一种钯催化不对称碳氢键和碳碳键活化构建轴手性联芳化合物的方法技术

本发明专利技术提供一种钯催化不对称碳氢键和碳碳键活化构建轴手性联芳化合物的方法，所述的方法为：在钯催化剂、手性助剂和添加剂的作用下，联芳基醛分别与2‑乙烯环丙烷‑1,1‑二酯、环丙醇发生不对称C‑H/C‑C活化反应，反应结束后，并经相应的处理得到轴手性联芳化合物；本发明专利技术通过过渡金属催化不对称C‑C/C‑H活化的方法实现了轴手性联芳化合物的合成，进一步发展了过渡金属催化C‑C/C‑H活化的研究技术，同时扩充了轴手性联芳化合物的合成策略；反应底物适应性广，产物立体选择性强，通过氨基酸或者其类似物手性控制，可以使产物具有很高的ee值；合成了多种轴手性联芳化合物，合成方法简便，原子经济性好，合成效率高。

Palladium catalyzed asymmetric hydrocarbon and carbon carbon bond activation for the construction of axially chiral biaryl compounds

【技术实现步骤摘要】
一种钯催化不对称碳氢键和碳碳键活化构建轴手性联芳化合物的方法
本专利技术涉及化合物合成
，尤其是一种钯催化不对称碳氢键和碳碳键活化构建轴手性联芳化合物的方法。
技术介绍
碳氢键(C-H)和碳碳键(C-C)存在于有机分子中，是有机化学领域研究的重点对象。近年来，过渡金属催化选择性C-H活化在有机合成研究中发展迅猛，其在构建多种分子骨架方面表现出强大的优越性(原子经济性、简单高效)。另外，过渡金属催化选择性C-C活化由于能直接断裂碳碳键快速重组分子骨架，使更多的有机反应成为可能，近些年来也引起了化学家们广泛的关注。尽管C-H活化和C-C活化分别在有机合成领域取得了瞩目的成就，但是，在过渡金属催化研究中，关于融合C-H/C-C双活化的研究仍然有所欠缺，毕竟很难确保两者在反应过程中互不干扰，因此，相关的技术方法有待开发。另外，过渡金属催化的融合C-H/C-C双活化的不对称反应研究更是鲜有报道，可能原因是在C-H/C-C活化过程中很难找到适合的催化系统控制反应的立体选择性。目前，关于过渡金属催化不对称C-H/C-C活化的方法主要有：2007年Murakami课题组以3-(2-羟苯基)环丁酮为原料，以(R)-(+)-2,2'-双[二(4-甲基苯基膦)]-1,1'-联萘为手性配体，通过铑催化不对称C-C断裂的方法合成3,4-二氢香豆素(T.Matsuda,M.Shigeno,M.Murakami.J.Am.Chem.Soc.2007,129,12086)；后来，Cramer课题组报道了铑催化环丁醇不对称C-H/C-C活化的方法，以较高的对映选择性合成了一系列吲哚类化合物(T.Seiser,O.A.Roth,N.Cramer.Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,6320；T.Seiser,G.Cathomen,N.Cramer.Synlett.2010,11,1699.)；2012年J.Rainey课题组发展了Pd(Ⅱ)/布朗斯特酸催化的不对称C-H活化和C-C断裂的方法合成螺环化合物(Z.Chai,T.J.Rainey,J.Am.Chem.Soc.2012,134,3615)。但是，反应普遍性差，而且途径单一。轴手性联芳结构广泛存在于天然产物、药物分子和有机催化剂中，是一类具有潜在生物活性与催化作用的手性分子。目前，很多存在于自然界中的轴手性联芳分子在医药中得到了普遍的应用，例如具有抗病毒作用的(+)-Isoschizandrin(联苯环辛烯类木脂素)和其类似物，临床上常用的抗生素万古霉素，还有具有避孕作用的棉酚等。另外，在有机合成领域，这类手性联芳分子能够作为手性催化剂和辅基配体，例如BINOLs(手性联二萘酚)和BINAPs(手性联萘二苯磷)及其修饰化合物。因此，合成此类手性联芳分子骨架具有重大的实际意义和应用前景。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种钯催化不对称碳氢键和碳碳键活化构建轴手性联芳化合物的方法，本专利技术通过将C-H活化和C-C活化融合为一体，进一步提高了合成效率。