铑络合物、其制备方法、中间体及应用技术

本发明专利技术公开了一种铑络合物、其制备方法、中间体及应用。本发明专利技术的铑络合物的结构如式(R)‑K或(S)‑K所示。本发明专利技术的铑络合物在异吲哚酮类化合物的手性合成中表现出较佳的对映选择性以及收率。

【技术实现步骤摘要】
铑络合物、其制备方法、中间体及应用
本专利技术涉及一种铑络合物、其制备方法、中间体及应用。
技术介绍
五甲基环戊二烯铑络合物催化的C-H键官能团化反应可以高效地构建碳碳键和碳杂键，在化学合成中得到了广泛的应用。但是，在五甲基环戊二烯基铑络合物催化的C-H直接官能团化反应中，也常常遇到许多反应选择性问题需要解决。为了调节反应的选择性，常用的策略是对铑络合物的环戊二烯配体进行电子与立体位阻的调节。Rovis小组和Chang小组报道了通过环戊二烯基配体调节来控制反应的化学选择性、区域选择性和非对映选择性的一些例子[(a)T.K.Hyster,D.M.Dalton,T.Rovis.Chem.Sci.2015,6,254-258.(b)T.Piou,T.Rovis.J.Am.Chem.Soc.2014,136,11292-11295.(c)S.Y.Hong,J.Jeong,S.Chang.Angew.Chem.Int.Ed.2017,56,2408-2412.]。另外，通过在环戊二烯配体上引入手性环境，还可以对这类铑络合物催化C-H官能团化反应的对映选择性进行控制。Rovis小组合成了生物素化的环戊二烯铑络合物，并成功将其应用于不对称C-H键官能团化反应中。然而这类催化剂对于大多数反应的适用性并不好[T.K.Hyster,L.T.R.Ward,T.Rovis,Science2012,338,500-503.]。Cramer小组先后合成了基于甘露醇衍生物骨架和联萘骨架的手性环戊二烯配体及其铑络合物，其中基于联萘骨架的环戊二烯铑络合物在不对称C-H键官能团化的反应中得到了广泛的应用[(a)B.Ye,N.Cramer,Science2012,338,504-506.(b)Ye,B.；Cramer,N.J.Am.Chem.Soc.2013,135,636-639.(c)B.Ye,P.A.Donets,N.Cramer.Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,507-511.(d)B.Ye,N.Cramer.Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,7896-7899.(e)J.Zheng,S.L.You.Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,13244-13247.(f)J.Zheng，S.B.Wang，C.Zheng，S.L.You.J.Am.Chem.Soc.2015,137,4880-4883；(g)S.R.Chidipudi,D.J.Burns,I.Khan,H.W.Lam.Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,13975-13979.]。鉴于螺二茚骨架在不对称催化中的优越性与广泛应用，You小组开发了基于螺二茚骨架的手性环戊二烯配体及其铑络合物，并成功应用于手性螺环吡唑酮类化合物的不对称合成中[(a)J.Zheng,W.J.Cui,C.Zheng,S.L.You.J.Am.Chem.Soc.2016,138,5242-5245.(b)J.Zheng,S.B.Wang,C.Zheng,S.L.You.Angew.Chem.Int.Ed.2017,56,4540-4544.]。异吲哚啉酮类化合物具有多种生物学特性，如抗焦虑、镇静催眠、抗高血糖和抗高血压等性质。它们也是有效的神经激肽，血清素和多巴胺受体抑制剂或拮抗剂。目前制备光学活性异吲哚酮类化合物的方法主要有手性辅基的方法(Tetrahedron2018,74,578；Tetrahedron2004,60,1651；Tetrahedron:Asymmetry2008,19,2735；Chem.Commun.2015,51,1624；Tetrahedron:Asymmetry.2008,19,111；OrgLett.2005,7,95)和不对称催化方法，而不对称催化方法包括Rh催化芳基/胺羰基化，异吲哚酮对亚胺的加成，Manncih/内酰胺化反应和分子内氮杂迈克尔加成反应(J.Org.Chem.2012,77,2911；ChemEurJ.2012，18，7654；OrgLett.2015，17，2102；Synlett.2013，24，1785)。