手性席夫碱配体、金属复合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种具有式(1)结构的手性席夫碱配体、具有式(2)结构的手性金属复合物及其制备方法和应用，其中m为1‑5的整数，n为数值0‑18的整数，R

【技术实现步骤摘要】
手性席夫碱配体、金属复合物及其制备方法和应用
本专利技术属于有机合成领域，特别涉及一种手性席夫碱配体的设计与合成，以及相应金属复合物和其制备方法及在水相不对称合成中的催化应用。
技术介绍
不对称催化与合成研究是创造手性物质的关键手段和方法，是化学研究最为活跃的领域之一，它与人类健康息息相关的手性医药、香料、香精、农药、食品添加剂以及多种功能材料等相关领域密切相关，具有重要的理论意义和应用前景。迈克尔加成反应在有机合成中是一种重要的构建C-C键的有效方法。硝基烯类化合物，由于其硝基氧上孤对电子存在，可以作为一种二齿配位的底物与手性金属催化剂配位合成对映选择性的产物，近年来受到广泛关注。硝基烯作为底物用于和吡咯的不对称迈克尔加成反应已有一些报道。在2008年，Müller小组利用双金属锌配合物作为催化剂实现了吡咯和硝基烯的不对称迈克尔加成反应，该反应是在四氢呋喃中进行的；[1]在2013年，Wang课题组制备一种新型的席夫碱配体，首次实现了吡咯和硝基烯在金属铜催化下的不对称迈克尔加成反应，该反应是在有机溶剂甲苯中进行的。[2]综上所述，关于硝基烯和吡咯的迈克尔加成反应基本上都是在有机相中进行的，水相的不对称迈克尔加成反应很少报道。同样，该催化体系还可以很好地应用于硝基甲烷和醛的Henry反应以及吡咯和靛红的付克酰基化反应。参考文献[1]Trost,B.M.；Müller，C.J.Am.Chem.Soc.2008，130，2438.[2]GuoF.-F.；Chang，D.-L.；Lai，G.-Y.；Zhu，T.；Xiong，S.-S.；Wang，S.-J.；Wang，Z.-Y.Chem.Eur.J.，2011，1/，11127.
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种新型的手性配体和用该配体合成相对应的手性金属复合物；以及利用该手性金属复合物作为催化剂制备手性2-(2-硝基-1-苯乙基)吡咯类化合物、2-硝基-1-苯乙醇类化合物以及3-羟基-3-(2-吡咯基)氧化吲哚类化合物的水相合成方法，该手性金属复合物可高对映选择性地催化水相Michael反应、Henry反应以及付克酰基化反应。为此，本专利技术提供如下方面的技术方案：<1>.一种手性的席夫碱配体L，其具有下面的式(1)表示的通式，其中m为1-5的整数，n为数值0-18的整数；R1为选自异丁基、仲丁基、异丙基、苄基和3-吲哚基中的一种或多种；R2为选自甲基、氟、氯、硝基和三氟甲基中的一种或多种。<2>.一种上述<1>所述的手性席夫碱配体L的方法，所述方法包括如下步骤：将带有保护基的氨基酸甲酯A与格氏试剂反应，得到氨基醇类化合物B：将氨基醇类化合物B脱去保护基得到氨基醇C；以及氨基醇C和水杨醛类化合物D反应即可生成所制备的席夫碱配体L，其中，所述m为1-5的整数，n为0-18的整数；R1为选择异丁基、仲丁基、异丙基、苄基和3-吲哚基的一种或多种；R2为甲基、氟、氯、硝基和三氟甲基的一种或多种。<3>.一种溶于水的手性金属复合物，其具有由下式(2)表示的通式结构，并且由<1>所述的金属配体L和金属盐在水相中原位生成，其中X-为选自三氟甲磺酸根、溴离子、醋酸根、氯离子和硝酸根中的一种或多种；M为选自金属锌、铜和钪中的一种或多种；m为1-5的整数，n为数值0-18的整数；R1为选自异丁基、仲丁基、异丙基、苄基和3-吲哚基中的一种或多种；R2为选自甲基、氟、氯、硝基和三氟甲基中的一种或多种。<4>.根据<3>所述的手性金属复合物，其中，所述金属盐与配体L的摩尔比为(0.5～1)∶1。<5>.一种手性金属复合物的制备方法，其中，所述方法包括：将金属盐与<1>所述的配体L在溶剂中混合反应，并且所述金属盐与配体L的摩尔比为(0.5～1)∶1，并且所述金属盐中的金属离子选自铜、锌和钪中的至少一种。<6>、根据<5>所述的制备方法，其中，所述方法还包括向反应混合物中加入表面活性剂，且所述表面活性剂与所述金属盐的摩尔比为(1～10)∶1。<7>、根据上述的手性金属复合物或根据上述制备方法获得的手性金属复合物在水相Michael反应、Henry反应以及付克酰基化反应中作为催化剂的用途。<8>、根据上述的手性金属复合物或根据上述制备方法获得的手性金属复合物在制备2-(2-硝基-1-苯乙基)吡咯类化合物、2-硝基-1-苯乙醇类化合物以及3-羟基-3-(2-吡咯基)氧化吲哚类化合物的水相合成方法中作为催化剂使用的用途。