一种手性四醇类糖醇化合物的不对称合成方法技术

技术编号:25747621 阅读:41 留言:0更新日期:2020-09-25 20:59
1,2,3,4‑四醇(C4糖醇)是一种具有四个连续相邻的手性羟基的化合物,具有极高的应用价值。本发明专利技术提供一种制备手性1,2,3,4‑四醇类化合物的方法。所述方法是在有机溶剂中,通过二茂铁类型PNN类、PNO类三齿配体的铱配合物催化剂和碱的作用,将化合物I和氢气进行不对称催化氢化反应,通过动态动力学机制能够快速、高效地构建含有连续四个手性中心的1,2,3,4‑四醇类化合物,具有很高的原子经济性。本发明专利技术方法制备所得的产物对映选择性非常高,dr值最高可达>99:<1,立体选择性,ee值最高超过了99.9%。本发明专利技术所用底物易于制备,且反应条件温和,后处理操作方便简洁,即可以高收率、高对映选择性地得到目标化合物,底物适用范围广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种手性四醇类糖醇化合物的不对称合成方法
本专利技术属于有机合成方法学领域,涉及不对称氢化和动态动力学合成手性四醇类糖化合物的不对称合成方法。
技术介绍
糖类化合物是一种含有多羟基的有机化合物,其性质丰富且涉及到许多生物学过程。目前,糖类化合物仅能从天然来源获得,这种密集氧化的骨架对于很多学科具有重要的应用价值。因此,具有糖仿生作用和含有氧官能化手性合成子作用的糖醇正日益成为开发新药和功能材料的研究对象。因此,开发简单的合成方法来构建这些糖醇类化合物就显得意义非常。一般来说,糖醇具有以下特点:立体多样性(羟基的构型)、取代基多样性和羟基链的长度多样性。然而,聚羟基化结构在有机溶剂中的溶解度差,热稳定性差,功能化范围有限。因此,糖醇相对来说难以获得,这阻止了糖醇在进一步合成化学上的应用,也就失去了其在药物设计中所必需的结构-活性关系的全面评估。1,2,3,4-四醇(C4糖醇)是一种具有四个连续相邻的手性羟基的化合物,广泛存在于医药、农药、日用化学品和有机材料中。传统的合成1,2,3,4-四醇骨架的方法主要有共轭二烯的Sharpless双羟基化、1,2-二氧嘧啶的双羟基化和还原、糖类化合物的脱氧、代谢活化、亲核加成或还原,以及来自酒石酸衍生化。然而,这些方法通常是多步,不仅耗时耗力,且效率低下。
技术实现思路
本专利技术提供了一种通过不对称氢化消旋体底物顺式-2,3-二羟基-1,4-二酮类化合物,构建含有连续四个手性中心的1,2,3,4-四醇(C4糖醇)化合物的方法。在手性催化剂和氢气压力及碱的条件下,利用利用动态动力学的方法,能够快速、高效地构建手性1,2,3,4-四醇(C4糖醇)化合物的方法。本专利技术条件温和,操作简单,以高收率、高对映选择性和高立体选择性得到目标化合物,且底物适用范围广,产物应用价值高。本专利技术提供的合成手性1,2,3,4-四醇(C4糖醇)化合物的方法,其反应方程式如下:式中R1,R2为烷基取代基或芳基取代基。当R1=R2时,其为苯基,4-甲基苯基,4-甲氧基苯基,4-环己基苯基,4-正丁基苯基,4-氟苯基,2-甲基苯基,2-甲氧基苯基,2-氟苯基,3-甲基苯基,3-甲氧基苯基,1-萘基,1-呋喃基,1-噻吩基。当R1≠R2时,R1为苯基时,R2为4-甲基苯基,4-甲氧基苯基,4-异丁基苯基,4-氯苯基,2-甲基苯基,2-甲氧基苯基,3-甲基苯基,3-甲氧基苯基,1-萘基,1-呋喃基,1-噻吩基,甲基。本专利技术提供的一种式II化合物的的制备方法,其中所述的不对称氢化催化剂包括但不限于二茂铁类型三齿配体催化剂。其中所述的二茂铁类型三齿配体催化剂可以是的铱PNN类或铱PNO类。其中,所述的铱PNN类催化剂中,所述的PNN配体可以是f-amphox,f-amphamide或它们的衍生物。所述的铱PNO类催化剂中,所述的PNO配体可以是f-amphol,f-ampha或它们的衍生物。铱PNN类催化或者铱PNO类催化剂以所述PNN配体或PNO配体与过渡金属Ir络合物前体在有机溶剂原位络合而成。其中所述的过渡金属Ir络合物前体包括:[Ir(COD)Cl]2,Ir(COD)X,[Ir(COE)Cl]2,Ir(COD)X,[Ir(NBD)2Cl]2,[Ir(NBD)2]X。其中X为平衡阴离子。铱PNN类催化剂等结构如下在一些实施例中,所述的不对称氢化催化剂的用量可以是不对称氢化反应的常规用量;作为本专利技术较佳的反应用量,按催化剂与化合物I的摩尔比计,可以是1:200~1000。本专利技术提供的一种式II化合物的制备方法,所述的有机溶剂是用于不对称氢化催化反应的有机溶剂,如甲醇、乙醇、异丙醇、二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯、1,2-二氯乙烷中的一种或多种,较佳的为二氯甲烷,1,2-二氯乙烷,甲苯的一种或多种。