一种手性亚磺酰胺配体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种手性亚磺酰胺配体及其制备方法和应用。本发明专利技术配体进一步将应用在金属钯催化的不对称烯丙基化反应中。在干燥的四氢呋喃中，控制反应温度为25℃～50℃，以水杨酸或其类似物为原料与羰基二咪唑反应制得活性酯。在干燥的四氢呋喃，室温下手性叔丁基亚磺酰胺与氢化钾反应，随后加入水杨酸或其类似物的活性酯，继续反应得到手性亚磺酰胺配体。与现有技术相比，该制备方法步骤简洁高效，配体结构骨架为独立原创。进一步将所述新型手性亚磺酰胺配体应用在金属钯催化的不对称烯丙基化反应中，在最优化条件下，能取得良好催化效果。

Chiral sulfonamide ligand and preparation method and application thereof

The invention relates to a chiral sulfonamide ligand and a preparation method and an application thereof. The ligand of the invention is further applied to the asymmetric allylic catalysis catalyzed by metal palladium. In the dried tetrahydrofuran, the reaction temperature is 25 DEG C to 50 DEG C, and the active ester is obtained by reacting with salicylic acid or its analogue as raw material and carbonyl two imidazole. In dry tetrahydrofuran, room temperature tert butyl sulfonamide reacted with potassium hydride, followed by the addition of an active ester of salicylic acid or its analogues, which continued to react to yield chiral sulfonamide ligands. Compared with the prior art, the preparation method is simple and efficient, and the ligand structure skeleton is independent and original. Furthermore, the novel chiral sulfonamide ligands were applied to the asymmetric allylic reaction catalyzed by metal palladium, and good catalytic effects were obtained under the optimized conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种手性亚磺酰胺配体及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种新型手性亚磺酰胺配体化合物及其制备方法，进一步涉及其在金属钯催化的不对称烯丙基化反应中的应用。
技术介绍
在金属催化的不对称反应领域，手性配体的合成一直是最重要的热点和难点。目前熟知的配体主要集中在手性含磷配体、手性含氮配体，手性含硫配体和手性含氧配体。手性硫配体则集中在手性亚砜配体及手性亚磺酰胺配体中。文献报道的手性亚磺酰胺配体具有优异的催化效果。(a)Trost,B.M.；Rao,M.Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,5026-5043.(b)Jin,S.S.；Wang,H.；Xu,M.H.Chem.Commun.2011,47,7230-7232.(c)Feng,X.Q.；Wang,Y.Z.；Wei,B.B.；Yang,J.；Du,H.F.Org.Lett.2011,13,3300-3303.(d)Zhu,T.S.；Jin,S.S.；Xu,M.H.Angew.Chem.Int.Ed.2012,51,780-783.(e)Wang,H.；Zhu,T.S.；Xu,M.H.J.Am.Chem.Soc.2013,135,971-974.(f)Feng,X.Q.；Wang,Y.Z.；Wei,B.B.；Yang,J.；Du,H.F.Org.Lett.2011,13,3300-3303.(g)Liu,Z.Q.；Feng,X.Q.；Du,H.F.Org.Lett.2012,14,3154-3157.(h)Chen,Q.；Chen,C.；Guo,F.；Xia,W.Chem.Commun.2013,49,6433-6435.(i)Zhang,Z.；Chen,P.；Li,W.；Niu,Y.；Zhao,X.；Zhang,J.Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,4350-4354.13-21.但是文献中所报道配体基本制备方法复杂。同时该类配体基本都应用于不对称加成反应中，其应用具有局限性，其中用于金属钯催化的不对称烯丙基化虽然已有研究，但文献报道较少。(a)Gao,N.；Zhao,X.M.；Cai,C.S.；Cai,J.W.Org.Biomol.Chem.2015,13,9551-9558.(b)Zhang,M.；Zhao,M.；Zheng,P.；Zhang,H.；Zhao,X.J.FluorineChem.2016,189,13-21。
技术实现思路
本专利技术提供了一种新型的手性亚磺酰胺配体及其制备方法和配体在不对称催化反应领域中的应用。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种新型手性亚磺酰胺配体，该化合物的分子式如下：其中*为手性原子，R选自但不限于氢、甲氧基、并环的苯基。一种新型手性亚磺酰胺配体化合物的制备方法，包括以下步骤：氩气保护下，在反应管中加入原料水杨酸或其类似物和干燥的四氢呋喃，分批加入碳酰二咪唑，反应释放出CO2，室温搅拌0.5小时后升温至50℃继续搅拌1小时后结束反应，将反应液冷却至室温，浓缩得活性酯中间产物，直接用于下一步反应。在制备活性酯中间产物同时，另备干燥的反应管，加入手性叔丁基亚磺酰胺和干燥的四氢呋喃，加入氢化钾，室温下搅拌0.5小时后加入活性酯中间产物，继续搅拌2小时后，加入1MHCl淬灭反应至弱酸性，乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液旋干得粗品，硅胶柱层析纯化制备得手性亚磺酰胺配体类化合物。其反应方程式如下：其中CDI为碳酰二咪唑，THF为四氢呋喃，rt为室温，KH为分散于矿物油中30％的氢化钾悬浮液。所述的水杨酸或其类似物、碳酰二咪唑、叔丁基亚磺酰胺、KH的摩尔比为1:1:1:2。所述的水杨酸或其类似物的结构式选自但不限于：所述的手性叔丁基亚磺酰胺化合物结构式为：所述的碳酰二咪唑化合物结构式为：采用本专利技术方法所得产物手性亚磺酰胺配体类化合物可以经过薄层层析或柱层析的方法来分离。如用薄层层析、柱层析的方法，所用展开剂为非极性溶剂与极性溶剂的混合溶剂。推荐溶剂可为石油醚-二氯甲烷，石油醚-乙酸乙酯，石油醚-乙醚等混合溶剂，其体积比可以分别为：非极性溶剂/极性溶剂＝1/2。例如：石油醚/乙酸乙酯＝1/2,石油醚/二氯甲烷＝1/2。本专利技术提供了一种新型的制备新型手性亚砜配体的方法。进一步将该配体应用于金属钯催化的不对称烯丙基化反应中，有良好的催化活性。一种新型手性亚磺酰胺配体化合物的应用，其反应步骤如下：在有机溶剂中，控制反应温度为0℃～25℃，以对称烯丙基醋酸酯化合物和2-氟乙酰乙酸乙酯为原料，以[Pd(C3H5)Cl]2与手性亚磺酰胺配体作用生成的络合物作为催化剂，在添加剂的作用下反应12～24小时制得(E)-3,5-二芳基-2-乙酰基-2-氟-4-戊烯酸乙酯类化合物。反应方程式如下：其中L为上文所述制备的新型手性亚磺酰胺配体，Add.为添加剂，Sol.为有机溶剂，T为反应温度，*为手性碳原子。所述的对称烯丙基醋酸酯的结构式为：其中R1选自芳基。所述的2-氟乙酰乙酸乙酯的结构式为：所述的(E)-3,5-二芳基-2-乙酰基-2-氟-4-戊烯酸乙酯类化合物的结构式为：其中R1选自芳基。所述的添加剂选自磷酸钾、磷酸钠、叔丁醇钾、碳酸钾、碳酸铯、氟化铯，优选磷酸钾。所述的有机溶剂选自四氢呋喃、二氯甲烷、1,4-二氧六环、甲苯或四氢呋喃与1,4-二氧六环的混合溶剂，优选四氢呋喃与1,4-二氧六环的混合溶剂。所述的反应温度选自0℃～25℃，优选25℃。所述的对称烯丙基醋酸酯化合物、2-氟乙酰乙酸乙酯、[Pd(C3H5)Cl]2、手性亚磺酰胺配体、添加剂的摩尔比为1:3:0.04:0.08:3。采用本专利技术方法所得产物(E)-3,5-二芳基-2-乙酰基-2-氟-4-戊烯酸乙酯类化合物可以经过硅胶薄层层析或柱层析方法来分离。如用硅胶薄层层析、柱层析的方法，所用展开剂为非极性溶剂与极性溶剂的混合溶剂。推荐溶剂可为石油醚-二氯甲烷，石油醚-乙酸乙酯，石油醚-乙醚等混合溶剂，其体积比可以分别为：非极性溶剂/极性溶剂＝20-10/1。例如：石油醚/乙酸乙酯＝20-10/1,石油醚/二氯甲烷＝20-10/1。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1～4一种手性亚磺酰胺配体类化合物的合成所述实施例1～4反应方程式为：所述实施例1～4具体制备方法如下：氩气保护下，在10mL反应管中加入原料1(1.0mmol)和5mL干燥的四氢呋喃，分批加入碳酰二咪唑(CDI，1.0mmol)，反应释放出CO2，室温搅拌0.5小时后升温至50℃继续搅拌1小时后结束反应，将反应液冷却至室温，浓缩得活性酯中间产物2，直接用于下一步反应。在制备活性酯中间产物同时，另备10mL干燥的反应管，加入R-叔丁基亚磺酰胺(1.0mmol)和5mL干燥的四氢呋喃，加入KH(2.0mmol，30％inoil)，室温下搅拌0.5小时后加入活性酯中间产物2，继续搅拌2小时后，加入1MHCl淬灭反应至弱酸性，乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液旋干得粗品，硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯＝1/2，v/v)纯化，得目标产物手性亚磺酰胺配体类化合物L。所述实施例1～4，当R不同时目标产物L的结构及性质分别如下：其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手性亚磺酰胺配体类化合物，其特征在于，该类化合物的分子式如下：

