手性邻二胺化合物和手性氮杂环卡宾化合物及它们的制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及不对称合成技术领域，公开了一种手性邻二胺化合物和手性氮杂环卡宾化合物及它们的制备方法和应用，该手性邻二胺化合物具有式(1)所示的结构，本发明专利技术提供的制备手性邻二胺化合物的方法，能够高效、高选择性地合成手性邻二胺化合物，所制备的手性邻二胺化合物具有优异的对映选择性，能够用于催化芳基卤代物与芳基硼酸的不对称Suzuki-Miyaura交叉偶联反应。偶联反应。偶联反应。

【技术实现步骤摘要】
手性邻二胺化合物和手性氮杂环卡宾化合物及它们的制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及不对称合成
，具体涉及一种手性邻二胺化合物及其制备方法、该手性邻二胺化合物在催化不对称Suzuki-Miyaura(铃木－宫浦)交叉偶联反应中的应用及一种进行该不对称Suzuki-Miyaura交叉偶联反应的方法，和一种手性氮杂环卡宾化合物及其制备方法、该手性氮杂环卡宾化合物在催化不同烯烃衍生物间的不对称烯烃交叉复分解反应中的应用及一种进行该不对称烯烃交叉复分解反应的方法。

技术介绍

[0002]近年来，不对称合成已经成为有机合成化学领域研究的热点，多种类型的手性配体可用于不对称催化反应，其中，具有手性二胺结构的配体因催化活性高、对映选择性高，适用范围广泛受到大家的重视。
[0003]其中，手性邻二胺化合物不仅是一类重要的有机小分子催化剂和优势配体，在不对称合成领域具有重要作用，同时也是构成药物和生物活性分子结构单元的一类重要化合物。
[0004]目前，关于手性邻二胺类化合物的不对称合成已有很多报道，但这些合成方法中存在不足，如：底物范围受限、氮上需要连有吸电子的保护基团、反应难以区分产物中的两个氨/胺基等。文献报道的手性N,N
’-
二芳基邻二胺类化合物的合成主要是通过手性底物或手性拆分的方法，这些方法合成步骤繁冗，产率较低，具有很大的局限性。
[0005]因此，有必要提供一种能够高效、高选择性地合成手性邻二胺化合物的方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的手性邻二胺化合物合成过程繁冗、效率低的缺陷。
[0007]为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种手性邻二胺化合物，该化合物具有式(1)所示的结构：
[0008][0009]其中，在式(1)中，
[0010]R1、R2和R3各自独立的选自氢、卤素原子、硝基、羟基、乙酰氨基、取代或未取代的C
1-10
的烷基、取代或未取代的C
1-8
的烷氧基、取代或未取代的C
7-21
芳苄基、取代或未取代的C
6-20
的芳基；
[0011]且R1、R2和R3中任选存在的取代基各自独立地选自氟、氯、溴、硝基、甲基、甲氧基、三氟甲基、羟基和乙酰氨基中的至少一种；
[0012]Ar为取代或未取代的C
6-20
的芳基；
[0013]且Ar中任选存在的取代基各自独立地选自氢、卤素原子、硝基、羟基、乙酰氨基、C
1-10
的烷基、由1-10个卤素原子取代的C
1-10
的烷基、由1-10个羟基取代的C
1-10
的烷基、由1-10个乙酰氨基取代的C
1-10
的烷基、C
1-8
的烷氧基、由1-10个卤素原子取代的C
1-8
的烷氧基、由1-10个羟基取代的C
1-8
的烷氧基、C
7-21
芳苄基、由1-10个卤素原子取代的C
7-21
芳苄基、由1-10个羟基取代的C
7-21
芳苄基、由1-10个甲基取代的C
7-21
芳苄基、由1-10个三氟甲基取代的C
7-21
芳苄基、由1-10个硝基取代的C
7-21
芳苄基、由1-10个乙酰氨基取代的C
7-21
芳苄基、由1-10个甲氧基取代的C
7-21
芳苄基、C
6-20
芳基、由1-10个卤素原子取代的C
6-20
芳基、由1-10个羟基取代的C
6-20
芳基、由1-10个甲基取代的C
6-20
芳基、由1-10个三氟甲基取代的C
6-20
芳基、由1-10个硝基取代的C
6-20
芳基、由1-10个乙酰氨基取代的C
6-20
芳基、由1-10个甲氧基取代的C
6-20
芳基中的至少一种；
