一种手性喹啉胺化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种式(1)所示手性喹啉胺化合物，并公开了一种简便的制备方法。本发明专利技术提供的式(1)所示喹啉胺化合物可用于制备手性有机硼酯化合物。本发明专利技术提供的手性噁唑啉或咪唑啉苯基喹啉胺化合物与过渡金属MY’n原位络合物可作为均相催化剂，催化剂通过在前手性有机化合物的碳碳原子双键上进行不对称硼氢化的加成用于制备手性有机硼化合物，用于不对称硼氢化作用优选的前手性不饱和化合物是苯乙烯类化合物。可根据本发明专利技术制备的手性有机硼酯化合物是一种重要的有机合成中间体，特别是在药物制剂、香料和增香剂、农用化学品的生产方面。

Chiral quinoline amine compound and preparation method and application thereof

The invention discloses a chiral quinolinamine compound shown in formula (1) and a simple preparation method. The quinoline amine compounds shown in the formula (1) of the present invention can be used to prepare chiral organic borate compounds. The chiral oxazoline or imidazoline phenylquinoline amine compound and the transition metal MY'n in-situ complex provided by the present invention can be used as homogeneous catalysts for the preparation of chiral organic boron compounds by asymmetric borohydriding on the carbon-carbon double bonds of the prochiral organic compounds, and for asymmetric borohydriding as a catalyst. The preferred chiral unsaturated compounds are styrene compounds. The chiral organic borate ester compound prepared according to the invention is an important organic synthesis intermediate, especially in the production of pharmaceutical preparations, perfumes and flavoring enhancers, and agricultural chemicals.

【技术实现步骤摘要】
一种手性喹啉胺化合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种手性喹啉胺化合物及其制备方法和应用，具体涉及合成含手性噁唑啉或咪唑啉或噻唑啉苯基喹啉胺化合物及其制备方法，以及该手性化合物与钴或铁共催化芳香烯烃的不对称马氏硼氢化反应中的用途。
技术介绍
手性苄位硼酯是一种重要的合成中间体[C.Sandford,V.K.Aggarwal,Chem.Commun.2017,53,5481.]，烯烃的不对称硼氢化反应是制备手性苄位硼酯的一种高效简便的方法，其具有原料易得和反应原子经济性高等优点，受到了合成化学家的广泛关注。1989年，Hayashi和Ito等人使用手性BINAP配体L1，在Rh催化的苯乙烯类化合物的不对称硼氢化反应中取得了突破性的进展，产物ee值高达96％，但该反应使用了不稳定的儿茶酚硼烷试剂且产物不稳定，同时需要在-78℃低温下进行[T.Hayashi,Y.Matsumoto,Y.Ito,J.Am.Chem.Soc.1989,111,3426]。1993年，Brown小组使用手性的P，N配体L2，实现了Rh催化的苯乙烯与儿茶酚硼烷的不对称马氏硼氢化反应，反应的ee值可达88％[J.M.Brown,D.I.Hulmes,T.P.Layzell,J.Chem.Soc.Chem.Commun.1993,1673.]。