本专利技术的技术方案为：一种钯催化不对称碳氢键和碳碳键活化构建轴手性联芳化合物的方法，所述的方法为：在钯催化剂、手性助剂和添加剂的作用下，联芳基醛分别与2-乙烯环丙烷-1,1-二酯、环丙醇发生不对称C-H/C-C活化反应，反应结束后，并经相应的处理得到轴手性联芳化合物；其反应合成如下：式中，R、R’为H、烷基、烷氧基、卤素、三氟甲基，酯基，或者R、R’分别与其相连的苯环共同形成萘基；R1为烷基；R2为羟基或者烷基胺；R3为烷基；R4烷基、或芳基。在反应过程中，通过手性助剂控制，可以使得不对称C-H/C-C活化反应产物具有85％～>99％ee值。优选的，所述的联芳基醛与2-乙烯环丙烷-1,1-二酯发生不对称C-H/C-C活化反应后，在氢气氛围下用雷尼镍[Raney-(Ni)/H2]进行还原反应；所述的添加剂由氧化剂Oxidant、银盐和有机酸Acid组成，反应式如下：式中，R1-R4、R5-R8分别为H、烷基、烷氧基、卤素、三氟甲基，酯基，或者R1、R2与其相连的苯环共同形成萘基，或者R5、R6与其相连的苯环共同形成萘基；R9为烷基。优选的，所述的添加剂由氧化剂Oxidant、银盐和有机酸Acid组成，反应式如下：式中，R1-R4、R5-R8分别为H、甲基、乙基、叔丁基、甲氧基、氯、氟、三氟甲基、酯基中的一个或者多个，R9为甲基、乙基、异丙基中的一个。优选的，所述的联芳基醛、2-乙烯环丙烷-1,1-二酯、钯催化剂、手性助剂、氧化剂、银盐、有机酸的摩尔比为1：2.5：0.1：0.3：1：1.5：2。优选的，所述的联芳基醛与环丙醇发生不对称C-H/C-C活化反应，反应结束经过后处理得到一种或者两种轴手性联芳化合物；其中，所述的添加剂为氧化剂Oxidant或者是氧化剂和碱Base组成，其反应式为：其中，R1-R4、R5-R8分别为H、烷基、烷氧基、卤素、三氟甲基、酯基，或者R1、R2与其相连的苯环共同形成萘基，或者R5、R6与其相连的苯环共同形成萘基；R’为烷基、或芳基；Ar2为苯环、或噻吩环、或呋喃环中的一个。优选的，所述的联芳基醛、环丙醇，钯催化剂、手性助剂、氧化剂、碱的摩尔比为1：2.5：0.1：0.3：1：1.5：2。优选的，所述的添加剂为氧化剂Oxidant或者由氧化剂和碱Base组成，其反应式为：其中，R1-R4、R5-R8分别为H、甲基、乙基、甲氧基、氯、氟、三氟甲基、酯基中的一个或者多个；R’为烷基、芳基、苄基、苯并呋喃中的一个；Ar2为苯环、噻吩环、呋喃环中的一个。优选的，所述的联芳基醛、环丙醇，钯催化剂、手性助剂、氧化剂、碱的摩尔比为1：3：0.1：0.3：1：2。优选的，所述的钯催化剂为醋酸钯。优选的，所述的手性助剂为手性的氨基酸或者其类似物烷基酰胺。优选的，所述的手性助剂为异亮氨酸类似物二乙基酰胺。优选的，所述的氧化剂Oxidant为苯醌。优选的，所述的银盐为氧化银、醋酸银、对甲苯磺酸银、氟化银、碳酸银中的一种或者多种的混合。更优选的，所述的银盐为氧化银。优选的，所述的有机酸为三氟醋酸、苯甲酸、金刚烷甲酸、金刚烷乙酸、磷酸二苄酯、正丁酸中的一种或者多种的混合。更优选的，所述的有机酸为三氟醋酸。优选的，所述的溶剂为醋酸、三氟乙醇、六氟异丙醇中的一种或者多种的混合。更优选的，所述的溶剂为醋酸，或三氟乙醇和醋酸的混合溶剂，体积比为9：1。优选的，所述的活化反应的温度为50～70℃，反应时间为24～48小时；在氢气氛围下用雷尼镍[Raney-(Ni)/H2]进行还原反应的温度为室温，反应时间为1～5小时。优选的，所述的碱为甲醇钠、乙醇钠、磷酸氢二钠、正丁酸钠、苯氧乙酸钠中的一种或者多种的混合。本专利技术的有益效果为：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钯催化不对称碳氢键和碳碳键活化构建轴手性联芳化合物的方法，所述的方法为：/n在钯催化剂、手性助剂和添加剂的作用下，联芳基醛分别与2-乙烯环丙烷-1,1-二酯、环丙醇发生不对称C-H/C-C活化反应，反应结束后，并经相应的处理得到轴手性联芳化合物；其反应合成如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种钯催化不对称碳氢键和碳碳键活化构建轴手性联芳化合物的方法，所述的方法为：
在钯催化剂、手性助剂和添加剂的作用下，联芳基醛分别与2-乙烯环丙烷-1,1-二酯、环丙醇发生不对称C-H/C-C活化反应，反应结束后，并经相应的处理得到轴手性联芳化合物；其反应合成如下：