[0014]且，当R1、R2、R3均为氢时，Ar不为
[0015]第二方面，本专利技术提供了一种制备式(1)所示结构的手性邻二胺化合物的方法，该方法包括：在第一有机溶剂和手性催化剂存在下，将式(2)所示结构的化合物与式(3)所示结构的化合物在氢气条件下进行分子间还原胺化—不对称氢化串联反应，
[0016]Ar-NH2式(3)，
[0017]其中，在式(2)和式(3)中，
[0018]R1、R2、R3和Ar与本专利技术第一方面所述的R1、R2、R3和Ar的定义相同。
[0019]第三方面，本专利技术提供了一种由前述第二方面所述的方法制备得到的手性邻二胺化合物。
[0020]第四方面，本专利技术提供了一种式(1)所示结构的手性邻二胺化合物在催化芳基卤代物与芳基硼酸的不对称Suzuki-Miyaura交叉偶联反应中的应用，所述手性邻二胺化合物为前述第一方面或第三方面所述的手性邻二胺化合物。
[0021]第五方面，本专利技术提供了一种进行不对称Suzuki-Miyaura交叉偶联反应的方法，该方法包括：
[0022](1)将手性邻二胺化合物与第一过渡金属盐形成第一配合物，其中，所述手性邻二胺化合物为前述第一方面或第三方面所述的手性邻二胺化合物；
[0023](2)在第二溶剂、所述第一配合物和第一碱存在下，将芳基卤代物与芳基硼酸进行不对称Suzuki-Miyaura交叉偶联反应。
[0024]第六方面，本专利技术提供了一种手性氮杂环卡宾化合物，该化合物具有式(6)所示的结构：
[0025][0026]其中，在式(6)中，R1、R2、R3和Ar与前述的R1、R2、R3和Ar的定义相同；
[0027]X'选自Cl-、Br-、I-、CH3COO-、NO
3-、HSO
4-、H2PO
4-、BF
4-、SbF
6-、PF
6-、二(三氟甲磺酰)亚胺负离子、三氟甲磺酸负离子、取代或未取代的C
24-32
四芳基硼负离子；
[0028]且X'中任选存在的取代基各自独立地选自氟、氯、溴、硝基、甲基、甲氧基、三氟甲基、羟基和乙酰氨基中的至少一种。
[0029]第七方面，本专利技术提供了一种制备式(6)所示结构的手性氮杂环卡宾化合物的方法，该方法包括：在第三有机溶剂、NH4X'所示的铵盐和催化剂存在下，将前述第一方面或第三方面所述的手性邻二胺化合物与HC(OR1)3所示的原甲酸酯进行反应，
[0030]其中，所述的NH4X'所示的铵盐中X'与前述的X'的定义相同；
[0031]所述的HC(OR1)3所示的原甲酸酯中R1选自C
1-10
的烷基；
[0032]所述催化剂选自甲酸、乙酸、甲基磺酸、三氟甲磺酸、三氟乙酸、对甲苯磺酸中的至少一种。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手性邻二胺化合物，其特征在于，该化合物具有式(1)所示的结构：其中，在式(1)中，R1、R2和R3各自独立的选自氢、卤素原子、硝基、羟基、乙酰氨基、取代或未取代的C
1-10
的烷基、取代或未取代的C
1-8
的烷氧基、取代或未取代的C
7-21
芳苄基、取代或未取代的C
6-20
的芳基；且R1、R2和R3中任选存在的取代基各自独立地选自氟、氯、溴、硝基、甲基、甲氧基、三氟甲基、羟基和乙酰氨基中的至少一种；Ar为取代或未取代的C
6-20
的芳基；且Ar中任选存在的取代基各自独立地选自氢、卤素原子、硝基、羟基、乙酰氨基、C
1-10
的烷基、由1-10个卤素原子取代的C
1-10
的烷基、由1-10个羟基取代的C
1-10
的烷基、由1-10个乙酰氨基取代的C
1-10
的烷基、C
1-8
的烷氧基、由1-10个卤素原子取代的C
1-8
的烷氧基、由1-10个羟基取代的C
1-8
的烷氧基、C
7-21
芳苄基、由1-10个卤素原子取代的C
7-21
芳苄基、由1-10个羟基取代的C
7-21
芳苄基、由1-10个甲基取代的C
7-21
芳苄基、由1-10个三氟甲基取代的C
7-21
芳苄基、由1-10个硝基取代的C
7-21
芳苄基、由1-10个乙酰氨基取代的C
7-21
芳苄基、由1-10个甲氧基取代的C
7-21
芳苄基、C
6-20
芳基、由1-10个卤素原子取代的C
6-20
芳基、由1-10个羟基取代的C
6-20
芳基、由1-10个甲基取代的C
6-20
芳基、由1-10个三氟甲基取代的C
6-20
芳基、由1-10个硝基取代的C
6-20
