一种磷中心手性化合物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磷中心手性化合物的制备方法，具体包括如下步骤：在氧化剂、钯盐和N‑单保护手性氨基酸配体的存在下，式(II)所示的2‑吡啶基二芳基膦氧化物和式(III)所示的烯烃衍生物发生C‑H键烯基化反应生成式(I)所示的磷中心手性化合物。该方法对各种2‑吡啶基二芳基膦氧化物和烯烃中不同种类的取代基，尤其是位阻较大的烯烃，均具有较好的适应性并且产率稳定、对映选择性优异。

【技术实现步骤摘要】
一种磷中心手性化合物的制备方法
本专利技术涉及不对称化学合成
，具体涉及一种磷中心手性化合物的制备方法。
技术介绍
手性磷化合物作为手性配体和催化剂已在多种类型的不对称催化反应中发挥了重要作用。由于构建磷手性中心的难度大，因此在研究早期，化学家们更关注于手性碳骨架的构筑，而磷手性中心往往被忽视。近十余年来，通过化学家们坚持不懈的努力，在磷中心手性化合物的不对称合成特别是通过新颖的不对称催化反应制备此类化合物上已经取得了很大的成就。如仲膦氧化物与含有离去基团芳烃的交叉偶联反应等。但相关合成路线往往需要预先制备含官能团的底物，反应路线的原子经济性、步骤经济性差。另外，这些催化反应或多或少存在着一些问题，如反应底物范围受限，低转换率和较低的立体选择性。众所周知，C-H键是一种广泛存在于各类有机化合物的化学键。C-H键活化策略被公认为是一种最直接、快捷构建C-C键和C-杂原子键的有效方法，在提高反应原子经济性的同时还大大缩短了合成路线，减少了废物的排放，属于绿色化学过程。近年来随着化学家在此领域的持续深入研究，已经开发出不少高效的催化体系，对特定结构的底物芳基C-H键实现了区域选择性和立体选择性的官能化，成功实现了磷中心手性化合物的合成。如段伟良等人利用分子内不对称芳基C-H键芳化反应在磷中心手性化合物的催化合成中取得了较高的收率和对映选择性(Palladium-CatalyzedEnantioselectiveC–HArylationfortheSynthesisofP-StereogenicCompounds.Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,6265)。韩福社等人利用磷酰胺定向的分子间不对称芳基C-H键芳化反应合成了系列磷中心手性化合物，取得了中等到良好的收率和优异的对映选择性(Palladium-CatalyzedEnantioselectiveSynthesisofP-StereogenicPhosphinamidesviaDesymmetricC–HArylation,J.Am.Chem.Soc.,2015,137,632)。然而，从非手性原料出发，利用过渡金属催化分子间的对映选择性C-H键烯基化反应合成磷中心手性化合物的研究还未见报道。
技术实现思路
本专利技术提供了一种磷中心手性化合物的制备方法，在氧化剂、钯盐与N-单保护手性氨基酸配体形成络合物的存在下，以2-吡啶基二芳基膦氧化物和烯烃衍生物为原料进行分子间不对称C-H键烯基化反应合成制备磷中心手性化合物，操作简单，后处理方便，收率稳定。本专利技术解决上述技术问题所提供的技术方案为：一种磷中心手性化合物的制备方法，包括以下步骤，在氧化剂、钯盐和N-单保护手性氨基酸配体的存在下，式(II)所示的2-吡啶基二芳基膦氧化物和式(III)所示的烯烃衍生物发生C-H键烯基化反应生成式(I)所示的磷中心手性化合物；其中，m为0、1、2、3或4；n为0、1、2或3；R1为H、C1～6烷基或C6～10芳基，所述的C1～10烷基或C6～10芳基任选被1～3个卤素、甲基、OH或NH2取代；或者，两个相邻的R1与其相连的吡啶基一起形成喹啉基；R2为H、卤素、C1～6烷基、C1～6烷氧基或C6～10芳基，所述的C1～6烷基、C1～6烷氧基或C6～10芳基任选被1～3个卤素、甲基、OH或NH2取代；或者，两个相邻的R2与其相连的苯基一起形成萘基；R3为H、C1～6烷基、-C(＝O)O-C1～6烷基、C1～6烷基-CHO、-C(＝O)-C1～6烷基、-P(＝O)-(O-C1～6烷基)3、-S(＝O)2-C1～6烷基、-S(＝O)2-C6～20芳基、-Si(C1～6烷基)3、C6～20芳基，所述的C6～20芳基任选被1～3个卤素、甲基、杂芳基、OH、NH2或-N(Ph)2取代，所述的C1～6烷基、-S(＝O)2-C6～20芳基、-Si(C1～6烷基)3任选被1～3个卤素、甲基、OH或NH2取代。优选地，所述的R1为H、C1～4烷基或苯基，所述的C1～4烷基或苯基任选被1～3个卤素取代。优选地，所述的R1为H、甲基、叔丁基或苯基，所述的甲基、叔丁基或苯基任选被1～3个卤素取代。所述的两个相邻的R1与其相连的吡啶基一起形成喹啉基，所述的喹啉基为所述两个相邻的R2与其相连的苯基一起形成萘基，所述的萘基为优选地，所述的R2为H、卤素、C1～4烷基、C1～4烷氧基或苯基，所述C1～4烷基、C1～4烷氧基或苯基任选被1～3个卤素取代。优选地，所述的R2为H、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基或苯基，所述甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基或苯基任选被1～3个卤素取代。在磷中心手性化合物的制备过程中，大位阻的烯烃也能顺利反应。优选地，所述的R3为H、甲酯、乙酯、正丁酯、叔丁酯、对甲氧基苯基、对硝基苯基、对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、对甲基苯基、苯基砜基、磷酸二甲酯、磷酸二乙酯、三甲基硅基、二苯基氨基苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基或所述萘基、蒽基、菲基或芘基任选被1～3个卤素取代。所述的钯盐为醋酸钯、二(乙酰丙酮)钯、三氟乙酸钯、四(乙腈)四氟硼酸钯或氯化钯。所述的N-单保护手性氨基酸配体为所述的氧化剂为醋酸铜、醋酸银、碳酸银、氧化银或苯醌。所述的C-H键烯基化反应的反应温度为40-80℃，反应时间为6-48h。所述的C-H键烯基化反应的反应介质为甲醇、四氢呋喃、特戊醇、甲苯或六氟异丙醇。溶剂优选特戊醇，此时反应能以较高收率和对映选择性得到目标产物。本专利技术所述的磷中心手性化合物的制备方法还包括以下后处理步骤，反应结束后，混合物用水稀释，萃取后有机相用硅胶柱层析分离出式(I)所示的磷中心手性化合物。所述的式(II)所示的2-吡啶基二芳基膦氧化物的浓度为0.1～0.5mol/L的溶液。所述的氧化剂和式(II)所示的2-吡啶基二芳基膦氧化物的摩尔比为1.1～3：1。所述的钯盐和式(II)所示的2-吡啶基二芳基膦氧化物的摩尔比为0.01～0.1：1。所述的N-单保护手性氨基酸配体和式(II)所示的2-吡啶基二芳基膦氧化物的摩尔比为0.01～0.2：1。所述的式(III)所示的烯烃衍生物和式(II)所示的2-吡啶基二芳基膦氧化物的摩尔比为1.1～3：1。所述的氧化剂、钯盐、N-单保护手性氨基酸配体、式(II)所示的2-吡啶基二芳基膦氧化物和式(III)所示的烯烃衍生物的摩尔比为1.1～3：0.01～0.1：0.01～0.2：1：1.1～3。除非另有规定，术语“被取代的”是指特定原子上的任意一个或多个氢原子被取代基取代，包括重氢和氢的变体，只要特定原子的价态是正常的并且取代后的化合物是稳定的。当取代基为酮基(即＝O)时，意味着两个氢原子被取代。酮取代不会发生在芳香基上。术语“任选被取代的”是指可以被取代，也可以不被取代，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷中心手性化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n在氧化剂、钯盐和N-单保护手性氨基酸配体的存在下，式(II)所示的2-吡啶基二芳基膦氧化物和式(III)所示的烯烃衍生物发生C-H键烯基化反应生成式(I)所示的磷中心手性化合物；/n