【技术特征摘要】
1.一种手性亚磺酰胺配体类化合物，其特征在于，该类化合物的分子式如下：其中*为手性原子，R选自但不限于氢、甲氧基、并环的苯基。2.一种如权利要求1所述的手性亚磺酰胺配体类化合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：氩气保护下，在反应管中加入原料水杨酸或其类似物和干燥的四氢呋喃，分批加入碳酰二咪唑，反应释放出CO2，室温搅拌0.5小时后升温至50℃继续搅拌1小时后结束反应，将反应液冷却至室温，浓缩得活性酯中间产物，直接用于下一步反应；在制备活性酯中间产物同时，另备干燥的反应管，加入手性叔丁基亚磺酰胺和干燥的四氢呋喃，加入氢化钾，室温下搅拌0.5小时后加入活性酯中间产物，继续搅拌2小时后，加入1MHCl淬灭反应至弱酸性，乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液旋干得粗品，硅胶柱层析纯化制备得手性亚磺酰胺配体类化合物。3.根据权利要求2所述的一种手性亚磺酰胺配体类化合物的制备方法，其特征在于，所述的水杨酸或其类似物、碳酰二咪唑、叔丁基亚磺酰胺、氢化钾的摩尔比为1:1:1:2。4.根据权利要求2所述的一种手性亚磺酰胺配体类化合物的制备方法，其特征在于，所述的氢化钾为分散于矿物油中的30％悬浮液。5.根据权利要求2所述的一种手性亚磺酰胺配体类化合物的制备方法，其特征在于，制得的手性亚磺酰胺配体类化合物需要经过重结晶、薄层层析或者柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓明，赵明珠，田亚伟，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31