1995年，Togni小组合成了含有吡咯环的手性二茂铁配体L3，将其应用到Rh催化的苯乙烯和儿茶酚硼烷的不对称硼氢化反应中，能以高达98％的ee值得到手性硼，但是反应的区域选择性差，马氏产物与反马氏产物的比例为3比2[A.Schnyder,L.Hintermann,A.Togni,Angew.Chem.,Int.Ed.1995,34,931.]。2001年，Knochel等人报道了一种新型的双膦配体L4的合成方法，并将其用于Rh催化的苯乙烯类化合物的不对称硼氢化反应中，产物ee值最高可达93％[S.Demay,F.Volant,P.Knochel,Angew.Chem.,Int.Ed.2001,40,1235.]。2002年，Schmalz小组将双膦配体L5运用到Rh催化的苯乙烯的不对称硼氢化反应中，产物的ee值为88％，收率高达97％[F.Blume,S.Zemolka,T.Fey,R.Kranich,H.G.Schmalz,Adv.Synth.Catal.2002,344,868.]。2004年，Crudden等人使用配体L6实现了Rh催化的苯乙烯和HBPin的不对称硼氢化反应中，反应ee最高为88％，得到稳定的手性硼酯产物，但是区域选择性较差[C.M.Crudden,Y.B.Hleba,A.C.Chen,J.Am.Chem.Soc.2004,126,9200.]。2015年，汤文军小组使用膦配体L7，利用底物上酰胺为导向基团，实现了Rh催化的α位乙酰胺基取代的苯乙烯底物不对称马氏硼化反应，生成相应的手性季碳硼化合物，ee值高达96％[N.F.Hu,G.Q.Zhao,Y.Y.Zhang,X.Q.Liu,G.Y.Li,W.J.Tang,J.Am.Chem.Soc.2015,137,6746.]。2009年，Yun小组使用手性膦配体5-8，实现了铜催化的苯乙烯类底物高区域和立体选择性的不对称马氏硼氢化反应(51-95％ee),但官能团兼容性的范围窄(只报道了氟、氯、甲氧基和甲基取代的苯乙烯底物)[D.Noh,H.Chea,J.Ju,J.Yun,Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,6062]。之后，他们使用大位阻的5-9配体实现了铜催化高对映体选择性的1，2-二取代芳香烯烃的马氏硼氢化反应，反应仅报道了6个例子，而且苯环上有取代基的底物未见报道[D.Noh,S.K.Yoon,J.Won,J.Y.Lee,J.Yun,Chem.AsianJ.2011,6,1967.]。另外，这两个例子中使用了难以制备且空气敏感的手性膦配体。从以上综述可知，使用贵金属催化剂和廉价金属铜在一定程度上实现苯乙烯类化合物高区域和对映体选择性的马氏硼氢化反应(Scheme1)，但仍然存在一些局限性，如大部分例子中使用空气敏感的儿茶酚硼烷为硼源，相应的手性硼产物不稳定，需氧化后以醇的形式分离；反应需低温下进行；使用相对稳定的HBPin为硼源时，反应的区域选择性差；大部分反应中使用的配体为手性膦配体(Scheme2)。这些因素限制了烯烃不对称马氏硼氢化反应在合成手性苄位硼酯中的应用。地球丰产金属铁和钴价格低廉，毒性较低以及环境友好，在不对称催化领域获得了广泛的关注[H.Pellissier,H.Clavier,Chem.Rev.2014,114,2775；K.Gopalaiah,Chem.Rev.2013,113,3248.]。最近五年来，铁和钴催化的烯烃不对称硼氢化反应取得了一定的进展[L.Zhang,Z.Zuo,X.Wan,Z.Huang,J.Am.Chem.Soc.,2014,136,15501.；J.H.Chen,T.Xi,X.Ren,B.Cheng,J.Guo,Z.Lu,Org.Chem.Front.2014,1,1306；J.H.Chen,T.Xi,Z.Lu,Org.Lett.2014,16,6452；H.Y.Zhang,Z.Lu,ACSCatal.2016,6,6596；C.H.Chen,X.Z.Shen,J.H.Chen,X.Hong,Z.Lu,Org.Lett.2017,19,5422.]。从这些报道的例子中，我们可以看出在1，1-二取代烯烃的反马氏不对称硼氢化反应中，地球丰产过渡金属铁和钴在很大程度上能够媲美贵金属催化剂。但到目前为止，对于铁或钴催化的苯乙烯和1，2-二取代芳香烯烃的不对称马氏硼氢化反应研究尚无文献报道。从可持续发展和绿色化学的角度出发，如果我们能发展简便易合成且适合于铁、钴的手性配体，将地球丰产过渡金属铁和钴替代贵金属催化剂应用在芳香烯烃的马氏不对称硼氢化反应中，同时解决现有贵金属催化和铜催化的转化中的不足，则具有非常重要的理论和实践意义。
