一种绿色高效的手性炔醇的合成方法技术

本发明专利技术涉及一种化工技术领域的制备炔醇的方法，其特征在于，在乙醇和甲酸盐中，由手性螺环吡啶胺基膦配体的铱催化剂催化下，使炔酮进行不对称催化转移氢化，得到具有高光学纯度的手性炔醇。本方法避免了碱在氢化反应中的使用，溶剂可再生，能够在较低催化剂的用量下以非常高的对映选择性及收率获得光学活性的手性炔醇，是一种高效、高选择性、经济、可操作性好、环境友好、催化剂可回收以及适合工业生产的新方法。

【技术实现步骤摘要】
一种绿色高效的手性炔醇的合成方法
本专利技术涉及的是一种化工
的方法，具体是一种铱催化不对称转移氢化炔酮制备手性炔醇的方法。
技术介绍
光学活性手性炔醇是合成手性药物和具有重要生理活性天然产物分子的重要手性原料，而通过炔酮化合物的不对称催化转移氢化是合成光学活性手性炔醇的重要方法。不对称催化转移氢化由于其条件温和，操作简便、安全，近年来得到了快速的发展，并已在手性炔醇的制备方面得到了广泛的应用(BlackerA.J.inHandbookofhomogenoushydrogenation，ed.deVries，J.G.andElsevier，C.J.Wiley-VCH，Weinheim，2007，p.1215-1244)。经过对现有技术文献检索，现有的文献报道主要采用Noyori等发展的手性双膦的钌催化剂Ru-TsDPEN以及用iPrOH/KOH或者HCO2H/NEt3为氢源来实现(Matsummura，K.；Hashiguchi，S.；Ikariya，T.；Noyori，R.J.Am.Chem.Soc.1997，119，8738)。这些已发展的不对称催化转移氢化炔酮合成手性炔醇的方法，仍然存在一些缺点和不足。如采用iPrOH/KOH为氢源的体系，溶剂价格较贵，强碱的使用也极大的限制了炔酮类底物的适用范围；采用HCO2H/NEt3为氢源的体系，反应溶剂和催化剂的回收较难，环境友好性差。而本专利技术是一种新的不对称催化转移氢化炔酮制备手性炔醇的方法，采用廉价易得的甲酸盐为氢源、环境友好且可再生的生物质资源乙醇为溶剂，通过超高效手性螺环吡啶胺基膦配体的铱催化剂(Xie，J.-H.；Liu，X.-Y.；Xie，J.-B.；Wang，L.-X.；Zhou，Q.-L.Angew.Chem.，Int.Ed.2011，50，7329；Zhou，Q.-L.；Xie，J.-H.；Liu，X.-Y.；Xie，J.-B.；Wang，L.-X.WO2012065571A1；Zhou，Q.-L.；Xie，J.-H.；Liu，X.-Y.；Xie，J.-B.；Wang，L.-X.CN102040625B)来实现炔酮中碳氧双键(C＝O)的选择性不对称转移氢化，从而制备相应的手性炔醇。该铱催化不对称转移氢化炔酮合成手性炔醇的效率和选择性高，可获得高达99％的收率和达到98％ee的对映选择性，且反应的条件非常温和、操作简单，溶剂和催化剂可以回收再利用，实为一种绿色、高效、高选择性制备手性炔醇的安全、实用新方法。
技术实现思路
本专利技术的针对现有技术存在的上述不足，提供一种不对称催化转移氢化炔酮的方法，从而为制备光学活性炔醇提供绿色、高效、实用新方法。本专利技术不对称催化转移氢化炔酮的方法，其特征在于在手性螺环吡啶胺基膦配体的铱催化剂催化下，对炔酮进行不对称催化转移氢化，得到光学活性的手性炔醇。本专利技术的不对称催化转移氢化炔酮的方法，其特征在于用廉价易得的甲酸盐为氢源，绿色可再生的生物质资源乙醇对炔酮进行不对称催化转移氢化，得到光学活性的手性炔醇。本专利技术的方法所得到的光学活性手性炔醇的构型既可以是(R)-构型也可以是(S)-构型。本专利技术的积极效果是：它是一种绿色、高效、高选择性、经济、可操作性好、环境友好、以及适合工业生产的新方法。能够在较低的催化剂用量下，获得高达99％的收率和达到98％ee的高对映选择性，且反应的条件非常温和、操作简单、安全。具体实施方式根据本专利技术，为了实现不对称催化转移氢化炔酮的方法，可以对具有通式为(1)的炔酮进行不对称催化转移氢化。其催化转移氢化反应过程是：在氩气或氮气保护下，于乙醇中加入炔酮、催化剂、甲酸盐，并在适宜温度下搅拌反应3～50小时得到光学活性手性炔醇。在通式(1)和(2)中：R1、R2为氢原子或卤原子、C1～C8烷基、C1～C8卤代烷基、C2～C8链烯基、C5～C14芳基烷基、C6～C12芳基烯基、-(C1～C8烷基)-OR5，R5是C1～C8烷基、C5～C14芳基烷基或C4～C15芳基，n＝1～5；所得通式为(2)的手性炔醇的构型既可以是(R)-构型也可以是(S)-构型。