芳基、由1-10个乙酰氨基取代的C
6-20
芳基、由1-10个甲氧基取代的C
6-20
芳基中的至少一种；且，当R1、R2、R3均为氢时，Ar不为2.根据权利要求1所述的化合物，其中，在式(1)中，R1、R2、R3各自独立地选自氢、氟、溴、硝基、取代或者未取代的C
1-6
的烷基、取代或未取代的C
1-4
的烷氧基、取代或未取代的C
7-17
芳苄基、取代或者未取代的C
6-16
芳基；且R1、R2和R3中任选存在的取代基各自独立地选自氟、氯、溴、硝基、甲基、甲氧基、三氟甲基、羟基和乙酰氨基中的至少一种；Ar为取代或未取代的C
6-16
芳基；且Ar中任选存在的取代基各自独立地选自氢、卤素原子、硝基、羟基、乙酰氨基、C
1-6
的烷基、由1-5个卤素原子取代的C
1-6
的烷基、由1-5个羟基取代的C
1-6
的烷基、由1-5个乙酰氨基取代的C
1-6
的烷基、C
1-4
的烷氧基、由1-5个卤素原子取代的C
1-4
的烷氧基、由1-5个羟基取代的C
1-4
的烷氧基、C
7-17
芳苄基、由1-5个卤素原子取代的C
7-17
芳苄基、由1-5个羟基取代的C
7-17
芳苄基、由1-5个甲基取代的C
7-17
芳苄基、由1-5个三氟甲基取代的C
7-17
芳苄基、由1-5个硝基取代的C
7-17
芳苄基、由1-5个乙酰氨基取代的C
7-17
芳苄基、由1-5个甲氧基取代的C
7-17
芳苄基、C
6-16
芳基、由1-5个卤素原子取代的C
6-16
芳基、由1-5个羟基取代的C
6-16
芳基、由1-5个甲基取代的C
6-16
芳基、由1-5个三氟甲基取代的C
6-16
芳基、由1-5个硝基取代的C
6-16
芳基、由
1-5个乙酰氨基取代的C
6-16
芳基、由1-5个甲氧基取代的C
6-16
芳基中的至少一种；且，当R1、R2、R3均为氢时，Ar不为优选地，在式(1)中，R1、R2、R3各自独立地选自氢、氟、溴、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、三氟甲基、氯乙基、甲氧基、乙氧基、苄基，苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对三氟甲基苯基、对氟代苯基；Ar为取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基；且Ar中任选存在的取代基各自独立地选自氟、氯、溴、三氟甲基、甲氧基、乙氧基、羟基、乙酰氨基和C
1-6
的烷基中的至少一种；且，当R1、R2、R3均为氢时，Ar不为3.根据权利要求1或2所述的化合物，其中，式(1)所示的结构的化合物为下式化合物中的至少一种：
4.一种制备式(1)所示结构的手性邻二胺化合物的方法，其特征在于，该方法包括：在第一有机溶剂和手性催化剂存在下，将式(2)所示结构的化合物与式(3)所示结构的化合物在氢气条件下进行分子间还原胺化-不对称氢化串联反应，其中，在式(2)和式(3)中，R1、R2、R3和Ar与权利要求1-3中任意一项所述的R1、R2、R3和Ar的定义相同。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述手性催化剂为式(4)所示结构的化合物中的至少一种：其中，在式(4)中，M选自金属钌、铑和铱；L1选自取代或未取代的η
6-苯配位基、取代或未取代的η
5-茂配位基；且L1中任选存在的取代基各自独立地选自C
1-10
的烷基中的至少一种；X选自Cl-、Br-、I-、CH3COO-、NO
3-、HSO
4-、H2PO
4-、BF
4-、SbF
6-、PF
6-、二(三氟甲磺酰)亚胺负离子、三氟甲磺酸负离子、取代或未取代的C
24-32
四芳基硼负离子、取代或未取代的C
12-36
二芳基磷酸负离子、取代或未取代的C
12-36
联芳基二酚衍生的磷酸负离子；且X中任选存在的取代基各自独立地选自氟、氯、溴、硝基、甲基、甲氧基、三氟甲基、羟基和乙酰氨基中的至少一种；定义式(4)中的配位基为式(5)所示的基团，其中，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：范青华，陈娅，何艳梅，潘一骁，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：