【技术特征摘要】
1.一种磷中心手性化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在氧化剂、钯盐和N-单保护手性氨基酸配体的存在下，式(II)所示的2-吡啶基二芳基膦氧化物和式(III)所示的烯烃衍生物发生C-H键烯基化反应生成式(I)所示的磷中心手性化合物；



其中，
m为0、1、2、3或4；
n为0、1、2或3；
R1为H、C1～6烷基或C6～10芳基，所述的C1～10烷基或C6～10芳基任选被1～3个卤素、甲基、OH或NH2取代；或者，两个相邻的R1与其相连的吡啶基一起形成喹啉基；
R2为H、卤素、C1～6烷基、C1～6烷氧基或C6～10芳基，所述的C1～6烷基、C1～6烷氧基或C6～10芳基任选被1～3个卤素、甲基、OH或NH2取代；或者，两个相邻的R2与其相连的苯基一起形成萘基；
R3为H、C1～6烷基、-C(＝O)O-C1～6烷基、-C1～6烷基-CHO、-C(＝O)-C1～6烷基、-P(＝O)-(O-C1～6烷基)3、-S(＝O)2-C1～6烷基、-S(＝O)2-C6～20芳基、-Si(C1～6烷基)3或C6～20芳基，
所述的C6～20芳基任选被1～3个卤素、甲基、杂芳基、OH、NH2或-N(Ph)2取代，所述的C1～6烷基、-S(＝O)2-C6～20芳基、-Si(C1～6烷基)3任选被1～3个卤素、甲基、OH或NH2取代。


2.根据权利要求1所述的磷中心手性化合物的制备方法，其特征在于，所述的R3为H、甲酯、乙酯、正丁酯、叔丁酯、对甲氧基苯基、对硝基苯基、对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、对甲基苯基、苯基砜基、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、三甲基硅基、二苯基氨基苯基、萘基、蒽基、菲基或芘基，所述萘基、蒽基、菲基或芘基任选被1～3个卤素、杂芳基或-N(Ph)2取代。
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【专利技术属性】
技术研发人员：崔玉明，徐利文，马伟扬，林燕，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33