本发明专利技术涉及一种通过铱催化高活性、高选择性不对称氢化亚胺合成手性胺化合物的方法。采用的催化剂为铱‑环辛二烯络合物和手性膦‑胺基膦配体原位生成。而且用此催化剂催化2‑甲基‑6‑乙基‑N‑亚甲基苯胺(EMA‑亚胺)氢化反应可得到(S)‑N‑(1‑甲氧基‑2‑丙基)‑2‑甲基‑6‑乙基苯胺[(S)‑NAA]，对映体过量值(ee)可达到90％；EMA‑亚胺和催化剂的摩尔比例可达1000000。将其与氯乙酰氯进行酰化反应可得到S体有效含量94％的精异丙甲草胺。因此，本发明专利技术提供的配体可用来合成手性除草剂精异丙甲草胺。
Iridium-catalyzed Asymmetric Hydrogenation of Imines to Chiral Amines
The invention relates to a method for synthesizing chiral amines by iridium catalyzing asymmetric hydrogenation of imines with high activity and selectivity. The catalysts used are iridium-cyclooctadiene complex and chiral phosphine-aminophosphine ligand in situ formation. Moreover, the catalyst catalyzed hydrogenation of 2 methyl 6 ethyl N methylene 6 ethyl N methylaniline (EMA imiimine) can be used to hydrogenation of 2 methoxy 2 propyl) 2 methmethyl 6 ethylaniline [(S)NAA], enaenantiomer excess value (ee) can reach 90%, and the molar ratio of EMA molmolmolar imine and molmolmolar imine catalyst to molmolUp to 1000000. Acylation with chloroacetyl chloride yielded metolachlor with an effective content of 94% in S body. Therefore, the ligand provided by the invention can be used to synthesize chiral herbicide metolachlor.
【技术实现步骤摘要】
一种铱催化不对称氢化亚胺合成手性胺化合物的方法
本专利技术属于手性农药的生产
本专利技术提供了一种通过铱催化高活性、高选择性不对称氢化亚胺合成手性胺化合物的方法，适用于除草剂精异丙甲草胺中间体和精甲霜灵中间体的生产。
技术介绍
手性胺化合物是重要的有机合成中间体，可用于制备具有生物活性的各种天然及非天然化合物。近年来，通过亚胺的不对称催化氢化反应制备手性胺化合物取得了很大成功[(a)H.-U.Blaser,F.SpinderinHandbookofHomogeneousHydrogenation(Eds.:J.G.deVries,C.J.Elsevier),Wiley-VCH,Weinheim,2007,pp.1193；(b)C.Claver,E.FernandezinMordenReductionMethods(Eds.:P.Anderson,I.Munslow),Wiley-VCH,Weinheim,2008,pp.237；(c)H.-U.Blaser,F.SpinderinComprehensiveAsymmetricCatalysis(Eds.:E.Jacobsen,A.Pfaltz,H.Yamamoto),Springer,Berlin,1999,pp.247.]但是这些催化体系存在着诸如反应活性低、底物范围窄、反应条件苛刻等问题，特别对于如何通过不对称催化得到精异丙甲草胺的合成路线，国内外一些有机化学家做了许多不同的尝试，设计并合成了一些不对称催化的催化剂。发现通过不对称氢化(2-甲基-6-乙基苯胺)-亚胺制备精异丙甲草胺中间体是一条可行有效的方法路线。1975年，Levi等报道一种亚胺的氢化方法，但其对映体过量值(ee值)仅为22％(LeviA.,ModenaG.,ScorranoG.J.Chem.Soc.Commun.1975,1,6-7)。1999年，Hans-PeterJalett等利用二茂铁双膦配体催化不对称氢化，将其ee值提高到了76％(JalettH.P.,SpindlerF.,HanreichR.G.US5886225[P],1999)，并实现了产业化。该方法是采用{(R)-1-[(S)-2-二苯基膦基茂铁基]}乙基-二-(3,5-二甲基苯基)膦为配体与铱配合物原位组成催化剂前体，在酸和四丁基碘化铵存在下，于50℃和80大气压氢气压力下，催化2-甲基-6-乙基-N-亚甲基苯胺不对称氢化，得到最高为76％ee的手性胺。但是，该反应所使用的配体合成困难，氢化体系要用大量的酸对设备要求高。因此，发展高活性、高立体选择性、低成本制备手性胺的催化剂，具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铱催化高活性、高选择性不对称氢化亚胺合成手性胺化合物的方法。