一种手性硫烯配体、合成方法及其在不对称反应中的应用技术

本发明专利技术涉及一种手性硫烯配体、合成方法及其在不对称反应中的应用。具体地本发明专利技术公开了一种手性硫烯配体，其具有如下式I或式II所示结构式，

【技术实现步骤摘要】
一种手性硫烯配体、合成方法及其在不对称反应中的应用
本专利技术属于不对称催化领域。具体地，本专利技术涉及一种新型结构的手性硫烯化合物及其合成方法，这些手性硫烯化合物可以作为手性配体应用于有机不对称反应中。
技术介绍
在金属催化的不对称反应研究中，手性配体是影响反应立体选择性的一个关键因素，因此设计结构简单、合成方便、催化选择性高的手性配体是不对称合成领域有机化学家们一直关注的一个课题。在过去的三十年里，虽然这方面的研究取得了很大的进展，专利技术了一些催化选择性优秀的手性配体，但大部分结构复杂、合成步骤冗长，发展结构新颖、骨架简单的手性配体仍富有挑战性。近几年来，手性双烯配体和含硫的手性配体用于不对称催化反应取得很大的进展((a)C.Defieber,H.Grutzmacher,E.M.Carreira,Angew.Chem.,Int.Ed.2008,47,4482.(b)R.Shintani,T.Hayashi,AldrichimicaActa2009,42,31.(c)C.-G.Feng,M.-H.Xu,G.-Q.Lin,Synlett2011,1345.(d)ChiralSulfurLigands:AsymmetricCatalysis,ed.H.Pellissier,RoyalSocietyofChemistry,Cambridge,UK,2009.)。2011年，国内外Knochel、徐明华、以及杜海峰等研究小组几乎同时报道了手性硫烯化合物作为配体在铑催化的不对称1,4-加成反应中的成功应用((a)T.Thaler,L.-N.Guo,A.K.Steib,M.Raducan,K.Karaghiosoff,P.Mayer,P.Knochel,Org.Lett.2011,13,3182;(b)S.-S.Jin,H.Wang,M.-H.Xu,Chem.Commun.2011,47,7230;(c)X.Feng,Y.Wang,B.Wei,J.Yang,H.Du,Org.Lett.2011,13,3300;(d)G.Chen,J.Gui,L.Li,J.Liao,Angew.Chem.,Int.Ed.2011,50,7681;(e)F.Xue,X.Li,B.Wan,J.Org.Chem.2011,76,7256.)。这些工作的成功，开创了手性硫烯配体的新领域，很快受到化学界的广泛关注。尤其值得一提的是，徐明华研究小组基于单一硫手性的高效不对称诱导，进一步发展了结构更为简单的直链线性分子骨架的手性硫烯配体，相比已报道的手性双烯及磷烯，氮烯等配体，无需构建复杂的碳手性骨架，合成更加简单，仅需两步简单反应就可以“一锅”合成(S.-S.Jin,H.Wang,T.-S.Zhu,M.-H.Xu,Org.Biomol.Chem.2012,10,1764.)，用于更加挑战的Rh催化的芳基硼酸对α-二酮类化合物的催化不对称1,2-加成，成功构建了一系列结构重要的含有季碳手性中心的α-羟基酸和α-羟基酮类化合物((a)T.-S.Zhu,S.-S.Jin,M.-H.Xu,Angew.Chem.,Int.Ed.2012,51,780;(b)H.Wang,T.-S.Zhu,M.-H.Xu,Org.Biomol.Chem.2012,10,9158;(c)T.-S.Zhu,J.-P.Chen,M.-H.Xu,Chem.Eur.J.2013,19,865.)。2013年，徐明华课题组进一步发展了一类新的支链结构的手性亚磺酰胺-烯烃配体，成功用于铑催化的硼酸对环状酮亚胺的不对称芳基化反应中，首次实现了含季碳手性的相应羧基和三氟甲基取代的系列磺内酰胺和磺胺内酯类化合物的高对映选择性合成((a)H.Wang,T.JiangandM.-H.Xu,J.Am.Chem.Soc.2013,135,971;(b)H.WangandM.-H.Xu,Synthesis,2013,2125.)。可以说，硫烯作为一类新型的手性配体在近年来发展迅速，已经成功应用于金属催化的一系列不对称反应中。虽然手性硫烯配体领域的研究还处于刚刚起步阶段，但由于相比其他各类配体已经显示出自身固有的一些优势，如结构简单，合成方便，催化性能独特等。可以预见的是会越来越引起人们的关注和重视非常有前景。