这些方法存在原料不易获得、反应的效率或对映选择性较低等缺陷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中异吲哚酮类化合物的制备方法存在的原料不易获得、反应效率或对映选择性较低的缺陷，进而提供一种铑络合物、其制备方法、中间体及应用。本专利技术的铑络合物在异吲哚酮类化合物的手性合成中表现出较佳的对映选择性以及收率。本专利技术提供了一种如式(R)-K所示的化合物在将化合物A和化合物B进行环合反应制备化合物P中作为催化剂的应用，或如式(S)-K所示的化合物在将化合物A和化合物B进行如下所示的环合反应制备化合物Q中作为催化剂的应用：其中，R1和R1a各自独立地为H、C1-C8烷基、取代或未取代的C3-C8环烷基、取代或未取代的苯基或取代或未取代的苄基；R2、R4、R2a和R4a各自独立地为H或C1-C8烷基；R3、R5、R3a和R5a各自独立地为H、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、苄氧基或取代或未取代的苯基；所述的取代的C3-C8环烷基、取代的苯基或取代的苄基中的取代基各自独立地为C1-C8烷基；取代基的个数为一个或多个；当取代基的个数为多个时，所述的取代基相同或不同。在R1、R2、R3、R4、R5、R1a、R2a、R3a、R4a和R5a中，所述的C1-C8烷基可以独立地为C1-C4烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基。在R3、R5、R3a和R5a中，所述的C1-C8烷氧基可以独立地为C1-C4烷氧基，如甲氧基。在本专利技术的一些方案中，在如式(S)-K所示的化合物中，R3和R5相同。在本专利技术的一些方案中，在如式(R)-K所示的化合物中，R3a和R5a相同。在本专利技术的一些方案中，在如式(S)-K所示的化合物中，R2和R4相同。在本专利技术的一些方案中，在如式(R)-K所示的化合物中，R2a和R4a相同。在本专利技术的一些方案中，在如式(S)-K所示的化合物中，R1、R2和R4均为甲基。在本专利技术的一些方案中，在如式(R)-K所示的化合物中，R1a、R2a和R4a均为甲基。在本专利技术的一些方案中，在如式(R)-K所示的化合物中，R1a为C1-C8烷基、取代或未取代的C3-C8环烷基、取代或未取代的苯基或取代或未取代的苄基；R2a和R4a为H；R3a和R5a各自独立地为H、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、苄氧基或取代或未取代的苯基；所述的取代的C3-C8环烷基、取代的苯基或取代的苄基中的取代基各自独立地为C1-C8烷基；取代基的个数为一个或多个；当取代基的个数为多个时，所述的取代基相同或不同。在本专利技术的一些方案中，在如式(R)-K所示的化合物中，R1a为C1-C8烷基；R2a和R4a为C1-C8烷基；R3a和R5a各自独立地为H、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、苄氧基或取代或未取代的苯基；所述的取代的C3-C8环烷基、取代的苯基或取代的苄基中的取代基各自独立地为C1-C8烷基；取代基的个数为一个或多个；当取代基的个数为多个时，所述的取代基相同或不同。在本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种如式(R)‑K或(S)‑K所示的化合物，

【技术特征摘要】
1.一种如式(R)-K或(S)-K所示的化合物，其中，R1和R1a各自独立地为H、C1-C8烷基、取代或未取代的C3-C8环烷基、取代或未取代的苯基或取代或未取代的苄基；R2、R4、R2a和R4a各自独立地为H或C1-C8烷基；R3、R5、R3a和R5a各自独立地为H、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、苄氧基或取代或未取代的苯基；所述的取代的C3-C8环烷基、取代的苯基或取代的苄基中的取代基各自独立地为C1-C8烷基；取代基的个数为一个或多个；当取代基的个数为多个时，所述的取代基相同或不同；并且；所述的如式(R)-K所示的化合物不为如下任一结构；2.如权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述的C1-C8烷基各自独立地为C1-C4烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基；和/或，所述的C1-C8烷氧基各自独立地为C1-C4烷氧基，如甲氧基；和/或，所述的R3和R5相同；和/或，所述的R3a和R5a相同；和/或，所述的R2和R4相同和/或，所述的R2a和R4a相同。