專利名稱：軸手性咪唑鹽化合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及手性催化劑，具體涉及軸手性咪唑鹽化合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
咪唑鹽作為氮雜卡賓前體產(chǎn)生的氮雜卡賓不僅用于不對稱有機催化劑，還可以與金屬絡(luò)合進行不對稱有機催化。由于它與金屬的配位能力非常強，能與大部分過渡金屬進行配位，形成氮雜卡賓金屬絡(luò)合物，其金屬絡(luò)合物廣泛應(yīng)用于各種催化反應(yīng)中。此外，氮雜卡賓的前體咪唑鹽具有很好的穩(wěn)定，它對空氣、濕度都很穩(wěn)定，更重要的是它能夠很好的進行催化劑的負載，用于工業(yè)催化。值得注意的是，由手性咪唑鹽產(chǎn)生的手性氮雜卡賓在催化性能、不對稱選擇性方面都有著良好的表現(xiàn)。氮雜卡賓與金屬形成的絡(luò)合物對空氣、水和熱都有良好的穩(wěn)定性，合成簡單方便，容易保持；同時它還能忍受大部分氧化劑的氧化，能夠用于不對稱氧化反應(yīng)中(而有機膦配體則對氧化劑非常敏感，限制了其在氧化反應(yīng)中的應(yīng)用)。因此，手性氮雜卡賓是一種比手性膦配體更加優(yōu)越的手性配體，在很多方面已經(jīng)顯示了其特有的優(yōu)勢，具有廣闊的應(yīng)用前景。
如施敏研究員報道的軸性氮雜卡賓在不對稱催化方面有著良好的不對稱選擇性 (W L Duan, M Shi. Chem Commun. 2003，2916-2917)。RajanBabu 教授報道的軸性氮雜卡賓(D S.Clyne,J Jin, E. Genest,J C. Gallucci, TV. RajanBabu. Org Lett. 2000，2，1125—1128)。
但是，由于手性氮雜卡賓合成困難，特別是軸手性咪唑鹽或軸手性氮雜卡賓合成較困難，大大限制了新型軸手性氮雜卡賓的合成與應(yīng)用。目前只有少數(shù)軸手性咪唑鹽或軸手性氮雜卡賓被報道，同時對我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的軸手性咪唑鹽或軸手性氮雜卡賓鮮有報道。發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供軸手性咪唑鹽化合物及其制備方法。
本發(fā)明的軸手性咪唑鹽化合物具有如下結(jié)構(gòu)式
權(quán)利要求
1.一類軸手性咪唑鹽化合物，其特征在于具有如下結(jié)構(gòu)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸手性咪唑鹽化合物，其特征在于所述R3為碳原子數(shù)為 C6-C72的芳基。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸手性咪唑鹽化合物，其特征在于所述R3為聯(lián)萘基，并且與該軸手性咪唑鹽化合物1位取代的聯(lián)萘基相同時，所述軸手性咪唑鹽化合物為C2對稱性的軸手性咪唑鹽化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸手性咪唑鹽化合物，其特征在于R3為碳原子數(shù)為C1-C12的烷基。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軸手性咪唑鹽化合物，其特征在于所述C1-C12的烷基中的一個或多個碳原子被咪唑鹽結(jié)構(gòu)或膦取代。
6.權(quán)利要求1至5之一所述軸手性咪唑鹽化合物的制備方法，其特征在于具體包括以下步驟(1)以聯(lián)萘酚的衍生物為原料，與鹵素反應(yīng)得到3位鹵代的聯(lián)萘化合物，將3位鹵代的聯(lián)萘化合物在鈀催化劑和配體共催化作用下與鄰芳基二胺在50-150°C下偶聯(lián)反應(yīng)1-72小時，得到軸手性鄰二胺化合物；將軸手性鄰二胺化合物進行純化分離，得到C2對稱性的軸手性鄰二胺化合物和單取代軸手性鄰二胺化合物；(2)將上述單取代軸手性鄰二胺化合物在鈀催化劑和配體共催化作用下與雜環(huán)芳基鹵代化合物或芳基三氟甲磺酸酯化合物在50-150°C下反應(yīng)1-72小時，得到非C2對稱性的軸手性鄰二胺化合物；所得非C2對稱性的軸手性鄰二胺化合物再與酸反應(yīng)I-M小時后，然后干燥，將得到的固體溶于原酸三烷基酯中，并在60-130°C下反應(yīng)I-M小時，得到R3為芳基的軸手性咪唑鹽化合物；將步驟(1)分離得到的單取代軸手性鄰二胺化合物與原酸三烷基酯在60-130°C下反應(yīng)1-72小時，得到非C2對稱性的軸手性咪唑化合物；該軸手性咪唑化合物與鹵代烷基化合物在25-130°C下反應(yīng)1-72小時，得到R3為烷基的軸手性咪唑鹽化合物；上述配體為膦配體或氮雜卡賓配體；酸為氫鹵酸、HBF4、HPF6或HOTf中的任一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述膦配體為三苯基膦、三丁基膦、三叔丁基膦、BINAP、Xantphos或DPE-Phos中的一種以上；所述氮雜卡賓配體為IMes-、IPr_、 SIMes或SIPr中的一種以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于將步驟(1)分離得到的C2對稱性的軸手性鄰二胺化合物與酸反應(yīng)1-8小時，然后干燥，得到的固體溶于原酸三烷基酯中并在 60-130°C下反應(yīng)I-M小時，得到權(quán)利要求3所述的C2對稱的軸手性咪唑鹽化合物，其中酸為氫鹵酸、HBF4、HPF6或HOTf中的任一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述步驟( 得到的非C2對稱性的軸手性咪唑化合物與碳原子數(shù)為C1-C12的二鹵代烷化合物在25-130°C下反應(yīng)1_72小時，得到權(quán)利要求5所述的軸手性咪唑鹽化合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于所述步驟⑴和步驟⑵中鈀催化劑的用量分別相當于3位鹵代的聯(lián)萘化合物摩爾量或單取代軸手性鄰二胺化合物摩爾量的 0. 1% -40% ；配體的用量分別相當于3位鹵代的聯(lián)萘化合物摩爾量或單取代軸手性鄰二胺化合物摩爾量的0. 2% -80%。
全文摘要
本發(fā)明提供軸手性咪唑鹽化合物及其制備方法，所述軸手性咪唑鹽化合物其結(jié)構(gòu)式為先以聯(lián)萘酚衍生物與鹵素反應(yīng)，得到的中間產(chǎn)物再與鄰苯二胺偶聯(lián)得到單取代軸手性鄰二胺化合物和C2對稱性的軸手性鄰二胺化合物；單取代軸手性鄰二胺化合物與雜環(huán)芳基鹵代化合物或芳基三氟甲磺酸酯化合物反應(yīng)，得到的中間產(chǎn)物與酸和原酸三烷基酯反應(yīng)，得到R3為芳基的軸手性咪唑鹽化合物；單取代軸手性鄰二胺化合物與原酸三烷基酯反應(yīng)，得到中間產(chǎn)物再與鹵代烷基化合物反應(yīng)，得到R3為烷基的軸手性咪唑鹽化合物。本發(fā)明軸手性咪唑鹽化合物的制備方法合成產(chǎn)率高，原料便宜易得，得到的軸手性咪唑鹽化合物手性中心離反應(yīng)點較近，有利于得到高不對稱選擇性的結(jié)果。
文檔編號C07D405/04GK102491947SQ20111038799
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者張智才, 王朝, 祝詩發(fā), 肖曄林, 胡浪 申請人:華南理工大學(xué)