由于目前研究的配体类型还很有限，以及一些配体金属络合物不够稳定，反应效果不理想等诸多问题的存在，发展新型结构的手性硫烯配体，改善催化活性，进一步拓展硫烯配体设计思路，是目前该领域研究的关键内容。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种手性硫烯配体;本专利技术的目的还提供一种上述手性硫烯配体的合成方法；本专利技术的另一目的是提供一种上述手性硫烯配体在不对称反应中的应用，尤其是在铑(Rh)催化的羰基化合物的不对称加成反应中的应用。在本专利技术第一方面中，提供了一种结构如式I或式II所示的手性硫烯配体：或其中,m为0～3的整数，n为0～3的整数；(1)当R3=R4=H时，R1为H且m≠0，或R1为苯基、取代的苯基、苄基、烯基、C6-12芳基-烯基、萘基、C4-12杂芳基、C1-6直链烷基及支链烷基；R2为H且n≠0，或R2为苯基、取代的苯基、苄基、烯基、C6-12芳基-烯基、萘基、C4-12杂芳基、C1-6直链烷基及支链烷基；或者R1与R2连接成环；(2)当R3=H，R4≠H时，R4为C1-6直链烷基或支链烷基、苄基、苯基、取代的苯基；R1为H且m≠0，或R1为苯基、取代的苯基、苄基、烯基、C6-12芳基-烯基、萘基、C4-12杂芳基、C1-6直链烷基或支链烷基；R2为H且n≠0，或R2为苯基、取代的苯基、苄基、烯基、C6-12芳基-烯基、萘基、C4-12杂芳环、C1-6直链烷基及支链烷基；或者R1与R2连接成环；(3)当R3≠H，R4=H时，R3为C1-6直链烷基或支链烷基、苄基、苯基、取代的苯基；R1为H且m≠0，或R1为苯基、取代的苯基、苄基、烯基、C6-12芳基-烯基、萘基、C4-12杂芳基，C1-6直链烷基或支链烷基；R2为H且n≠0，或R2为苯基、取代的苯基、苄基、烯基、C6-12芳基-烯基、萘基、C4-12杂芳基、C1-6直链烷基及支链烷基；或者R1与R2连接成环；其中，所述取代的是指被选自下组的一种或多种取代基所取代：卤素、C1-6直链烷基及支链烷基、C1-6直链烷基及支链烷氧基、C1-6直链烷基及支链卤代烷基。在另一优选例中，(1)当R3=R4=H时，R1为H且m≠0，或R1为苯基、取代的苯基、苄基、烯基、C6-12芳基-烯基、萘基、C4-12杂芳基、C1-3直链烷基及支链烷基；R2为H且n≠0，或R2为苯基、取代的苯基、苄基、烯基、C6-12芳基-烯基、萘基、C4-12杂芳基、C1-3直链烷基及支链烷基；或者R1与R2连接成环。(2)当R3=H，R4≠H时，R4为C1-6直链烷基或支链烷基、苄基、苯基、取代的苯基；R1为H且m≠0，或R1为苯基、取代的苯基、苄基、烯基、C6-12芳基-烯基、萘基、C4-12杂芳基、C1-6直链烷基或支链烷基；R2为H且n≠0，或R2为苯基、取代的苯基、苄基、烯基、C6-12芳基-烯基、萘基、C4-12杂芳环、C1-6直链烷基及支链烷基；或者R1与R2连接成环；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构如式I或式II所示的手性硫烯配体：或其中,m为0～3的整数，n为0～3的整数；(1)当R3=R4=H时，R1为H且m≠0，或R1为苯基、取代的苯基、苄基、烯基、C6‑12芳基‑烯基、萘基、C4‑12杂芳基、C1‑6直链烷基及支链烷基；R2为H且n≠0，或R2为苯基、取代的苯基、苄基、烯基、C6‑12芳基‑烯基、萘基、C4‑12杂芳基、C1‑6直链烷基及支链烷基；或者R1与R2连接成环；(2)当R3=H，R4≠H时，R4为C1‑6直链烷基或支链烷基、苄基、苯基、取代的苯基；R1为H且m≠0，或R1为苯基、取代的苯基、苄基、烯基、C6‑12芳基‑烯基、萘基、C4‑12杂芳基、C1‑6直链烷基或支链烷基；R2为H且n≠0，或R2为苯基、取代的苯基、苄基、烯基、C6‑12芳基‑烯基、萘基、C4‑12杂芳环、C1‑6直链烷基及支链烷基；或者R1与R2连接成环；(3)当R3≠H，R4=H时，R3为C1‑6直链烷基或支链烷基、苄基、苯基、取代的苯基；R1为H且m≠0，或R1为苯基、取代的苯基、苄基、烯基、C6‑12芳基‑烯基、萘基、C4‑12杂芳基，C1‑6直链烷基或支链烷基；R2为H且n≠0，或R2为苯基、取代的苯基、苄基、烯基、C6‑12芳基‑烯基、萘基、C4‑12杂芳基、C1‑6直链烷基及支链烷基；或者R1与R2连接成环；其中，所述取代的是指被选自下组的一种或多种取代基所取代：卤素、C1‑6直链烷基及支链烷基、C1‑6直链烷基及支链烷氧基、C1‑6直链烷基及支链卤代烷基。...