3.如权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述的如式(R)-K所示的化合物为所述的如式(S)-K所示的化合物为4.一种化合物P或化合物Q的制备方法：所述的化合物P的制备方法包括如下步骤：在有机溶剂中，将化合物A和化合物B在如式(R)-K所示的化合物以及银盐的存在下进行如下所示的环合反应得到所述的化合物P即可；所述的化合物Q的制备方法包括如下步骤：在有机溶剂中，将化合物A和化合物B在如式(S)-K所示的化合物以及银盐的存在下进行如下所示的环合反应得到所述的化合物Q即可；所述的如式(R)-K所示的化合物或如式(S)-K所示的化合物如权利要求1-3中任一项所述；但是所述的如式(R)-K所示的化合物包括5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的有机溶剂为醇类溶剂，如三氟乙醇；和/或，所述的化合物A在所述的有机溶剂中的摩尔浓度为0.005-0.1moL/L；和/或，所述的银盐为硝酸银、四氟硼酸银、六氟磷酸银、六氟锑酸银、双三氟甲烷磺酰亚胺银、碳酸银、醋酸银、特戊酸银和苯甲酸银中的一种或多种，例如苯甲酸银；和/或，所述的银盐与所述的化合物A的摩尔比为0.1-0.5:1，例如0.2-0.4:1；和/或，所述的如式(R)-K或(S)-K所示的化合物与所述的化合物A的摩尔比为0.005-0.10:1，例如0.01-0.03:1；和/或，所述的环合反应的反应温度为0-80℃，例如20-30℃。6.一种如式I1、I2、I3、I4或I5所示的化合物的制备方法，其为方法1或方法2；方法1包括如下步骤：在有机溶剂中，将如式III所示的化合物在氢化锂铝的存在下进行如下所示的还原反应，得到所述的如式I1、I2、I3、I4或I5所示的化合物即可；其中，R1、R2、R3、R4和R5的定义如权利要求1-3中任一项所述；方法2包括如下步骤：在有机溶剂中，将如式VII所示的化合物在氟化物的存在下进行如下所示的消除反应，得到如式I1所示的化合物即可；其中，R3和R5的定义的定义如权利要求1-3中任一项所述，并且R2和R4均为氢；其中，*表示联萘的轴手性为Ra构型或Sa构型；&表示碳原子的手性为R构型、S构型或两者的混合物。7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述的方法1中，所述的还原反应中，所述的有机溶剂为醚类溶剂，例如乙醚；和/或，所述的方法1中，所述的还原反应中，所述的如式III所示的化合物在所述的有机溶剂中的摩尔浓度为0.005-0.1mol/L；和/或，所述的方法1中，所述的还原反应中，所述的氢化铝锂与所述的如式III所示的化合物的摩尔比为10-20:1，例如17-19:1；和/或，所述的方法1中，所述的还原反应在路易斯酸的存在下进行；优选地，所述的路易斯酸为三氯化铝；优选地，所述的路易斯酸与所述的如式III所示的化合物的摩尔比为1-10:1，例如4-5:1；和/或，所述的方法1中，所述的还原反应的反应温度为25-80℃，例如40-60℃；和/或，所述的方法2中，所述的消除反应中，所述的有机溶剂为醚类溶剂和/或醇类溶剂，例如四氢呋喃和甲醇的混合溶剂；和/或，所述的方法2中，所述的消除反应中，所述的如式VII所示的化合物在所述的有机溶剂中的摩尔浓度为0.005-0.1mol/L；和/或，所述的方法2中，所述的消除反应中，所述的氟化物为氟化铯；和/或，所述的方法2中，所述的消除反应中，所述的氟化物与所述的如式VII所示的化合物的摩尔比为1-5:1，例如2-3:1；和/或，所述的方法2中，所述的消除反应的反应温度为0-80℃，例如20-30℃。8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述的方法1还进一步包括如下步骤：在有机溶剂中，将如式IV所示的化合物和烷基化试剂在钯催化剂、亚铜盐和氟化物的存在下进行如下所示的偶联反应，得到如式III所示的化合物即可；所述的烷基化试剂为R2-烷基化试剂和R4-烷基化试剂；和/或，所述的方法2还进一步包括如下步骤：将如式II所示的化合物在氢化锂铝的存在下进行如下所示的还原反应，得到如式VII所示的化合物即可；优选地，所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：游书力，崔文俊，
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：上海,31