当前位置: 首页 > 专利查询>厦门大学专利>正文

手性铱催化剂及其制备方法和在工业合成手性醇中的应用技术

技术编号:1523681 阅读:245 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
涉及一种用于不对称催化合成领域中的手性铱催化剂,手性铱催化剂的化学组成为(R,R)-或(S,S)-[IrC↓[6]P↓[2](NH)↓[2]]Cl,其中C↓[6]P↓[2](NH)↓[2]代表含有环己基的双胺双膦配体。其熔点为258~259℃(分解);本发明专利技术开辟了一条简便合成手性多齿配体的新路线,其合成的手性配体兼具“软”的膦和“硬”的胺双官能团,是一类具有与过渡金属离子很强配位能力、并能方便控制中心金属的配位数和电子性能的优秀手性配体;所提供的手性催化剂,采用不对称氢转移技术实现芳香酮的催化氢化,具有不用氢气作氢源,反应条件温和(常压,25~82℃)和操作简便等特点;手性催化剂的手性效率高,手性芳香醇转化率和对映选择性最高分别达到97.8%和≥99%ee。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于不对称催化合成领域中的手性铱催化剂。(2)
技术介绍
手性药物分子中的两种对映体的物理化学性质相似,但在人体内的药理活性、代谢过程及毒性等存在显著的差异,甚至相反。例如手性药物“反应停”(Thalidomide)的(R)-异构体,是妊娠妇女服用的镇静剂,但其(S)-异构体导致海豹畸形胎儿。又如手性药物“心得安”(Propranolol),其(S)-异构体是治疗心脏病的药,而(R)-异构体却是一种避孕药。因此,许多国家已纷纷立法禁止手性药物以含有两种对映异构体(R-和S-异构体)的混合物形式上市,开发单一对映体手性药物已成为新药研究的新方向和热点。手性芳香醇在药物工业上有重要的用途,它们可分别作为合成单一对映体(R)-氟西汀(抗抑郁症药)、(R)-沙丁胺醇(治疗喘息性支气管炎)和(R)-地诺帕明(抗心衰药)等二十多种芳基醇胺类手性药物的重要中间体。国际市场上每年需要手性醇数百吨。手性醇的合成可通过手性拆分、酶催化和不对称催化合成等途径。由于芳香酮的不对称催化氢化比醛、烯烃的氢化更难,因而,目前工业上获得单一对映体芳香醇的方法,主要通过手性拆分。但该法繁琐,且污染环境。(3)
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种新型的手性铱催化剂及其制备方法,该催化剂可有效实现多种芳香酮的不对称氢转移催化氢化,生成相应的手性芳香醇的转化率和对映选择性分别高达97.8%和≥99%ee(R∶S≥99.5∶0.5)。本专利技术的另一目的是给出手性铱催化剂在工业合成手性醇中的应用。本专利技术所说的手性铱催化剂的化学组成为(R,R)-或(S,S)-Cl,其中C6P2(NH)2代表含有环己基的双胺双膦配体。其熔点为258~259℃(分解);元素组成计算值C,55.95;H,5.35;N,2.97%;实验值C,55.80;H,5.30;N,2.98%。手性铱催化剂的合成路线如下 具体制备步骤如下步骤1手性双亚胺双膦配体3的合成邻-二苯基膦苯甲醛1与(R,R)-或(S,S)-环己基-1,2-二胺2,按摩尔比为2∶1,在一种卤代烃和一种脱水剂的存在下,于25~45℃下搅拌反应24 h,反应液经过滤、浓缩,然后加入甲醇或乙醇,于-10~-20℃放置10~24h,得淡黄色的手性双亚胺双膦配体3。所说的卤代烃为二氯甲烷或氯仿,所说的脱水剂为无水硫酸钠或无水硫酸镁。3的熔点为60~62℃;31P NMRδ-12.98ppm;元素组成计算值C,79.30;H,6.31;N,4.11%;实验值C,79.10;H,6.39;N,4.23%。步骤2手性双胺双膦配体4的合成在乙醇或四氢呋喃溶剂中(最好用乙醇溶剂),用过量的NaBH4还原双亚胺双膦配体3,NaBH4与配体3的摩尔比为4∶1~~8∶1,最好为6∶1。反应溶液在回流下搅拌20~24h左右,加入适量水分解过量的NaBH4,用二氯甲烷萃取,经饱和NH4Cl溶液中和、水洗,再经无水硫酸镁或硫酸钠干燥后,浓缩,用无水乙醇沉淀,得乳白色的手性双胺双膦配体4。4的熔点为54~56℃;31P NMRδ-15.21ppm;元素组成计算值C,78.83;H,6.86;N,4.23%;实验值C,78.39;H,6.78;N,4.27%。步骤3手性双胺双膦铱络合物催化剂5的制备氮气氛下,配体4与铱化合物2按2∶1的摩尔比,在1∶1的苯和甲醇的混合溶剂中,在室温下搅拌反应12~14h,减压除溶剂、用二氯甲烷溶解后加入正己烷得淡黄色沉淀,过滤、正己烷洗三次,真空干燥3~5h,得淡黄色手性铱催化剂5。