本专利技术提供的一种式II化合物的制备方法,所述的碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾、叔丁醇锂、醋酸钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯中的一种或多种。在一些实施例中,制备式II化合物的方法中,所采用的碱的用量可以是常规反应所用催化量;作为本专利技术较佳的反应用量,按所用碱与化合物I摩尔比计,可以是1:100~1:1000。本专利技术提供的一种式II化合物的制备方法,不对称氢化反应的压力为不对称氢化反应的常规压力。较佳的氢气的压力为20~80atm,更佳的为60~80atm。本专利技术提供的一种式II化合物的制备方法,所述的不对称氢化反应的温度为本领域催化氢化反应的常用温度,较佳的为20~80℃,更佳的为25~30℃。与现有的技术相比,本专利技术的提供的式II化合物化合物制备方法,其合成的立体选择性和收率能够大幅提高,本专利技术的合成方法立体选择性ee值最高>99.9%,对映选择性dr>99:<1。因此,本专利技术提供了一种高效、高收率、高对映选择性和高立体选择性的得到系列1,2,3,4-四醇(C4糖醇)化合物的方法。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案,下面进一步披露一些非限制实施例对本专利技术作进一步的详细说明。结构确证技术手段均为本领域技术人员知晓的通用技术手段,核磁共振技术,高分辨质谱。手性光学性质确证技术手段均为本领域技术人员知晓的通用技术手段,高效液相色谱法,旋光光度测定法。实施例:式II化合物的通用合成法1.催化剂金属络合物的合成在手套箱中,称取配体(0.011mmol,2.2equiv),[Ir(COD)Cl]2(3.4mg,0.005mmol,1equiv),加入1mL超干THF,室温搅拌1.0小时,配制成浓度为0.01mol/L的催化剂金属络合物。2.以底物和催化剂的摩尔比S/C=200为例:在手套箱中,称取底物(0.2mmol),加入Cs2CO3(3.3mg,0.01mmol),2mLTHF。在手套箱中,用微量注射器向底物溶液中加入催化剂金属络合物(100μL,0.1×10-3mmol),随后将该反应瓶转移到高压釜内,拧紧反应釜,将釜移出手套箱。用20atmH2置换釜体三次后向高压釜内充入60atmH2随即关紧进气阀,在室温搅拌24小时后,结束反应通风。在橱内,打开放气阀缓慢放尽釜体中的氢气。旋干反应溶剂,用DCM重结晶即得到产物,收率91~98%。具体实施例如下:化合物3a的制备在手套箱中,准确称取底物1a(54mg,0.2mmol),Cs2CO3(3.3mg,0.01mmol),2mLTHF,置于装有搅拌子的10mL反应瓶中。在手套箱中,用微量注射器向底物溶液中加入催化剂金属络合物(100μL,0.1×10-3mmol),随后将该反应瓶转移到高压釜内,拧紧反应釜,将釜移出手套箱。用20atmH2置换釜体三次后向高压釜内充入60atmH2随即关紧进气阀,在室温搅拌24小时后,结束反应通风。在橱内,打开放气阀缓慢放尽釜体中的氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有连续四个手性中心的1,2,3,4-四醇(C4糖醇)化合物的不对称合成方法。在有机溶剂中,以不对称氢化反应催化剂和碱的作用下,将化合物I和氢气进行不对称催化氢化反应制备获得式II化合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种含有连续四个手性中心的1,2,3,4-四醇(C4糖醇)化合物的不对称合成方法。在有机溶剂中,以不对称氢化反应催化剂和碱的作用下,将化合物I和氢气进行不对称催化氢化反应制备获得式II化合物。



其特征在于R1,R2为烷基取代基或芳基取代基。
当R1=R2时,其为苯基,4-甲基苯基,4-甲氧基苯基,4-环己基苯基,4-正丁基苯基,4-氟苯基,2-甲基苯基,2-甲氧基苯基,2-氟苯基,3-甲基苯基,3-甲氧基苯基,1-萘基,1-呋喃基,1-噻吩基。
当R1≠R2时,R1为苯基时,R2为4-甲基苯基,4-甲氧基苯基,4-异丁基苯基,4-氯苯基,2-甲基苯基,2-甲氧基苯基,3-甲基苯基,3-甲氧基苯基,1-萘基,1-呋喃基,1-噻吩基,甲基。


2.根据权利要求1所述的制备方法,其中所述的碱是氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾、叔丁醇锂、醋酸...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋静远王百贵
申请(专利权)人:凯特立斯深圳科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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