一种含芳胺NH的三齿氮膦配体、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种含芳胺NH的三齿氮膦配体、制备方法及其应用，属于有机合成技术领域。本发明专利技术的三齿氮膦配体是目前第一例既含喹啉胺结构又含手性二茂铁的三齿氮膦配体，该类型配体的贵金属配合物在不对称氢化反应中表现出好的选择性和极高的催化活性，同时该配体的廉价金属配合物在不对称氢化反应中也能表现出好的选择性和催化活性，且无论从电子效应还是空间结构上都非常容易修饰，因此，该配体具有巨大的潜在应用价值。该配体与过渡金属络合物形成的催化剂能够用于催化多种反应，且可以用于多种药物的合成，具有重要的工业应用价值。值。

【技术实现步骤摘要】
一种含芳胺NH的三齿氮膦配体、制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及有机合成
，特别是涉及一种含芳胺NH的三齿氮膦配体、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]手性化合物在医药、农药、食品、材料、精细化工等领域应用十分广泛，因此手性化合物的合成具有重要的理论和现实意义。随着人们生活质量的提高，人们对医药和精细化学品的需求与日俱增。据调查，2010年，全球药物产值达到8800亿美元，仿制药物达到1030亿美元。手性药物占药物总数的比例已超过50％，而其中有85
‑
90％的手性药物仍以消旋体销售，重要的是手性单一异构体药物均是高值产品，其产值近几年来迅速增长。因而科学家们需要探索更加高效、环保的方法来设计和选择性合成单一手性的分子，提高手性药物合成的效率，降低药物生产成本。不对称催化反应是一种经济、高效合成手性化合物的方法，通过运用少量的手性催化剂就可以得到大量的手性产物(Book,Ojima,I.,Ed.Catalytic Asymmetric Synthesis,VCH,New York,1993and Noyori,R.Asymmetric Catalysis In Organic Synthesis,John Wiley&Sons,Inc.,New York,1994.)。
[0003]1938年，M.Calvin等报道了首例均相催化氢化，他们利用醋酸亚铜盐作为均相催化剂在喹啉溶液里可以催化氢化醌类化合物，((a)Calvin,M.；Polanyi,M.Trans.Faraday Soc.1938,34,1181；(b)Calvin,M.J.Am.Chem.Soc.1939,61,2230.)；1966年，G.Wilkinson发现RhCl(PPh3)3作为催化剂能催化氢化烯烃，这个发现被看作是均相不对称催化氢化的开端(Osborn,J.A.；Jardine,F.H.；Young,J.F.；Wilkinson,G.J.Chem.Soc.A,1966,1711)。孟山都公司的W.S.Knowles和L.Horner分别独立地在1968年首次报道了金属铑与手性单齿膦配体的络合物均相不对称催化氢化烯烃，随后Knowles进一步将Rh(DIPAMP)络合物成功地用于治疗帕金森病的氨基酸L
‑
DOPA的工业合成((a)Knowles,W.S.；Sabacky,M.J.Chem.Commun.(London),1968,22,1445；(b)Horner,L.；Siegel,H.；Buethe,H.Hydrogen transfer.XXII.Angew.Chem.,Int.Ed.1968,7(12),942)。该开创性的工作开启了均相不对称催化氢化的大门，自此许多含C＝C键和C＝X(X＝O、N、S等)键的化合物的不对称催化氢化有被化学家们探索和研究，并且取得了很好的效果，其中许多不同金属与配体的络合物被尝试用于双键的不对称催化氢化。1987年，R.Noyori及其同事发现了第一个高效的过渡金属催化剂Ru(II)X2‑
BINAP络合物，并将其用于β
‑‑
酮酸酯的不对称氢化获得了极优秀的结果(S/C>1 000,达到99％产率和>98％ee值)，随后Ru(II)X2‑
BINAP络合物也被用于许多其它官能团化酮的不对称氢化并取得了很好的结果((a)Noyori,R.；Ohkuma,T.；Kitamura,M.；Takaya,H.；Sayo,N.；Kumobayashi,H.；Akutagawa,S.J.Am.Chem.Soc.1987,109,5856；(b)Noyori,R.Angew.Chem.Int.Ed.2002,41,2008)。R.Noyori在经过八年的努力后，又于1995年发现[RuCl2(phosphane)2(diamine)]络合物和碱的催化体系可以很好的催化氢化不带能与催化剂金属中心作用地路易斯碱官能团的简单酮(Ohkuma,T.；Ooka,H.；Hashiguchi,S.；Ikariya,T.；Noyori,R.J.Am.Chem.Soc.1995,
117,2675.)。随后，许多不同位阻和电性的双膦或双胺配体被用于该体系，实现了广泛的简单酮和官能团化酮的不对称氢化，极大地拓宽了不对称催化氢化的底物范围。该催化体系也被成功地用于许多手性化合物的工业合成((a)Noyori,R.；Takaya,H.Acc.Chem.Res.1990,23,345；(b)Ohkuma,T.；Ishii,D.；Takeno,H.；Noyori,R.J.Am.Chem.Soc.2000,122,6510；(c)Ohkuma,T.；Koizumi,M.；Ikehira,H.；Yokozawa,T.；Noyori,R.Org.Lett.2000,2,659；(d)Ager,D.J.；de Vries,Andr
é
H.M.；de Vries,J.G.Chem.Soc.Rev.2012,41,3340)。Knowles和R.Noyori也因在均相不对称催化氢化中的杰出贡献而被授予2001诺贝尔化学奖。工业应用中具有代表性的成功实例如；Norvatis公司的(S)
‑
Metolachlor的合成(亚胺的不对称氢化达到80％ee,1,000,000TON)(Spindler,F.；Pugin,B.；Jalett,H.
