性N-芳基酮亞胺進(jìn)行不對(duì)稱氫化的方法。USA5112999公開了多核銥化合物以及銥的復(fù)合鹽，其含有二膦配位體，作為氫化亞胺的催化劑。在相對(duì)大的批量或工藝規(guī)模下，根據(jù)所使用催化劑前體，基質(zhì)和二膦配位體， 所述催化劑趨向不同程度的失活。還有在升高的溫度下，反應(yīng)底物不能完全轉(zhuǎn)化。中國(guó)專利CN101857612報(bào)道了一類手性雙膦配體和銥復(fù)合的催化劑，該催化劑對(duì)碳氮雙健亞胺有一定的加氫活性，但由于對(duì)碳氮雙健(亞胺)加氫活性最高為10000的轉(zhuǎn)化數(shù)，所以難以工業(yè)應(yīng)用。因此，所述氫化方法在工業(yè)應(yīng)用中，從經(jīng)濟(jì)可行性來講催化劑產(chǎn)率太低。因此目前研究的重點(diǎn)在于開發(fā)新型高效催化劑體系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新型手性氫化雙膦化合物。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于不對(duì)稱催化加氫反應(yīng)的催化劑，含有以上述化合物為配體的配合物，具有更高的加氫活性。本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的提供一種手性氫化H8-BINOL雙膦化合物，結(jié)構(gòu)如下式⑴所示
權(quán)利要求
1. 一種手性氫化H8-BINOL雙膦化合物，結(jié)構(gòu)如下式(I)所示
2.權(quán)利要求1所述的手性氫化H8-BINOL雙膦化合物，其特征在于所述的X選自以下結(jié)構(gòu)中的任意一種
3.權(quán)利要求1所述的手性氫化H8-BINOL雙膦化合物的制備方法，是首先將伯胺的鄰位直接鋰化和膦?；铣裳苌?-(2- 二取代基膦)苯乙胺；然后衍生1-(2- 二取代基膦)苯乙胺與氯代手性含膦氫化H8-BINOL縮合，得到具有不同手性中心的手性氫化H8-BINOL雙膦化合物(R，R)-I ；具體合成步驟如下(1)、按手性衍生苯乙胺(R)-III n-BuLi ClSiMe3 n-BuLi ClPX2 = 1 1 3 1 3 3 6 1 5的摩爾比，將手性衍生苯乙胺(R)-III溶于乙醚中，于0°C下連續(xù)加入n-BuLi和ClSiMe3,0. 5 10小時(shí)后，往反應(yīng)液中加入n_BuLi，繼續(xù)反應(yīng)2 10 小時(shí)，在冷卻條件下加入C1P&的溶液中，反應(yīng)液0 50°C反應(yīng)過夜，加入2M的HCl終止反應(yīng)，柱層析得到膦-胺化合物(R)-IV;其中，化合物III中R3為!！或^-^脂肪基團(tuán)；R4為鹵素、氨基、硝基、IC1-Cici脂肪基團(tuán)或C1-Citl芳香基團(tuán)；化合物C1P&中的X為苯基、取代苯基、環(huán)己基、取代環(huán)己基、C6-C3tl內(nèi)的芳香基團(tuán)、C6-C3tl內(nèi)含一個(gè)或多個(gè)N、S、0的雜環(huán)芳香基團(tuán)；本反應(yīng)過程如下
4.一種用于不對(duì)稱催化加氫反應(yīng)的催化劑，其特征在于含有一種配合物，所述配合物是權(quán)利要求1所述的化合物作為配體，與銥-環(huán)辛二烯絡(luò)合物按0. 5 5 1的摩爾比形成的銥金屬配合物。
5.權(quán)利要求4所述的催化劑，其特征在于所述銥-環(huán)辛二烯絡(luò)合物是[IrCl(C0D)]2、 [IrBr (COD)J2 或[Ir(COD)2JBF4 中的任意一種。
