氮杂环卡宾-方酰胺双功能催化剂及其制备方法技术

本申请涉及活性催化剂技术领域，提供了一种氮杂环卡宾

【技术实现步骤摘要】
氮杂环卡宾
‑
方酰胺双功能催化剂及其制备方法


[0001]本申请属于催化材料
，尤其涉及一种氮杂环卡宾
‑
方酰胺双功能催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]有机小分子手性催化作为继酶催化和金属催化之后的第三类手性催化反应，其具有反应条件温和、环境友好、易于回收利用等优点，符合绿色化学的要求，成为近年来手性催化研究的一个新热点。有机小分子催化剂因其特有的优点，一直是近年来催化领域的研究热点。
[0003]不对称催化反应是对映选择性地制备光学活性物质的有效手段，开发高效率、高选择性的手性催化剂是实现不对称合成的关键。目前，在众多的有机小分子催化剂中,硫脲和方酰胺类手性双功能催化剂受到广泛关注。其中，方酰胺由于可以通过氢键与反应底物作用进而活化反应底物和控制反应中的立体选择性，因此在不对称催化反应中显示出良好的不对称催化活性，已用于多种不对称催化反应类型中。双官能化的方酰胺催化剂除具有氢键给体的性质以外，还具有诸如碱性和相转移催化等特性尚未被开发研究。
[0004]氮杂环卡宾(N
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Heterocyclic Carbenes,NHCs)是一类非常重要的有机小分子催化剂。其中，以手性氨基茚醇骨架衍生的氮杂环卡宾催化剂，近些年来发展迅速，被广泛应用到共价以及非共价不对称催化领域。而目前双功能团氮杂环卡宾催化剂主要应用在共价催化领域中，而缺少在非共价催化领域可应用的催化剂，因此，限制了氮杂环卡宾类催化剂在非共价领域的应用。

技术实现思路
r/>[0005]本申请的目的在于提供一种氮杂环卡宾
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方酰胺双功能催化剂及其制备方法，旨在解决现有双功能团氮杂环卡宾在非共价领域不对称催化有限的问题。
[0006]为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
[0007]第一方面，本申请提供一种氮杂环卡宾
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方酰胺双功能催化剂，所述氮杂环卡宾
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方酰胺双功能催化剂的结构通式如下式I所示：
[0008][0009]其中，所述式I中的Ar1和Ar2选自相同或不同的芳基、取代的芳基、杂芳基和取代的杂芳基中的任意一种。
[0010]第二方面，本申请提供一种氮杂环卡宾
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方酰胺双功能催化剂的制备方法，包括如下步骤：
[0011]将式II所示的(4aR,9aS)
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4,4a,9,9a
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四氢茚并[2,1
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b][1,4]恶嗪
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3(2氢)
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酮经过硝化反应进行反应得到式III所示的化合物；
[0012]将式III所示的化合物与三甲基氧鎓四氟硼酸盐、Ar1NHNH2、原甲酸三乙酯反应，得到式IV所示的化合物；
[0013]将式IV所示的化合物的硝基进行还原，得到式V所示的化合物；
[0014]将式V所示的化合物与式VI反应，得到式I所示的氮杂环卡宾
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方酰胺双功能催化剂；
[0015]其中，上述化合物的结构式如下：
[0016][0017]Ar1和Ar2为相同或不同的芳基、取代的芳基、杂芳基和取代的杂芳基中的任意一种。
[0018]本申请第一方面提供的一种氮杂环卡宾
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方酰胺双功能催化剂，在氨基茚醇衍生的氮杂环卡宾骨架的基础上引入另一活性位点方酰胺基团，并且通过对式I中的Ar1和Ar2进行芳基、取代的芳基、杂芳基和取代的杂芳基的多种基团的选择，可以形成多种类的氮杂环卡宾
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方酰胺双功能催化剂，该双功能催化剂在非共价催化不对称硒杂迈克尔反应具有很好的催化活性，因此在有机不对称催化领域具有潜在的应用。
[0019]本申请第二方面提供的一种氮杂环卡宾催化剂的制备方法，该制备方法具有原料易得，成本低，操作方便，反应条件温和易于控制的优点，而且可以制备成双功能方酰胺氮杂环卡宾催化剂，在有机不对称催化领域具有潜在的应用。
具体实施方式
[0020]为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合
实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0021]本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0022]本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a
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b(即a和b),a
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c,b
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c,或a
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b
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c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
[0023]应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
[0024]在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
[0025]本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
[0026]术语“第一“、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可以被称为第一XX。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0027]本申请实施例中所涉及的化合物及其衍生物均是按照IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)或CAS(化学文摘服务社)命名系统命名的。因此，本申请实施例中具体涉及到的化合物基团做如下阐述与说明：
[0028]“芳基”是指一种具有芳香性的环状结构的芳香烃，包括但不限于如苯基、萘基、蒽基、菲基等以及其它类似基团。“取代的芳基”即指上述芳基环上的氢原子被其他官能团取代的芳基衍生物，其中取代的官能团可以是一个或多个。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮杂环卡宾
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方酰胺双功能催化剂，其特征在于，所述氮杂环卡宾
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方酰胺双功能催化剂的结构通式如下式I所示：其中，所述式I中的Ar1和Ar2选自相同或不同的芳基、取代的芳基、杂芳基和取代的杂芳基中的任意一种。2.根据权利要求1所述的氮杂环卡宾
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方酰胺双功能催化剂，其特征在于，所述芳基选自苯基、萘基、蒽基、菲基和芴基中的至少一种；和/或，所述杂芳基选自单环杂芳基和稠环杂芳基中的至少一种。3.根据权利要求1所述的氮杂环卡宾
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方酰胺双功能催化剂，其特征在于，所述取代的芳基选自取代的苯基、取代的萘基、取代的蒽基、取代的菲基和取代的芴基中的至少一种。4.根据权利要求1所述的氮杂环卡宾
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方酰胺双功能催化剂，其特征在于，所述取代的杂芳基选自取代的单环杂芳基和取代的稠环杂芳基中的至少一种。5.根据权利要求2或4所述的氮杂环卡宾
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方酰胺双功能催化剂，其特征在于，所述单环杂芳基选自呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、恶唑基、噻唑基、吡啶基、吡喃基、嘧啶基和吡嗪基中的至少一种；和/或，所述稠环杂芳基选自苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并吡咯基、苯并咪唑基、苯并恶唑基、苯并吡唑基、苯并噻唑基、苯并吡喃基、喹啉和吖啶中的至少一种。6.根据权利要求3或4所述的氮杂环卡宾
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方酰胺双功能催化剂，其特征在于，所述取代的芳基和所述取代的杂芳基中，取代基选自卤素原子、羟基、氨基、硝基、磺基、氰基、酰基、酯基、C1～C10的烷基、C6～C14的芳基和C4～C14的杂芳基中的至少一种。7.根据权利要求4所述的氮杂环卡宾
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方酰胺双功能催化剂，其特征在于，所述取代的单环杂芳基选自取代的呋喃基、取代的噻吩基、取代的吡咯基、取代的咪唑基、取代的吡唑基、取代的恶唑基、取代的噻唑基、取代的吡啶基、取代的吡喃基、取代的嘧啶基和取代的吡嗪基中的至少一种；和/或，所述取代的稠环杂芳基选自取代的苯并呋喃基、取代的苯并噻吩基、取代的苯并吡咯基、取代的苯并...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰安，黄湧，李恩，廖晓云，
申请(专利权)人：深圳湾实验室坪山生物医药研发转化中心，
类型：发明
国别省市：