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手性1-磷杂降冰片二烯衍生物及其合成方法技术

技术编号:20154044 阅读:33 留言:0更新日期:2019-01-19 00:06
本发明专利技术属于有机化学合成领域,具体涉及一种在不对称催化领域具有应用价值的1‑磷杂降冰片二烯类化合物及其合成方法。合成了一系列的磷手性中心手性膦配体,其结合了1‑磷杂降冰片二烯骨架和手性亚砜类化合物,在不对称催化领域拥有广泛地应用前景。其具有如下结构通式:

【技术实现步骤摘要】
手性1-磷杂降冰片二烯衍生物及其合成方法
本专利技术属于有机化学合成领域,具体涉及在不对称催化领域应用的1-磷杂降冰片二烯类化合物及其合成方法。
技术介绍
在不对称催化领域,手性有机磷化物是重要的配体或者催化剂。由于拥有一对孤对电子,三价有机磷化物既可以作为配体与金属络合,生成金属络合物,参与金属催化的不对称反应,又可以作为催化剂,进攻缺电子烯烃生成碳负离子中间体,进而催化化学反应。在之前的研究中,化学家们把关注点集中在与磷相连的手性骨架的选择,也就是说,目标产物的手性是通过手性骨架的诱导产生的。因为磷本身的性质导致了磷手性中心难以合成而且高温下易于外消旋化,所以造成磷手性中心配体的研究非常少。到目前为止,将磷原子嵌入到刚性骨架中设计出具有磷手性中心手性磷-氧配体仍然未见报道。
技术实现思路
针对目前的技术现状,本专利技术目的在于提供一种新型的1-磷杂降冰片二烯类手性磷-氧配体;另一目的在于提供其合成方法。为实现本专利技术目的,本专利技术以磷杂环戊二烯类化合物为起始物,通过磷杂D-A反应生成1-磷杂降冰片二烯类化合物。其通式如下:Ar为苯基,萘基,被C1-5烷基或C1-5烷氧基取代的苯基。优选:Ar为苯基,萘基,被甲基、丁基或甲氧基或丁氧基取代的苯基。方案路线如下:(1)在N2环境下,将甲苯,磷杂环戊二烯A1,化合物A2加入到Schlenk瓶中,130℃-140℃油浴中反应。过柱,得到化合物A3。(2)在N2环境下,将二氯甲烷,化合物A3,盐酸、二氧化硅加入Schlenk瓶中,室温搅拌反应。反应完全后用H2O洗涤,干燥,旋干得化合物A4。(3)在N2环境下,将四氢呋喃,化合物A4,R-叔丁基磺酸亚胺,四异丙氧基钛加入Schlenk瓶中,40℃-50℃油浴反应。经萃取,干燥,柱层析法分离得化合物A5。(4)化合物II-a至II’-g的合成方法,步骤如下:分别取化合物A5于Schlenk瓶中,抽真空,充入氮气,加入四氢呋喃,在-70℃~-78℃的条件下加入芳基锂试剂,在此温度下继续反应,当反应完全,向反应体系加入NH4Cl溶液,然后经萃取,合并有机层,经干燥,过滤,减压蒸去溶剂,柱层析分离,得到相应的产物II和II’。具体得到如下化合物:本专利技术优点在于:1、合成方法简单、可行,收率较高,达61%以上;2、目标物II作为一类结构新颖的磷手性中心配体,通过刚性骨架的引入,成功地解决了磷手性中心易于消旋化的科学难题,此类磷手性中心配体是一类有效的手性配体,未来将能够广泛的应用到不对称反应中,具有广阔的商业应用前景。具体实施方式为对本专利技术进行更好地说明,举实施例如下:实施例1(1)在N2环境下,将40mL甲醇,苯丙炔醛(20mmol),原甲酸三甲酯(40mmol)加入100mLSchlenk瓶中,然后加入催化剂对甲苯磺酸(10mol%),转入65℃油浴回流10h。反应完全后加入少量NaOH固体,继续搅拌20min。减压旋蒸后,过中性氧化铝干柱,旋干后得化合物A2,产率93%。(2)在N2环境下,将5mL甲苯,化合物A2(5.6mmol),磷杂环戊二烯(5.3mmol)加入75mLSchlenk瓶中。140℃油浴中反应2h。过中性氧化铝柱(PE:DCM=10:1),得到化合物A3。产率80%。(3)在N2环境下,将20mL二氯甲烷,化合物A3,盐酸、二氧化硅加入100mLSchlenk瓶中,室温搅拌3h。反应完全后用H2O洗涤(20mL*3),MgSO4干燥。旋干得化合物A4,产率86%。1HNMR(CDCl3):d(ppm)-1.4(s,3H),2.1(s,3H),2.2(m,2H),6.8–7.3(m,10H),9.7(d,J-9.2Hz,1H)ppm;13CNMR(CDCl3):d(ppm)-16.5,20.4,65.1,73.6(d,J-5.9Hz),191.0(d,J-16.7Hz)ppm;31PNMR(CDCl3)d(ppm)--31.2ppm.