手性膦硫脲化合物、合成方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种新型手性膦硫脲化合物、合成方法和用途，该化合物具有如右的结构式，该化合物适用于不对称催化的Ｂａｙｌｉｓ－Ｈｉｌｌｍａｎ反应中的催化剂。在室温条件下该化合物催化磺酰亚胺和各种活化烯烃的Ｂａｙｌｉｓ－Ｈｉｌｌｍａｎ反应取得了优秀的收率以及ｅｅ值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型手性膦硫脲化合物、合成方法及其该化合物在不对称催化的Baylis-Hillman反应中的应用。
技术介绍
Baylis-Hillman反应，由Baylis和Hillman于1972年首次在一篇专利中报道(Baylis，A.B.；Hillman，M.E.D.Ger.Offen.，1972，2,155,113；Chem.Abstr.1972，77，34174q；Hillman，M.E.D.；Baylis，A.B.U.S.Patent，1973，3,743,669)。它是指活化烯的α位和含有缺电子sp2型的亲电试剂在催化剂如叔胺的作用下形成碳碳键的反应(Ciganek，E.Org.React.1997，51，201-350)。Baylis-Hillman反应具有以下特点1)、反应原料廉价易得。如醛和丙烯酸酯等原料在工业上都是大规模生产的；2)、该反应具有原子经济性。从反应式也可看到，Baylis-Hillman反应原料的所有原子都转化成了最终产物；3)、反应生成的产物具有多个可进一步转化的官能团。如醛与丙烯酸酯反应，生成的产物同时具有酯基，烯基以及羟基等官能团；4)、反应的催化剂是具有较强亲核性的有机试剂，从而可以避免通常的不对称催化反应中可能用到的金属离子。一般该反应用DABCO催化，在某些反应体系中也可能用到三价膦催化；5)、反应条件温和，一般的反应只要在室温下搅拌即可，如使用DABCO催化都不需要无水无氧，属于反应条件比较友好的反应。因此，从理论上讲，无论在实验室的有机合成还是在化学工业中，Baylis-Hillman反应都有远大的应用前景(Basavaiah，D.；Raoand，P.D.；Hyma，R.S.Tetrahedron，1996，52，8001-8062；Basavaiah，D.；Rao，A.J.；Satyanarayana，T.Chem.Rev.2003，103，811-892)。但是，到目前为止，Baylis-Hillman反应在实际中的应用却非常有限，一个主要原因是对许多底物而言，反应速度太慢，转化率低。至于Baylis-Hillman反应产物的立体选择性控制问题，到目前为止，有效催化不对称Baylis-Hillman反应的方法还没成熟，能进行高不对称诱导的催化剂很少。正因如此，不对称催化的Baylis-Hillman反应引起了越来越多化学家的兴趣(Iwabuchi，Y.；Nakatani，M.；Yokoyama，N.；Hatakeyama，S.J.Am.Chem.Soc.1999，121，10219-10220；Shi，M.；Xu，Y.-M.Angew.Chem.Int.Ed.2002，41，4507-4510；Shi，M.；Chen，L.-H.；Li，C.-Q.J.Am.Chem.Soc.2005，127，3790-3800；Matsui，K.；Takizawa，S.；Sasai，H.J.Am.Chem.Soc.2005，127，3680-3681)。用于不对称Baylis-Hillman反应的手性催化剂主要是指手性胺和手性膦两大类化合物。文献报道的成功用于不对称催化的Baylis-Hillman反应的手性催化剂具有一个共同的特点，就是催化剂含有一个亲核性的基团以及一个含活泼氢的基团。这里含活泼氢的基团主要是酚羟基以及硫脲等(Wang，J.；Li，H.；Yu，X.；Zu，L.；Wang，W.Org.Lett.2005，7，4293-4296)。但是对于手性膦硫脲化合物的合成以及其在不对称催化的Baylis-Hillman反应中的应用还没有文献报道。