‑
P.,Buser,H.
‑
P.；Pittelknow,U.；Blaser,H,
‑
U.,Altanta,1996；Chem.Ind.(Dekker),1996,63；Tongni,A.Angew.Chem.Int.Ed.1996,356,14575)。尤其在2012年，BASF公司运用不对称氢化反应成功实现了10,000吨L
‑
Menthol的合成。L
‑
DOPA的工业合成：
[0004][0005]因此，手性配体的设计与合成是不对称催化研究的核心，在过渡金属催化不对称反应中占据着极其重要的地位。在手性配体的设计中，不仅需要考虑手性配体的骨架，而且还需要通过位阻效应和电子效应来调节配体，这些因素会影响反应的活性。Korenaga教授设计的MeO
‑
F
12
‑
BIPHEP配体就是个很好的例子，相比BINAP，这个配体具有更强的吸电子性。对于环状烯烃的不对称氢化，用BINAP/Rh时TON只有33，但是当采用MeO
‑
F
12
‑
BIPHEP/Rh时，TON增加到320,000(Patent JP2010
‑
173958)。手性配体的微小的变化就会影响决速步骤中的ΔG，而很小的ΔG的变化就会对产物起很大影响，因此对于一个特定的反应或者底物，选用哪个配体更有效往往很难预测。所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含芳胺NH的三齿氮膦配体，其特征在于，具有通式(Ⅰ)
‑
(III)的任一结构：其中，R1独立为H，R，Ar，OR，OAr，卤素，SO2R，SO2H，SO2NHR，NR2中的任意一种；R2独立为H，R，Ar，OR，OAr，卤素，NR2中的任意一种；R3独立为H，R，Ar，OR，OAr，卤素，SO2R，SO2H，SO2NHR，NR2中的任意一种；Y独立为中的任意一种；其中，R为烷基或取代烷基，Ar为芳基。2.根据权利要求1所述的含芳胺NH的三齿氮膦配体，其特征在于，R2与P成环。3.根据权利要求1所述的含芳胺NH的三齿氮膦配体，其特征在于，R构成环状结构。4.一种如权利要求1
‑
3任一项所述的含芳胺NH的三齿氮膦配体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：化合物a与R0NH2在甲醇存在的条件下，加热反应得到对应通式结构为(Ⅰ)
‑
(III)的含芳胺NH的三齿氮膦配体，其中R0为氮杂芳基或环烷基，化合物a的结构为：5.一种如权利要求1
‑
3任一项所述的含芳胺NH的三齿氮膦配体与过渡金属络合物形成的催化剂。6.根据权利要求5所述的催化剂，其特征在于，所述过渡金属络合物中的过渡金属为Ru，Rh，Ir，Fe，Co，Ni，V，Re，Ti，Mo或Mn中的任意一种。7.根据权利要求5所述的催化剂，其特征在于，过渡金属络合物为：(Rh(NBD)2)
+
BF4‑
；[Rh(NBD)Cl]2；[Rh(COD)Cl]2；[Rh(COD)2]X；Rh(acac)(CO)2；Rh(CH2＝CH2)2(acac)；(Rh(CH2＝CH2)2Cl)2；RhCl(PPh3)3；Rh(CO)2Cl2；RuHX(L)2(双膦配体)；RuX2(L)2(双膦配体)；Ru(芳烃)X2(双膦配体)；Ru(芳基)X2；Ru(R
a
COO)2(双膦配体)；Ru(2
‑
甲代
‑1‑
烯丙基)2(双膦配体)；Ru(芳基)X2(PPh3)3；Ru(COD)(COT)；Ru(COD)(COT)X；RuX2(甲基异丙基苯)；Ru(COD)
n
；Ru(芳基)X2(双膦配体)；RuCl2(COD)；(Ru(COD)2)X；R...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉保明，武卫龙，亢国辉，
申请(专利权)人：洛阳师范学院，
类型：发明
国别省市：