<9>、一种制备2-(2-硝基-1-苯乙基)吡咯类化合物的方法，所述方法包括：将上述的手性金属复合物或上述的制备方法获得的手性金属复合物、式(I)所示的化合物与吡咯或取代吡咯在溶剂中混合反应，得到手性2-(2-硝基-1-苯乙基)吡咯类化合物，其中所述式(I)的化合物与所述手性金属复合物的摩尔比为(5～20)∶1，在式(I)中，所述R3选自苯基、取代苯基、杂环基、环烷基；所述取代苯基中的取代基选自三氟甲基、卤素、C1～C5的烷基与C1～C5的烷氧基中的一种或多种。<10>、一种2-硝基-1-苯乙醇类化合物的制备方法，其中，所述方法包括：将上述的手性金属复合物或根据上述的制备方法获得的手性金属复合物、式(II)所示的化合物与硝基甲烷在溶剂中混合反应，得到手性2-硝基-1-苯乙醇类化合物，其中所述式(II)的化合物与所述手性金属复合物的摩尔比为(5～20)∶1，在式(II)中，所述R4选自苯基、取代苯基、杂环基、环烷基；所述取代苯基中的取代基选自三氟甲基、卤素、C1～C5的烷基与C1～C5的烷氧基中的一种或多种。<11>、一种3-羟基-3-(2-吡咯基)氧化吲哚类化合物的制备方法，其中，所述方法包括：将上述的手性金属复合物或根据上述的制备方法获得的手性金属复合物、式(III)所示的化合物与吡咯在溶剂中混合反应，得到手性3-羟基-3-(2-吡咯基)氧化吲哚类化合物，其中所述式(III)的化合物与所述手性金属复合物的摩尔比为(5～20)∶1，在式(III)中，所述R5取代基选自三氟甲基、卤素、C1～C5的烷基与C1～C5的烷氧基中的一种或多种。与现有技术相比，本专利技术提供的手性金属复合物可催化Henry反应、Michael反应和付克酰基化反应，尤其是硝基烯类化合物与吡咯的不对称水相Michael反应，同时以该手性金属复合物为催化体系，可实现克规模的水相不对称Michael反应，从而得到高对映选择性的、高产率的目标产物。附图说明图1为实施例1中得到的目标产物L1的核磁共振氢谱图；图2为实施例1中得到的目标产物L1的核磁共振碳谱图；图3为实施例2中得到的目标产物L2的核磁共振氢谱图；图4为实施例2中得到的目标产物L2的核磁共振碳谱图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手性的席夫碱配体L，其具有下面的式(1)表示的通式，

【技术特征摘要】
1.一种手性的席夫碱配体L，其具有下面的式(1)表示的通式，其中m为1-5的整数，n为数值0-18的整数；R1为选自异丁基、仲丁基、异丙基、苄基和3-吲哚基中的一种或多种；R2为选自甲基、氟、氯、硝基和三氟甲基中的一种或多种。2.一种用于制备根据权利要求1所述的手性席夫碱配体L的方法，所述方法包括如下步骤：将带有保护基的氨基酸甲酯A与格氏试剂反应，得到氨基醇类化合物B；将氨基醇类化合物B脱去保护基得到氨基醇C；以及氨基醇C和水杨醛类化合物D反应即可生成所制备的席夫碱配体L，在上述式中，所述m为1-5的整数，n为0-18的整数；R1为选择异丁基、仲丁基、异丙基、苄基和3-吲哚基的一种或多种；R2为甲基、氟、氯、硝基和三氟甲基的一种或多种。3.一种溶于水的手性金属复合物，其具有由下式(2)表示的通式结构，并且由根据权利要求1所述的金属配体L和金属盐在水相中原位生成，其中X-为选自三氟甲磺酸根、溴离子、醋酸根、氯离子和硝酸根中的一种或多种；M为选自金属锌、铜和钪中的一种或多种；m为1-5的整数，n为数值0-18的整数；R1为选自异丁基、仲丁基、异丙基、苄基和3-吲哚基中的一种或多种；R2为选自甲基、氟、氯、硝基和三氟甲基中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的手性金属复合物，其中，所述金属盐与配体L的摩尔比为(0.5～1)∶1。5.一种手性金属复合物的制备方法，其中，所述方法包括：将金属盐与根据权利要求1所述的配体L在溶剂中混合反应，并且所述金属盐与配体L的摩尔比为(0.5～1)∶1，并且所述金属盐中的金属离子选自铜、锌和钪中的至少一种。6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述方法还包括向反应混合物中加入表面活性剂，且所述表面活性剂与所述金属盐的摩尔比为(1～10)∶1。7.根据权利要求3-4中任一项所述的手性金属复合物或根据权利要求5-6中任一项所述的制备方法获得的手性金属复合物在水相Michael反应、Henry反应以及付克酰基化反应中作为催化剂的用途。8.根据权利要求3-4中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪志勇，桂阳，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34