【技术特征摘要】
1.一种结构如式I或式II所示的手性硫烯配体：其中,m为0～3的整数，n为0～3的整数；(1)R3＝R4＝H，R1为苯基、取代的苯基、苄基、C6-12芳基-乙烯基、萘基、C4-12杂芳基；R2为苯基、取代的苯基、苄基、C2-6烯基、C6-12芳基-乙烯基、萘基、C4-12杂芳基、C1-6直链烷基及支链烷基；或(2)R3＝H，R4为C1-6直链烷基或支链烷基、苄基、苯基、取代的苯基；R1为苯基、取代的苯基、苄基、C6-12芳基-乙烯基、萘基、C4-12杂芳基；R2为苯基、取代的苯基、苄基、C2-6烯基、C6-12芳基-乙烯基、萘基、C4-12杂芳环、C1-6直链烷基及支链烷基；或(3)R4＝H，R3为C1-6直链烷基或支链烷基、苄基、苯基、取代的苯基；R1为苯基、取代的苯基、苄基、C6-12芳基-乙烯基、萘基、C4-12杂芳基；R2为苯基、取代的苯基、苄基、C2-6烯基、C6-12芳基-乙烯基、萘基、C4-12杂芳基、C1-6直链烷基及支链烷基；其中，所述取代的是指被选自下组的一种或多种取代基所取代：卤素、C1-6直链及支链烷基、C1-6直链及支链烷氧基、C1-6直链及支链卤代烷基。2.如权利要求1所述的手性硫烯配体，其特征是，(1)R3＝R4＝H，R1为苯基、取代的苯基、苄基、C6-12芳基-乙烯基、萘基、C4-12杂芳基；R2为苯基、取代的苯基、苄基、C2-6烯基、C6-12芳基-乙烯基、萘基、C4-12杂芳基、C1-3直链烷基及支链烷基；或(2)R3＝H，R4为C1-6直链烷基或支链烷基、苄基、苯基、取代的苯基；R1为苯基、取代的苯基、苄基、C6-12芳基-乙烯基、萘基、C4-12杂芳基；R2为苯基、取代的苯基、苄基、C2-6烯基、C6-12芳基-乙烯基、萘基、C4-12杂芳环、C1-6直链烷基及支链烷基；或(3)R4＝H，R3为C1-6直链烷基或支链烷基、苄基、苯基、取代的苯基；R1为苯基、取代的苯基、苄基、C6-12芳基-乙烯基、萘基、C4-12杂芳基；R2为苯基、取代的苯基、苄基、C2-6烯基、C6-12芳基-乙烯基、萘基、C4-12杂芳基、C1-3直链烷基及支链烷基。3.如权利要求1所述的手性硫烯配体，其特征是，所述的C4-12杂芳基为呋喃基、噻吩基或吡啶基。4.一种选自下组的手性硫烯配体：以及上述化合物L1～L42所对应的光学异构体；其中，所述的光学异构体是指化合物L1-L42对应于手性中心的(S)-构型光学异构体。5.如权利要求1所述的手性硫烯配体，其特征在于，所述的式I化合物选自下组：6.如权利要求1所述手性硫烯配体的制备方法，其特征是，包括：方法一、所述方法包括步骤：式中，R1、R2定义同权利要求1，且m和n均为0；在有机溶剂中，在缩合剂存在下，将化合...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐明华，蒋涛，陈雕，祝东星，
申请(专利权)人：中国科学院上海药物研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31