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种基于联萘骨架的手性膦硫脲化合物；本专利技术目的还提供一种上述的手性膦硫脲化合物的合成方法；本专利技术另一目的是提供一种上述手性膦硫脲化合物在不对称催化的Baylis-Hillman反应中的应用。本专利技术目的手性膦硫脲化合物具有如下所示的结构式 其中，Ar可以是苯基或R1或和R2取代的苯基，所述的R1或R2取代基是C1～4的烷氧基、卤素、硝基或全氟C1～4的烷基等。典型的手性膦硫脲化合物是Ar为苯基(1)、对氯苯基(2)、对甲氧基苯基(3)、对硝基苯基(4)或3，5-二全氟甲基苯基(5)等。本专利技术的手性膦硫脲化合物可以参考已知化合物(R)-2-氨基2’-二苯基膦基-1，1’-联二萘〔(R)-2-Amino-2’-diphenylphosphino-1，1’-binaphthyl〕(Sumi，K.；Ikariya，T.；Noyori，R.Can.J.Chem.2000，78，697-703)和芳香基异硫腈酸酯的一步反应制得。具体地说，本专利技术的方法是在有机溶剂中和60℃～回流温度下，(R)-2-氨基2’-二苯基膦基-1，1’-联二萘与分子式为ArNCS的芳香基异硫腈酸酯反应40～150小时获得所述的手性膦硫脲化合物，其中，(R)-2-氨基2’-二苯基膦基-1，1’-联二萘与所述的芳香基异硫腈酸酯的摩尔比为1∶1～1∶1.5，Ar可以是苯基或R1或和R2取代的苯基，所述的R1或R2取代基是C1～4的烷氧基、卤素、硝基或全氟C1～4的烷基等。所述的有机溶剂可以是苯、甲苯、二甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、1，4-对氧六环、乙腈、二甲基亚砜、六甲基磷酰胺或上述溶剂的混合溶剂。 本专利技术的催化剂可用于催化反应式2所示的Baylis-Hillman反应，如在有机溶剂中和室温下，采用本专利技术的催化剂催化R4基乙烯基酮和R3取代的磺酰亚胺反应5～100小时，所述的催化剂、R4基乙烯基酮和R3取代的磺酰亚胺的摩尔比为0.05～0.15∶1.5～2.0∶1，反应式如下 其中R3可以是C1～12烷基、C1～12烷基苯基、卤代苯基、C1～6的烷氧苯基、硝基取代的苯基、苄基或苯乙烯基等，R4可以是C1～12烷基、氢、苯基、C1～6的烷氧基或苯氧基。本专利技术的催化剂催化甲基乙烯基酮和磺酰亚胺的Baylis-Hillman反应。采用Ar为苯基的化合物作为催化剂1对溶剂进行了筛选，结果如表1所示 表1催化反应条件的优化 a)分离产率。通过对反应条件的优化，发现二氯甲烷是最好的溶剂，可以给出97％的产率以及91％的ee值，在该条件下，其它几种催化剂结果明显不如催化剂1。在该反应条件下，其它几种磺酰亚胺也可以和甲基乙烯基酮反应以优秀的产率和ee值得到相应的Baylis-Hillman产物，同时该催化剂也可以催化丙烯醛、乙基乙烯基酮、苯基乙烯基酮、丙烯酸甲酯以及丙烯酸苯酯和磺酰亚胺的Baylis-Hillman反应，结果如表2所示。产物的绝对构型是通过与已知化合物旋光以及HPLC谱图的比较得出的。表2底物的拓展 a)分离产率。本专利技术的方法简便，而且，手性膦硫脲化合物在不对称催化的Baylis-Hillman反应中可以用作催化剂，通过以上的高立体选择性碳-碳键形成反应，为在手性药物合成中的关键手性中间体的制备提供了技术保证。具体实施例方式以下实施例有助于理解本专利技术，但不限于本专利技术的内容。实施例1将手性膦化合物(R)-2-氨基2’-二苯基膦基-1，1’-联二萘(453mg，1m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手性膦硫脲化合物，其具有如下的结构式＊＊＊其中，Ａｒ是苯基或Ｒ↑［１］或和Ｒ↑［２］取代的苯基，所述的Ｒ↑［１］或Ｒ↑［２］取代基是Ｃ↓［１～４］的烷氧基、卤素、硝基或全氟Ｃ↓［１～４］的烷基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：时永灵，施敏，
申请(专利权)人：中国科学院上海有机化学研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]