手性铜复合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种具有通式(I)结构的手性铜复合物及其制备方法和在手性3‑羟基‑2‑氧代吲哚类化合物合成中的应用，其中，通式(I)中的Ar表示苯基或取代苯基，取代苯基中的取代基团分别为C1～C5的烷基、C1～C5的烷氧基和C1～C5的氟烷基中的一种或多种。该手性铜复合物能高效的催化靛红类化合物的不对称Mukaiyama Aldol反应，能够高对映和非对映选择性得到3‑羟基‑2‑氧代吲哚类化合物，且利用该手性铜复合物将反应放大到克级规模时，产物的立体选择性依然能够得到保持。由该种复合物催化的不对称Mukaiyama Aldol反应对水有很好的耐受性。

【技术实现步骤摘要】
手性铜复合物及其制备方法和应用
本专利技术属于有机合成
，涉及一种手性铜复合物及其制备方法和在手性3-羟基-2-氧代吲哚类化合物合成中的应用。
技术介绍
羟醛(Aldol)反应是有机化学家用于构建C-C键的最常用方法之一。MukaiyamaAldol反应是烯醇化物与用路易斯酸活化的羰基化合物的反应，被认为是最成功和使用最广泛的交叉羟醛缩合反应。作为羰基受体，靛红可以很容易地进行不对称羟醛缩合反应，得到光学活性的3-羟基-2-氧代吲哚。然而，据我们所知，靛红的催化不对称的MukaiyamaAldol反应却很少被研究。2010年，A.K.Franz小组报道了由手性钪(III)-吡啶双恶唑啉复合物催化的5-溴-N-甲基靛红与烯醇硅化物的对映选择性MukaiyamaAldol反应，以高的产率和对映选择性得到目标产物(Angew.Chem.，Iht.Ed.，2010，49，744-747)。此外，在2012年，周课题组实现了由金鸡纳生物碱衍生的双功能硫脲催化剂催化的二氟取代的烯醇硅化合物与靛红的对映选择性羟醛缩合反应(Chem.Commun.，2012，48，1919-1921)。2014年，周课题组进一步报道了双功能硫脲催化剂催化的对映体选择性的单氟化烯醇硅醚与靛红的MukaiyamaAldol反应(Org.Chem.Front.，2014，1，742--747)。最近，Alemán小组报道了硫脲双功能有机催化剂催化的靛红与三甲基甲硅烷基烯醇硅化合物的对映选择性MukaiyamaAldol反应(Chem.Commun.，2018，54，2781--2784)。尽管已经有以上这些突破性的前期工作，但是过渡金属催化的靛红与烯醇硅化物的不对称MukaiyamaAldol反应仍然需要深入的研究，而且底物的适用范围也有待扩展，相应产物的ee值也需要进一步提高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种手性铜复合物及其制备方法、和在手性3-羟基-2-氧代吲哚类化合物的合成中作为催化剂的应用。该手性铜复合物可高对映选择性地催化合成手性3-羟基-2-氧代吲哚类化合物。为此，本专利技术提供如下几个方面：<1>.一种手性铜复合物，所述手性铜复合物具有如下通式(I)表示的化学结构：其中，通式(I)中的Ar1和Ar2可以相同或不同，并且分别表示苯基或取代苯基，并且所述取代苯基中的取代基为C1～C5烷基、C1～C5烷氧基或C1～C5氟烷基，优选地为C1～C3烷基、C1～C3烷氧基或C1～C3氟烷基。<2>.根据前述任一项所述的手性铜复合物，其中所述取代苯基中的取代基表示甲基、甲氧基或三氟甲基。<3>.一种用于制备前述任一项所述的手性铜复合物的方法，所述方法包括将二价铜盐、具有下述结构的手性配体LA或LB、含氮有机碱在溶剂中混合反应而制备，其中，手性配体中所涉及的芳香基团Ar1和Ar2可以相同或不同，并且分别表示苯基或取代苯基，取代苯基中的取代基团分别为C1～C5烷基、C1～C5烷氧基与C1～C5氟烷基中的一种或多种。<4>.根据前述任一项所述的方法，其中，所述二价铜盐为选自三氟甲磺酸铜、六氟碲酸铜和溴化铜中的一种或多种，并且所述含氮有机碱为选自三乙胺、氮乙基吗啉和三乙烯二胺中的一种或多种。<5>.根据前述任一项所述的方法，其中，所述手性配体LA或配体LB选自下面的式(L1)～式(L10)中的一种或多种：<6>.根据前述任一项所述的方法，其中，所述二价铜盐、含氮有机碱与配体LA或配体LB的摩尔比为(0.2～2.2)：(0.2～2.2)：(0.2～2.2)。<7>.根据前述任一项所述的方法，其中，所述溶剂为选自甲苯、氯仿、异丙醇与甲基叔丁基醚中的至少一种。<8>.根据<1>-<2>中任一项所述的手性铜复合物或<3>-<7>中任一项所述方法制备的手性铜复合物在不对称MukaiyamaAldol反应中作为催化剂的用途。