芳氧功能化脯氨醇手性配体作为催化剂的应用制造技术

本发明专利技术涉及芳氧功能化脯氨醇手性配体在催化查尔酮类化合物与苯并三氮唑的不对称加成反应中的应用：在无水无氧且含有保护气氛的条件下，将式(1)的α,β‑不饱和酮和苯并三氮唑在所述芳氧功能化脯氨醇手性配体与稀土金属胺化物的催化作用下，在有机溶剂中于‑40至20℃下反应，得到式(3)和式(4)所示的化合物：

Application of Aromatic Functionalized Proline Alcohol Chiral Ligand as Catalyst

The present invention relates to the application of chiral ligands of aromatic functionalized proline alcohol in catalyzing the asymmetric addition reaction of chalcones and benzotriazoles: under the condition of anhydrous and oxygen-free and containing protective atmosphere, the chiral ligands of formula (1) of alpha, beta unsaturated ketone and benzotriazole are catalyzed by the chiral ligands of aromatic functionalized proline alcohol and rare earth metal aminates in organic solvents. The compounds shown in Formula (3) and Formula (4) are obtained by reacting at 40 to 20 C.

【技术实现步骤摘要】
芳氧功能化脯氨醇手性配体作为催化剂的应用
本专利技术涉及催化剂领域，尤其涉及一种芳氧功能化脯氨醇手性配体作为催化剂的应用。
技术介绍
含氮杂环化合物及其衍生物在有机合成化学，医药化学和材料科学中得到了广泛的应用。目前关于不饱和酮与苯并三氮唑的不对称加成反应的相关报道很少，此类反应涉及到的大部分催化剂为有机小分子，只有少部分为手性金属催化剂。目前关于有机小分子催化含氮杂环与不饱和酮不对称加成反应的报道有如下几种：(1)利用金鸡纳生物碱衍生物有机小分子作为手性催化剂实现硝基烯烃与N-杂环的不对称氮杂迈克尔加成反应，该方法可获得中等产率(64-90％)和ee值为(57-94％)的手性产物。虽然该方法利用有机小分子催化体系实现了硝基烯烃与N-杂环的不对称加成反应，但对于较大多数的底物，延长反应时间至96h，产率仍然只有70％(参见：Jian,W.；Hao,L.；Liansuo,Z.；Lili,L.；Wei,W.Org.Lett.2006,8,1391-1394)。(2)利用手性咪唑啉酮催化剂实现α,β-不饱和醛与氮杂环化合物的不对称迈克尔加成反应，通过拓展氮杂环的底物范围，合成范围广泛的手性N-烷基取代杂环化合物(参见：UxueUria,JoseL.Vicario,DaloresBadia,LuisaCarrillo,Chem.Commun.2007,2509-2511)。(3)利用有机小分子催化不饱和烯酮与N-杂环不对称氮杂迈克尔加成反应。以9-氨基-9-脱氧表奎宁盐作为催化剂，对于环烯酮，脂肪族不饱和烯酮，芳香烯酮等底物都可与苯并三氮唑反应，并可获得较为出色的产率(86-99％)和ee值(90-99％)(参见：Jian,L.；Hao,W.；Yongmei,W.；Eur.J.Org.Chem.2010,2073-2083)。(4)利用手性脯氨醇作为催化剂实现嘌呤碱与α,β-不饱和醛的不对称氮杂迈克尔加成反应(参见：Ha-Ming,G.；Teng-Fei,Y.；Hong-Ying,N.；Jin-Ying,L.；Run-Ze,M.；De-Yang,L.；Gui-Rong,Q.Chem.Eur.J.2011,17,4095-4098)。目前关于金属有机配合物催化N杂环与不饱和酮不对称加成反应的报道有如下几种：(1)利用salen-Al催化剂催化缺电子丁腈衍生物与α,β-饱和亚胺和酮的不对称共轭加成反应、salen-Al催化剂在含氮杂环化合物与α,β-不饱和酰胺和酮的不对称加成反应的应用(参见：Mark,G.；Eric,N.J.Angew.Chem.Int.Ed.2005,44,2393-2397)。(2)利用手性联萘酚的配体与Zr(Ot-Bu)4的联合催化体系实现α,β-不饱和酮与含氮杂环化合物(吲哚，吡咯)的不对称加成反应(参见：Blay,G.；Fernandez,I.；Pedro,J.R.；Vila,C.Org.Lett.2007,9(13),2601-2607)。(3)以Sc(OTf)3/N,N’-dioxide为催化剂，实现查尔酮与苯并三氮唑的不对称迈克尔加成反应(参见：Jing,W.；Wentao,W.；Xiaohua,L.；Zonghui,H.；Lili,L.；Xiaoming,F.Eur.J.Org.Chem.2011,2039-2042)。综上，目前对于查尔酮与苯并三氮唑的不对称加成反应大多数是利用有机小分子催化实现的，在较高的催化剂用量下只可获得中等的收率且产物的对映选择性仍存在较大的上升空间。另一方面，只有少数的文献报道了利用金属配合物催化该类反应，所以开发一类可催化该类不对称加成反应的催化体系是非常有意义的。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种芳氧功能化脯氨醇手性配体作为催化剂的应用，其可以与稀土金属胺化物共同催化查尔酮类化合物与苯并三氮唑的不对称加成反应，可高收率的得到手性加成产物。本专利技术要求保护芳氧功能化脯氨醇手性配体在催化查尔酮类化合物与苯并三氮唑的不对称加成反应中的应用，包括以下步骤：在无水无氧且含有保护气氛的条件下，将式(1)的α,β-不饱和酮和苯并三氮唑在所述芳氧功能化脯氨醇手性配体与稀土金属胺化物的催化作用下，在有机溶剂中于-40至40℃(优选为-20℃)下反应，反应完全后，得到式(3)的3-苯并三氮唑-1,3-二苯基丙酮类化合物和式(4)所示的3-(2H-苯并三氮唑-2-基)-1,3-二苯基丙酮类化合物，反应路线如下：其中，R1选自氢、烷基、卤素、甲氧基、硝基或CF3；R2选自苯基、烷基取代苯基、C1-C4烷氧基取代苯基、卤代苯基、呋喃基或噻吩基；H2Ln为所述芳氧功能化脯氨醇手性配体；H2Ln的结构式如式(2)所示：其中，R3、R4独立地选自C1-C4烷基、枯基(CMe2Ph)、氢或卤素；RE[N(SiMe3)2]3为所述稀土金属胺化物，其中RE代表稀土金属，RE选自钪、镧、钕、钐、钇或镱。优选地，RE选自钪。本专利技术的α,β-不饱和酮即为查尔酮类化合物。进一步地，所述α,β-不饱和酮、苯并三氮唑、芳氧功能化脯氨醇手性配体和稀土金属胺化物的摩尔比为1:1.0-2.0:0.2:0.1。进一步地，R3、R4为C1-C4烷基、枯基或卤素，且R3、R4均为同一种基团；或者R3为C1-C4烷基，R4为C1-C4烷基或氢，且R3、R4为不同基团。进一步地，C1-C4烷基为甲基、乙基、异丙基、叔丁基或正丁基。优选地，式(2)中，R3、R4均为叔丁基、枯基、甲基或卤素；或者R3为叔丁基，R4为氢或甲基。进一步地，卤素为氟、氯或溴。优选地，卤素为氯。进一步地，当R3、R4均为叔丁基时，芳氧功能化脯氨醇手性配体命名为H2L1；当R3、R4均为枯基时，芳氧功能化脯氨醇手性配体命名为H2L2；当R3、R4均为甲基时，芳氧功能化脯氨醇手性配体命名为H2L3；当R3为叔丁基、R4为氢时，芳氧功能化脯氨醇手性配体命名为H2L4；当R3为叔丁基、R4为甲基时，芳氧功能化脯氨醇手性配体命名为H2L5；当R3、R4均为氯时，芳氧功能化脯氨醇手性配体命名为H2L6。优选地，芳氧功能化脯氨醇手性配体为H2L4。进一步地，反应时间为18-24h。优选地，反应时间为24h。进一步地，所述保护气氛为氩气或氮气。进一步地，所述有机溶剂为四氢呋喃、三氯甲烷、二氯甲烷、二氯乙烷、氯苯、三氯丙烷、甲苯、己烷、乙腈、四氯化碳、甲醇、苄醇、二甲亚砜、N，N-二甲基甲酰胺。优选地，有机溶剂为三氯甲烷。进一步地，反应完全后还包括采用水终止反应并纯化产物的步骤。进一步地，采用柱层析法进行纯化。进一步地，式(3)所示的化合物和式(4)所示的化合物的比例为1-7:1。式(3)所示的化合物的ee值为60-85％。借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：1、本专利技术开拓了一类对于不饱和酮与苯并三氮唑的不对称加成反应催化剂。2、本专利技术反应物普适性较广，能高效催化不饱和酮与苯并三氮唑的不对称加成反应，并获得3-苯并三氮唑-1,3-二苯基丙酮类和3-(2H-苯并三氮唑-2-基)-1,3-二苯基丙酮类两种产物，且3-苯并三氮唑-1,3-二苯基丙酮类化合物的对映选择性良好。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.芳氧功能化脯氨醇手性配体在催化查尔酮类化合物与苯并三氮唑的不对称加成反应中的应用，其特征在于，包括以下步骤：在无水无氧且含有保护气氛的条件下，将式(1)的α,β‑不饱和酮和苯并三氮唑在所述芳氧功能化脯氨醇手性配体与稀土金属胺化物的催化作用下，在有机溶剂中于‑40至20℃下反应，反应完全后，得到式(3)和式(4)所示的化合物，反应路线如下：