本专利技术所涉及的亚胺和制得的手性胺具有以下结构：式中：R1为C1～C10烷基如CH3、CH3CH2等，C3～C12环烷基如环戊基、环己基等，或含有N、S、O、P中一种或二种以上官能团的C1～C10烷基如甲氧甲基、乙氧甲基等，或含有N、S、O、P中一种或二种以上官能团的C3～C10环烷基如2-四氢呋喃基、4-四氢呋喃基等；或芳基等C6-C30内的含或不含N、S、O、P等官能团的芳香基团如苯基、4-甲氧基苯基等；或酯基如COOCH3、COOCH2CH3等R2为H，C1-C40内的烷基或芳基；Ar为苯基、2-取代、3-取代、4-取代、2,6-二取代、2,4,6-三取代的芳基等C6-C30内的含或不含N、S、O、P等官能团的芳香基团如2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、2-甲基-6-乙基苯基、噻吩等。本专利技术所涉及的手性膦-胺基膦配体的结构通式如下：其中：R1为芳香化合物如苯基或取代苯基、R2为氢、烷基或环烷基中的一种。本专利技术所涉及的配体合成方法如下述反应方程式所示：其中，Ia：R2＝H,R1＝Ph；Ib：R2＝CH3,R1＝Ph；Ic：R2＝H,R1＝3,5-(CH3)2Ph；Id：R2＝CH3,R1＝3,5-(CH3)2Ph；Ie：R2＝H,R1＝3,5-(CF3)2Ph；If：R2＝CH3,R1＝3,5-(CF3)2Phetc。用于配位的金属前驱体铱-环辛二烯络合物[Ir(COD)2Cl]2可参考相关文献方法制备(Blaser.H.U,etc.Chimia1999,53,275.)为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：反应条件如下：温度：50-150℃,优先反应温度在60-100℃。溶剂：二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、甲苯等，优先为二氯甲烷和1,2-二氯乙烷。压力：20-100bar，优先为80bar。时间：1-12小时，优先反应时间为6小时。配体：L*为上述的膦-胺基膦配体。使用本方法进行EMA-亚胺的氢化及合成(S)-异丙甲草胺的合成方法如下述反应式所示：精异丙甲草胺的合成：在缚酸剂存在的情况下，将(S)-NAA与氯乙酰氯在室温下发生酰化反应得到精异丙甲草胺。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种铱催化高活性、高选择性不对称氢化亚胺合成手性胺化合物的方法，也适用于农药中间体如精异丙甲草胺和精甲霜灵的生产。具体实施方式下面的实施例将对本专利技术予以进一步的说明，但并不因此而限制本专利技术。核磁共振是通过Bruker核磁共振仪测定，高效液相色谱(HPLC)是通过Agilent1100系列高效液相色谱测定。GC分析条件如下色谱柱：SE-54，进样口温度：250度，检测器温度：250度，柱温:初始温度50度保持2分钟、然后10度/分钟升至250度，再保持5分钟。实施例11制备配体Ia零下20度下，往12.118g的α-苯乙胺的乙醚溶液中滴加正丁基锂(0.1mol),完后搅拌30min，再往其中加入三甲基氯硅烷(0.1mol),搅拌30min后再滴加入正丁基锂(0.13mol),搅拌1h；再往其中滴加二苯基氯化磷(0.11mol)，加完后搅拌2h升至室温搅拌4h，然后用质量浓度10％HCl(aq)猝灭反应，分层，有机层旋干，用正己烷重结晶得白色固体(缩写为DPPNH2)，收率48％。往3.0535gDPPNH2(1equiv)的甲苯溶液中在5ml三乙胺条件下加入2.5050g二苯基氯化膦，反应结束后过滤掉反应生成的盐，有机相旋干，用正己烷重结晶得配体Ia，收率95％。配体Ia的结构式如下：配体Ia的核磁共振谱：1HNMR(400MHz,CDCl3):δ6.86-7.58(m,24H),5.14(m,1H),1.49(d,J＝8.0Hz,3H)ppm；31PNMR(162MHz，CDCl3):δ-16.89,34.03ppm；13CNMR(100MHz,CDCl3):δ151.6,151.4,142.5,136.9,134.1,133.9,133.8,133.6,131.2,131.1,131.0,129.4,128.6,128.5,128.4,128.3,128.1,127.0,53.2,25.5ppm。2制备配体Ib往DPPNH2(0.1mol)的二氯乙烷溶液中在三乙胺条件下加入碘甲烷(0.12mol)，反应结束后过滤掉反应生成的盐，有机相旋干，用正己烷重结晶得中间体III，甲苯溶液中在三乙胺条件下加入二苯基氯化膦(0.11mo本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铱催化不对称氢化亚胺合成手性胺化合物的方法，亚胺和制得的手性胺具有以下结构：
【技术特征摘要】
1.一种铱催化不对称氢化亚胺合成手性胺化合物的方法，亚胺和制得的手性胺具有以下结构：式中：R1为C1～C10烷基如CH3、CH3CH2等，C3～C12环烷基如环戊基、环己基等，或含有N、S、O、P中一种或二种以上官能团的C1～C10烷基如甲氧甲基、乙氧甲基等，或含有N、S、O、P中一种或二种以上官能团的C3～C10环烷基如2-四氢呋喃基、4-四氢呋喃基等；或芳基等C6-C30内的含或不含N、S、O、P等官能团的芳香基团如苯基、4-甲氧基苯基等；或酯基如COOCH3、COOCH2CH3等；R2为H，C1-C40内的烷基或芳基；Ar为苯基、2-取代、3-取代、4-取代、2,6-二取代、2,4,6-三取代的芳基等C6-C30内的含或不含N、S、O、P等官能团的芳香基团如2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、2-甲基-6-乙基苯基、噻吩等。2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：其技术路线如下：3.根据权利要求2...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡向平，胡信虎，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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