式中，R、R’为H、烷基、烷氧基、卤素、三氟甲基，酯基，或者R、R’分别与其相连的苯环共同形成萘基；R1为烷基；R2为羟基或者烷基胺；R3为烷基；R4烷基、或芳基。
在反应过程中，通过手性助剂控制，可以使得不对称C-H/C-C活化反应产物具有85％～>99％ee值。


2.根据权利要求1所述的一种钯催化不对称碳氢键和碳碳键活化构建轴手性联芳化合物的方法，其特征在于：所述的联芳基醛与2-乙烯环丙烷-1,1-二酯发生不对称C-H/C-C活化反应后，在氢气氛围下用雷尼镍[Raney-(Ni)/H2]进行还原反应；
所述的添加剂由氧化剂Oxidant、银盐和有机酸Acid组成，反应式如下：



式中，R1-R4、R5-R8分别为H、烷基、烷氧基、卤素、三氟甲基，酯基，或者R1、R2与其相连的苯环共同形成萘基，或者R5、R6与其相连的苯环共同形成萘基；R9为烷基；
所述的氧化剂Oxidant为苯醌；
所述的银盐为氧化银、醋酸银、对甲苯磺酸银、氟化银、碳酸银中的一种或者多种的混合；
所述的有机酸为三氟醋酸、苯甲酸、金刚烷甲酸、金刚烷乙酸、磷酸二苄酯、正丁酸中的一种或者多种的混合。


3.根据权利要求2所述的一种钯催化不对称碳氢键和碳碳键活化构建轴手性联芳化合物的方法，其特征在于：所述的添加剂由氧化剂Oxidant、银盐和有机酸Acid组成，反应式如下：



式中，R1-R4、R5-R8分别为H、甲基、乙基、叔丁基、甲氧基、氯、氟、三氟甲基、酯基中的一个或者多个，R9为甲基、乙基、异丙基中的一个；
所述的氧化剂Oxidant为苯醌；
所述的银盐为氧化银、醋酸银、对甲苯磺酸银、氟化银、碳酸银中的一种或者多种的混合；
所述的有机酸为三氟醋酸、苯甲酸、金刚烷甲酸、金刚烷乙酸、磷酸二苄酯、正丁酸中的一种或者多种的混合。


4.根据权利要求2或3所述的一种钯催化不对称碳氢键和碳碳键活化构建轴手性联芳化合物的方法，其特征在于：联芳基醛、2-乙烯环丙烷-1,1-二酯、钯催化剂、手性助剂、氧化剂、银盐、有机酸的摩尔比为1：2.5：0.1：0.3：1：1.5：2。

【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩明，史炳锋，廖港，徐学涛，张焜，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：发明
国别省市：广东;44