【技术特征摘要】
1.芳氧功能化脯氨醇手性配体在催化查尔酮类化合物与苯并三氮唑的不对称加成反应中的应用，其特征在于，包括以下步骤：在无水无氧且含有保护气氛的条件下，将式(1)的α,β-不饱和酮和苯并三氮唑在所述芳氧功能化脯氨醇手性配体与稀土金属胺化物的催化作用下，在有机溶剂中于-40至20℃下反应，反应完全后，得到式(3)和式(4)所示的化合物，反应路线如下：其中，R1选自氢、烷基、卤素、甲氧基、硝基或CF3；R2选自苯基、烷基取代苯基、C1-C4烷氧基取代苯基、卤代苯基、呋喃基或噻吩基；H2Ln为所述芳氧功能化脯氨醇手性配体；H2Ln的结构式如式(2)所示：其中，R3、R4独立地选自C1-C4烷基、枯基、氢或卤素；RE[N(SiMe3)2]3为所述稀土金属胺化物，其中RE代表稀土金属，RE选自钪、镧、钕、钐、钇或镱。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述α,β-不饱和酮、苯并三氮唑、芳氧功能化脯氨醇手性配体和稀土金属胺化物的摩尔比为1:1.0-2.0:0.2:0.1。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆澄容，赵蓓，夏学秀，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32