技术实现思路
本专利技术公开了一种新颖的含有手性噁唑啉或咪唑啉或噻唑啉苯基喹啉胺化合物及其制备方法，以及这些化合物与铁、钴共催化应用于不对称合成中，特别是苯乙烯类化合物的不对称马氏硼氢化反应中，并首次实现了廉价金属铁催化芳香烯烃的不对称马氏硼氢化反应。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：第一方面，本专利技术提供一种式(1)所示喹啉胺化合物，式(1)中，X为O，S或NR14；R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9和R10各自独立为氢、卤素、C1-C10的烷基、C1-C4的氟烷基、C1-C4的烷氧基、C3～C10的环烷基或C6-C14的芳基；R11与R12各自独立为氢、C1-C10的烷基或C6-C14的芳基；R13为C1-C12的烷基、C3～C12的环烷基、苄基或C6-C14的芳基，其中C1-C12的烷基上的H不被取代或被1-2个C1-C4的烷氧基取代；所述C3～C12的环烷基上的H不被取代或被1-3个C1-C4烷基或C1-C4的烷氧基取代，所述C6-C14的芳基上的H未被取代或被1-3个取代基A取代，所述取代基A为C1-C4的烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种式(1)所示手性喹啉胺化合物，

【技术特征摘要】
1.一种式(1)所示手性喹啉胺化合物，式(1)中的*代表手性碳原子；式(1)中X为O，S或NR14；R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9和R10各自独立为氢、卤素、C1-C10的烷基、C1-C4的氟烷基、C1-C4的烷氧基、C3～C10的环烷基或C6-C14的芳基；R11与R12各自独立为氢、C1-C10的烷基或C6-C14的芳基；R13为C1-C12的烷基、C3～C12的环烷基、苄基或C6-C14的芳基，其中C1-C12的烷基上的H不被取代或被1-2个C1-C4的烷氧基取代；所述C3～C12的环烷基上的H不被取代或被1-3个C1-C4烷基或C1-C4的烷氧基取代，所述C6-C14的芳基上的H未被取代或被1-3个取代基A取代，所述取代基A为C1-C4的烷基、C1-C4的烷氧基、C1-C4的氟烷基、C1-C4的氟烷氧基、F或Cl；R14为氢、C1-C10的烷基、苄基或C6-C14的芳基，所述C6-C14的芳基上的H未被取代或被1-4个的取代基B取代，所述取代基B为C1-C4的烷基、C1-C4的烷氧基、C1-C4的氟烷基、C1-C4的氟烷氧基、F或Cl；或者R12与R13与五元环上的两个碳连接成环，形成C9-C15的苯并环烷基。2.如权利要求1所述手性喹啉胺化合物，其特征在于所述的R1-R10各自独立为氢、C1-C6的烷基、C3～C10的环烷基、C1～C4的烷氧基或C6-C10的芳基；R11与R12各自为氢、C1-C6的烷基或C6-C14的芳基；R13为C1-C6的烷基、苄基或C6-C10的芳基；R14为氢、C1-C6的烷基、苄基或C6-C10的芳基。3.如权利要求1所述的手性喹啉胺化合物，其特征在于所述喹啉胺化合物为下列之一：4.一种权利要求1所述手性喹啉胺化合物的制备方法，其特征在于所述方法为：惰性气体环境下，在过渡金属催化剂和配体、碱存在下，于有机溶剂A中，以式(2)所示的氨基喹啉与式(3)所示的卤代物为原料或者以式(4)所示的喹啉卤代物与式(5)所示的苯胺为原料进行偶联反应，制得式(1)所示喹啉胺类化合物；所述过渡金属催化剂为Pd的络合物；所述配体为有机磷化合物；所述的碱为醇的碱金属盐；式(3)中X为O，S或NR14；Y为F、Cl、Br或I；式(5)中X为O，S或NR14；式(4)中Y为F、Cl、Br或I；式(2)中R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9和R10各自独立为氢、卤素、C1-C10的烷基、C1-C4的氟烷基、C1-C4的烷氧基、C3～C10的环烷基或C6-C14的芳基；R11与R12各自独立为氢、C1-C10的烷基或C6-C14的芳基；R13为C1-C12的烷基、C3～C12的环烷基、苄基或C6-C14的芳基，其中C1-C12的烷基上的H不被取代...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆展，陈旭，程朝阳，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33