(4)在N2环境下,将40mLTHF,化合物A4(7.4mmol),R-叔丁基磺酸亚胺(8mmol),四异丙氧基钛(16mmol)加入100mLSchlenk瓶中,50℃油浴反应3h。用乙酸乙酯萃取(100mL*3),MgSO4干燥。柱层析法分离(DCM:EA=1:1)。得化合物A5,产率61%。(4)化合物II-a至II’-g的合成方法,步骤如下:分别取化合物原料A5于Schlenk瓶中,抽真空,充入氮气,加入四氢呋喃,在-78℃的条件下加入2.0当量的不同芳基锂试剂,在此温度下继续反应10h,当反应完全,向反应体系加入NH4Cl溶液,然后使用乙酸乙酯萃取,合并有机层,使用MgSO4干燥,过滤,减压蒸去溶剂,柱层析分离。得到相应的产物II-a~II’-g。(S)-N-((R)-((1S,4R)-4,5-dimethyl-3,6-diphenyl-1-phosphabicyclo[2.2.1]hepta-2,5-dien-2-yl)(phenyl)methyl)-2-methylpropane-2-sulfinamide35%yield;yellowsolid31PNMR(121MHz,CDCl3)δ-19.75(s)ppm.1HNMR(300MHz,CDCl3)δ0.86(s,9H),1.30(s,3H),1.88–2.02(m,2H),2.16(s,3H),2.99(s,1H),5.18(d,J=8.8Hz,1H),7.03(d,J=6.5Hz,2H),7.21–7.26(m,1H),7.30–7.46(m,10H),7.56(d,J=7.4Hz,2H)ppm.13CNMR(75MHz,CDCl3)δ15.74(s,CH3),20.60(s,CH3),22.26(s,3CH3),55.51(s,C),58.32(d,J=15.3Hz,CH2),63.93(s,CH),71.04(d,J=5.2Hz,C),126.52(d,J=0.8Hz,CH),127.58(d,J=3.7Hz,2CH),127.74(s,CH),128.24(d,J=3.5Hz,2CH),128.37(s,2CH),128.37(s,CH),128.39(d,J=2.6Hz,2CH),128.55(s,2CH),128.64(d,J=5.7Hz,2CH),137.14(d,J=1.6Hz,C),138.66(d,J=20.8Hz,C),140.51(s,C),148.49(d,J=23.2Hz,C),155.35(d,J=29.7Hz,C),157.89(s,C),162.79(s,C)ppm.(R)-N-((S)-((1R,4S)-4,5-dimethyl-3,6-diphenyl-1-phosphabicyclo[2.2.1]hepta-2,5-dien-2-yl)(phenyl)methyl)-2-methylpropane-2-sulfinamide38%yield;yellowsolid31PNMR(121MHz,CDCl3)δ-20.98(s)ppm.1HNMR(300MHz,CDCl3)δ0.79(s,9H,3CH3),1.25(s,3H,CH3),1.82(t,J=9.7Hz,1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.1‑磷杂降冰片二烯类化合物,其特征在于,其通式如下:

【技术特征摘要】
1.1-磷杂降冰片二烯类化合物,其特征在于,其通式如下:Ar为苯基,萘基,被C1-5烷基或C1-5烷氧基取代的苯基。2.如权利要求1所述的1-磷杂降冰片二烯类化合物,其特征在于,Ar为苯基,萘基,被甲基、丁基或甲氧基或丁氧基取代的苯基。3.如权利要求1所述的1-磷杂降冰片二烯类化合物,其特征在于,选如下化合物:4.合成如权利要求1-3其中之一所述的1-杂磷杂降冰片二烯类化合物的方法,其特征在于,通过如下步骤实现:(1)在N2环境下,将甲苯,磷杂环戊二烯A1,化合物A2加入到Schlenk瓶中,130℃℃-140℃油浴中反应,过柱,得到化合物A3;(2)在N2环境下,将二氯甲烷,化合物A3,盐酸、二氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员:段征李二庆支梦娜甘贞洁
申请(专利权)人:郑州大学
类型:发明
国别省市:河南,41

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