5的熔点为258~259℃(分解);元素组成计算值C,55.95;H,5.35;N,2.97%;实验值C,55.80;H,5.30;N,2.98%。手性铱催化剂用于不对称催化氢化芳香酮制备手性芳香醇的反应步骤如下按酮底物与催化剂的摩尔比(S/C)为200~5000∶1称取手性铱催化剂(R,R)-或(S,S)-Cl于反应器中,抽空补氮,分别加入溶剂和0.05~0.1M的KOH/iPrOH溶液,再加入所需量的酮底物,在常压、25~82℃反应温度下,搅拌反应1~24h。溶剂的加入量为控制酮底物的浓度为0.1~0.2M,催化剂与KOH的摩尔比(S/C)为1∶1~1∶10,反应溶液经装备有手性色谱柱的气相色谱或高效液相色谱分析,手性芳香醇的转化率和对映选择性分别高达97.8%和≥99%ee(R∶S≥99.5∶0.5)。所说的溶剂为甲醇,乙醇或异丙醇,最好是异丙醇。本专利技术开辟了一条简便合成手性多齿配体的新路线,其合成的手性配体兼具“软”的膦和“硬”的胺双官能团,是-类具有与过渡金属离子很强配位能力、并能方便控制中心金属的配位数和电子性能的优秀手性配体;所提供的手性催化剂,采用不对称氢转移技术实现芳香酮的催化氢化,具有不用氢气作氢源,反应条件温和(常压,25~65℃)和操作简便等特点;手性催化剂的手性效率高,手性芳香醇转化率和对映选择性最高分别达到97.8%和≥99%ee。(4)具体实施方式下列实施例将对本专利技术作详细的说明。实施例1步骤1称取邻-二苯基膦苯甲醛(5.22g,18.0mmol),(R,R)-环己基-1,2-二胺(1.05g,9.0mmol)和无水硫酸钠(7.68g,54.0mmol),于二氯甲烷(60mL)中搅拌反应24h,得-淡橘黄色溶液,过滤除Na2SO4xH2O,溶液经浓缩至剩余10mL左右,加入30mL乙醇,于-10~-20℃放置10~24h,得淡黄色(R,R)-C6P2N2配体3(重量5.35g,产率90%)。步骤2称取配体3(3.3g,5.0mmol)和NaBH4(1.14g,30.0mmol)在无水乙醇(50mL)中,加热回流24h后,反应液加水10mL,用CH2Cl2(30mL×3)萃取,合并萃取液,分别用10%NH4Cl(20mL×2),水(30mL×3)洗至pH值等于8左右,有机液层经Na2SO4干燥、过滤、浓缩,再经无水乙醇沉淀,得乳白色的(R,R)-C6P2(NH)2配体4(2.68g,80%)。步骤3称取0.40g铱化合物2和0.79g(R,R)-C6P2(NH)2配体4于反应器中,抽空补氮,加入15mL苯和15mL甲醇,在室温下将混合溶液搅拌12h,减压除溶剂,得淡棕黄色固体。用最少量的CH2Cl2溶解,加入适量的正己烷,溶液中析出淡黄色沉淀,过滤,用正己烷洗涤三次。产物经真空干燥5h。得淡黄色手性铱配合物Cl催化剂5,(重0.50g,产率85%)。实施例2用(S,S)-环己基-1,2-二胺代替实施例1中的(R,R)-环己基-1,2-二胺,并重复其步骤1~2,可分别得到相应的(S,S)-C6P2N2和(S,S)-C6P2(NH)2配体,用0.19g(S,S)-C6P2(NH)2代替(R,R)-C6P2(NH)2,其余同实施例1步骤3即可方便制备相应的手性铱配合物Cl催化剂5。实施例3将4.5mgCl催化剂5加入反应管中,抽空补氮后,分别加入50mL异丙醇和0.10M的KOH/iPrOH溶液0.10mL,搅拌10min后,再加入540mg苯乙酮,在45℃下搅拌24h,反应液经气相色谱分析(手性色谱柱CP-Cyclodextrin-β-2,3,6-M-19,50m),产物(S)本文档来自技高网...

【技术保护点】
手性铱催化剂,其特征在于所说的手性铱催化剂的化学组成为(R,R)-或(S,S)-[IrC↓[6]P↓[2](NH)↓[2]]Cl,其中C↓[6]P↓[2](NH)↓[2]代表含有环己基的双胺双膦配体,结构式如下:***其熔点 为258~259℃(分解);元素组成计算值:C,55.95;H,5.35;N,2.97%;实验值:C,55.80;H,5.30;N,2.98%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:高景星李岩云章慧董振荣江桂妹
申请(专利权)人:厦门大学
类型:发明
国别省市:92[中国|厦门]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利