适宜的手性螺环吡啶胺基膦配体包括如下结构式所示：其中，DTB为3，5-二叔丁基苯基；Xyl为3，5-二甲基苯基；tBu为叔丁基；铱催化剂的结构既可是(R)-构型也可以是(S)-构型；本专利技术中“C1～C8烷基”表示直链或支链的含有至多10个碳原子的烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、己基、叔己基、庚基、异庚基、辛基及异辛基。类似地，“C1～C8烷氧基”表示通过氧原子连接的如上文所定义的烷基，如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等。“芳基”表示具有芳香环结构性质的取代基，如苯基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基、吲哚基，以及芳环上带有不同取代基的芳基，如对甲苯基，对甲氧基苯基，对氯苯基等。“链烯基”表示含有双键的链状烷基，如烯丙基、丙烯基，1-丁烯基，2-丁烯基等。本专利技术所述的不对称催化转移氢化炔酮中所使用的手性螺环吡啶胺基膦配体的铱催化剂按文献方法的制备(Xie，J.-H.；Liu，X.-Y.；Xie，J.-B.；Wang，L.-X.；Zhou，Q.-L.Angew.Chem.，Int.Ed.2011，50，7329；Zhou，Q.-L.；Xie，J.-H.；Liu，X.-Y.；Xie，J.-B.；Wang，L.-X.WO2012065571A1；Zhou，Q.-L.；Xie，J.-H.；Liu，X.-Y.；Xie，J.-B.；Wang，L.-X.CN102040625B)。具体制备方法如下：在1～10atm氢气压力下，反应温度为25～40℃的条件下，1当量的铱金属前体(如[Ir(cod)Cl]2(cod＝环辛二烯)、[Ir(cod)2]BF4、[Ir(cod)2]PF6、[Ir(cod)2]SbF6、[Ir(cod)2]OTf)与1～1.2当量的手性螺环吡啶胺基膦配体在有机溶剂中络合反应0.5～4小时，脱溶得到相应的铱催化剂。本专利技术所采用的铱催化剂优选[Ir(cod)Cl]2作为前体，(S)-N-(3-甲基吡啶-2-甲基)-7-二-(3，5-二叔丁基苯基)膦基-7′-氨基-1，1′-螺二氢茚作为配体。本专利技术所述的不对称催化转移氢化炔酮中所使用的氢源为甲酸的金属盐(如甲酸钾、甲酸钠、甲酸铯、甲酸锂)。本专利技术所述的不对称催化转移氢化炔酮中所使用的溶剂乙醇。根据本专利技术，在进行不对称催化转移氢化反应时，反应的温度为40-100℃，底物炔酮和催化剂的摩尔比为100∶1-1000∶1，氢源的浓度为0.002-0.1M，底物的浓度为0.001-2.0M，不对称催化转移氢化反应的时间为3-50小时。本专利技术通过下列实施实例进一步举例说明，但以下实例仅有助于进一步理解本专利技术，但不能限制本专利技术的内容。在下面的实施例中，根据R1和R2的取代基不同用1a、1b、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对炔酮不对称催化转移氢化合成手性炔醇的方法，其特征在于在手性螺环吡啶胺基膦配体的铱催化剂以及甲酸盐存在的条件下，对炔酮进行不对称催化转移氢化得到具有一定光学纯度的手性炔醇。/n

【技术特征摘要】
1.一种对炔酮不对称催化转移氢化合成手性炔醇的方法，其特征在于在手性螺环吡啶胺基膦配体的铱催化剂以及甲酸盐存在的条件下，对炔酮进行不对称催化转移氢化得到具有一定光学纯度的手性炔醇。


2.按照权利要求1所述的炔酮的不对称催化转移氢化的方法，其特征在于通过如下的氢化反应过程：



在通式I和II中：
R1、R2为氢原子或卤原子、C1～C8烷基、C1～C8卤代烷基、C2～C8链烯基、C5～C14芳基烷基、C6～C12芳基烯基、-(C1～C8烷基)-OR5，R5是C1～C8烷基、C5～C14芳基烷基或C4～C15芳基，n＝1～5；
所得通式为II的手性醇的构型既可以是(R)-构型也可以是(S)-构型。


3.适宜的手性催化剂中的手性螺环胺基吡啶膦配体包括如下结构式所示：



其中DTB为3，5-二叔丁基...

【专利技术属性】
技术研发人员：周其林，谢建华，张洋铭，袁明磊，刘伟朋，王立新，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津;12