6.權(quán)利要求4所述的催化劑，其特征在于進(jìn)一步含有含鹵素的添加劑，所述的含鹵素的添加劑與銥金屬配合物的摩爾比為0.001 10 1。
7.權(quán)利要求6所述的催化劑，其特征在于所述的含鹵素的添加劑選自鹵族元素的堿金屬鹽、含鹵素的C1-C60的季銨鹽、或含鹵素的C1-C60的芳香烴或脂肪烴。
8.權(quán)利要求7所述的催化劑，其特征在于所述的鹵素為氯、溴或碘元素。
9.權(quán)利要求7所述的催化劑，其特征在于所述的含鹵素的添加劑為碘苯、四丁基碘化胺或其他含碘的C1-C60季銨鹽。
10.權(quán)利要求4所述的催化劑在以下不對(duì)稱催化加氫反應(yīng)中的應(yīng)用(1)N-烷基、N-芳基亞胺或N-芳香雜環(huán)亞胺的催化不對(duì)稱氫化；(2)N-?；?、磺酰亞胺或膦酰亞胺的催化不對(duì)稱氫化；或(3)芳香或非芳香氮雜環(huán)的催化不對(duì)稱氫化。
11.權(quán)利要求10所述的應(yīng)用，其特征在于所述的不對(duì)稱催化加氫反應(yīng)溫度為-20 150°C。
12.權(quán)利要求10所述的應(yīng)用，其特征在于所述的不對(duì)稱催化加氫反應(yīng)壓力為5 150大氣壓。
13.權(quán)利要求10所述的應(yīng)用，其特征在于所述的不對(duì)稱氫化反應(yīng)中，反應(yīng)底物和催化劑的摩爾比為500 5000000 1。
14.權(quán)利要求10所述的應(yīng)用，其特征在于所述的不對(duì)稱氫化反應(yīng)中還含有有機(jī)酸或無機(jī)酸添加劑，加入量為底物重量的0. 001-60%。
15.權(quán)利要求14所述的應(yīng)用，其特征在于所述的有機(jī)酸或無機(jī)酸添加劑選自乙酸、氯乙酸、丙酸、三氟乙酸、硫酸、磷酸或甲磺酸中的一種或兩種以上的混合物。
16.權(quán)利要求10所述的應(yīng)用，其特征在于所述的N-芳基或N-芳香雜環(huán)亞胺結(jié)構(gòu)如下
17.權(quán)利要求4所述的催化劑在制備手性除草劑(S)-異丙甲草胺中的應(yīng)用，其特征在于用所述催化劑催化N-芳基亞胺優(yōu)選N-O'-甲基-6'-乙基苯基)-N-(1-甲氧基甲基)乙亞胺，得到手性氫化產(chǎn)物(S)-N-Q'-甲基-6'-乙基苯基)-N-(1-甲氧基甲基) 乙胺，再將該手性氫化產(chǎn)物作為前體，合成手性除草劑(S)-異丙甲草胺。
全文摘要
一種手性氫化H8-BINOL雙膦化合物，結(jié)構(gòu)如下式(I)所示，其中，R1、R2均為鹵素、H或C1-C10脂肪基團(tuán)；R3為H或C1-C10脂肪基團(tuán)；R4為鹵素、氨基、硝基、H、C1-C10脂肪基團(tuán)或C1-C10芳香基團(tuán)；X為苯基、取代苯基、環(huán)己基、取代環(huán)己基、C6-C30內(nèi)的芳香基團(tuán)、C6-C30內(nèi)含一個(gè)或多個(gè)N、S、O的雜環(huán)芳香基團(tuán)。本發(fā)明還提供一種含有所述化合物的不對(duì)稱催化加氫反應(yīng)的催化劑，該催化劑在亞胺不對(duì)稱氫化反應(yīng)中可以得到90％以上對(duì)應(yīng)體，轉(zhuǎn)化數(shù)大于100000以上的效率。
文檔編號(hào)C07C231/02GK102153589SQ201110048240
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者李進(jìn) 申請(qǐng)人:大連多相觸媒有限公司, 江蘇揚(yáng)農(nóng)化工股份有限公司