9.一种手性3-羟基-2-氧代吲哚类化合物的制备方法，所述方法包括：将<1>-<2>中任一项所述的手性铜复合物或<3>-<7>中任一项所述方法制备的手性铜复合物、下式(II)所示的化合物中的至少一种与靛红类化合物在溶剂中混合反应，得到手性3-羟基-2-氧代吲哚类化合物，<10>.根据<9>所述的制备方法，其中，所述方法还包括在反应过程中加入酸性添加剂，并且所述酸性添加剂选自水、六氟异丙醇和邻氟苯酚中的至少一种。本专利技术的手性铜复合物能高效地催化靛红类化合物的不对称MukaiyamaAldol反应，能够以高的对映和非对映选择性得到3-羟基-2-氧代吲哚类化合物，而且，利用该手性铜复合物将反应放大到克级规模时，产物的立体选择性依然能够得到保持。值得一提的是，由该种复合物催化的不对称MukaiyamaAldol反应对水有很好的耐受性。附图说明图1为本专利技术实施例2中得到的目标产物(R，R)-3ab的核磁共振氢谱图；图2为本专利技术实施例2中得到的目标产物(R，R)-3ab的核磁共振碳谱图；图3为本专利技术实施例3中得到的目标产物(R，R)-3bb的核磁共振氢谱图；图4为本专利技术实施例3中得到的目标产物(R，R)-3bb的核磁共振碳谱图；图5为本专利技术实施例4中得到的目标产物(R，R)-3cb的核磁共振氢谱图；图6为本专利技术实施例4中得到的目标产物(R，R)-3cb的核磁共振碳谱图；图7为本专利技术实施例5中得到的目标产物(R，R)-3db的核磁共振氢谱图；图8为本专利技术实施例5中得到的目标产物(R，R)-3db的核磁共振碳谱图；图9为本专利技术实施例6中得到的目标产物(R，R)-3eb的核磁共振氢谱图；图10为本专利技术实施例6中得到的目标产物(R，R)-3eb的核磁共振碳谱图；图11为本专利技术实施例7中得到的目标产物(R，R)-3ad的核磁共振氢谱图；图12为本专利技术实施例7中得到的目标产物(R，R)-3ad的核磁共振碳谱图；图13为本专利技术实施例8-13中得到的目标产物(S，S)-3mb的核磁共振氢谱图；图14为本专利技术实施例8-13中得到的目标产物(S，S)-3mb的核磁共振碳谱图；图15为本专利技术实施例7中得到的目标产物(R，R)-3ad的X-射线衍射单晶结构图；图16为实施例1中所制备的手性铜复合物的质谱检测图。具体实施方式本专利技术的第一方面是提供一种手性铜复合物。所述手性铜复合物具有下式(I)的结构：其中，通式(I)的Ar1和Ar2可以相同或不同，并且分别表示苯基或取代苯基，并且所述取代苯基中的取代基为C1～C5烷基、C1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手性铜复合物，所述手性铜复合物具有如下通式(I)表示的化学结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种手性铜复合物，所述手性铜复合物具有如下通式(I)表示的化学结构：



其中，通式(I)中的Ar1和Ar2相同或不同，并且分别表示苯基或取代苯基，并且所述取代苯基中的取代基为选自C1～C5烷基、C1～C5烷氧基和C1～C5氟烷基中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的手性铜复合物，所述取代苯基中的取代基表示甲基、甲氧基或三氟甲基。


3.一种用于制备权利要求1-2中任一项所述的手性铜复合物的方法，所述方法包括将二价铜盐、具有下述结构的手性配体LA或LB、含氮有机碱在溶剂中混合反应而制备，



其中，手性配体LA或LB中的Ar1和Ar2相同或不同，并且分别表示苯基或取代苯基，所述取代苯基中的取代基团分别为选自C1～C5烷基、C1～C5烷氧基和C1～C5氟烷基中的一种或多种。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述二价铜盐为选自三氟甲磺酸铜、六氟碲酸铜和溴化铜中的一种或多种，并且所述含氮有机碱为选自三乙胺、氮乙基吗啉和三乙烯二胺中的一种或多种。


5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述手性配体LA或配体LB选自下...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪志勇，李金东，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34