一种手性苄基硅烷类化合物的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种手性苄基硅烷类化合物的制备方法，包括步骤：将手性1,2,4

【技术实现步骤摘要】
一种手性苄基硅烷类化合物的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种手性苄基硅烷类化合物的制备方法，属于有机化合物制备


技术介绍

[0002]有机硅化合物是一类非常重要的试剂、中间体和药物活性分子，由于C
‑
Si键容易转化为C
‑
O、C
‑
N和C
‑
C键，所以被应用于许多重要化合物、天然产物和药物的合成及生产中，同时，具有药理活性的有机硅分子也是一类具有发展前途的药物前体。苄基硅烷类化合物属于有机硅化合物，同样在许多重要化合物、天然产物和药物的合成与生产中起到举足轻重的作用。
[0003]目前，苄基硅烷类化合物的合成方法主要包括：1、炔基硅烷硼氢化后与芳基碘偶联而得到硅基取代苯乙烯类化合物，再在铱催化不对称氢化条件下转变为苄基硅烷类化合物(Adv.Syn.&Cat.,2017,359,2523；Tetra.Lett.,2016,57,5666)；2、取代苯乙烯在钯催化下与三氯硅烷发生不对称氢硅化反应得到苄基氯硅烷，再与格氏试剂反应而得到(J.Org.Chem.,1986,51,3772)；3、手性苄基季铵盐在铜催化下和硅基硼烷反应、或手性苄基醚在镍催化下和硅基格氏试剂反应而得到(Angew.Chem.Int Ed.,2020,59,1577；Org.Lett.,2021,23,1333)；4、芳基取代烯丙基醇的磷酸酯在铜催化下与(二甲基苯基)硅基硼硼酸频哪醇酯发生不对称硅基烯丙基化反应而得到(J.Org.Chem.,2013,78,5007)；5、以对亚甲基苯醌类化合物为底物，铜或碳酸铯催化与(二甲基苯基)硅基硼硼酸频哪醇酯发生1,6
‑
硅基加成反应而得到非光活性的苄基硅烷类化合物(Chem.Commun.,2015,51,17684；CN113429432A；RSC Advances,2021,11,17860)。上述已有的方法中除最后一个方法外，都需要过渡金属催化剂，而最后一个方法合成的是非光活性苄基硅烷类化合物；由此看出，目前手性苄基硅烷类化合物合成所采用的方法存在贵重金属的消耗和污染、严格的无水条件和繁琐的操作等问题。因此，发展一种无过渡金属条件下合成手性苄基硅烷类化合物的制备方法既具有重要的科学意义，又具有良好的应用潜力。
[0004]对亚甲基苯醌类化合物(p
‑
QMs)，因其独特的骨架结构和特殊的亲电活性，具有更容易发生亲核加成
‑
芳构化反应而构建一系列不同结构、不同类型化合物的性能，使得此类反应底物受到科研工作者们的青睐，在有机合成领域有着举足轻重的地位；同时，以对亚甲基苯醌类化合物为底物，所得到的手性苄基硅烷类化合物通过C
‑
Si键转化为C
‑
O、C
‑
N和C
‑
C键，可以被应用于许多重要化合物、天然产物和药物的合成及生产中。目前现有技术中未有以对亚甲基苯醌类化合物为底物，通过无过渡金属催化的不对称1,6
‑
硅基加成反应方法来制备手性苄基硅烷类化合物的报道。为此，提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种手性苄基硅烷类化合物的制备方法。本专利技术的制备方法，所使用的原料廉价、易得，合成操作步骤简单温和，不需要过渡金属催化，
而且能够获得高收率、高化学纯度和高光学纯度的手性苄基硅烷类化合物，适合手性苄基硅烷类化合物的大量制备和规模化生产。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种手性苄基硅烷类化合物的制备方法，包括步骤如下：
[0008](1)将手性1,2,4
‑
三氮唑盐、碱和溶剂A混合，搅拌反应后得到手性氮杂环卡宾催化剂体系；
[0009](2)于溶剂B中，在手性氮杂环卡宾催化剂体系催化下，对亚甲基苯醌类化合物I和(二甲基苯基)硅基硼酸频哪醇酯II经1,6
‑
硅基加成反应得到手性苄基硅烷类化合物III；
[0010][0011]式I化合物结构式中，R1、R2各自独立的选自烷基、环烷基、芳香基、杂环基、烷氧基、芳氧基、卤素、烷氨基或芳氨基；R3为烷基、环烷基、芳香基或杂环基；
[0012]式III化合物结构式中，取代基R1、R2、R3与式I化合物结构式中相同。
[0013]根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述手性1,2,4
‑
三氮唑盐为下述通式IVa～IVd所示化合物中的一种：
[0014][0015]其中，R4、R5、R7各自独立的选自烷基、环烷基、芳香基或杂环基；进一步优选的，R4、R5、R7各自独立的选自C1～C20的烷基、C3～C20的环烷基，C6～C30的芳香基或C2～C30的杂环基；R6为氢、烷基、环烷基、芳香基、杂环基、卤素、硝基、烷氧基或腈基，进一步优选的，R6为氢、C1～C20的烷基、C3～C20的环烷基，C6～C30的芳香基、C2～C30的杂环基、卤素、硝基、烷氧基或腈基；M为BF4、OTf或Cl；
[0016]更优选的，所述手性1,2,4
‑
三氮唑盐为下述通式所示化合物中的一种：
[0017][0018]根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述碱为氨基金属盐、烷氧金属盐、金属氢氧化物、碳酸盐、羧酸盐、硅酸盐或氟化盐；进一步优选的，所述碱为二异丙基氨基锂、叔丁醇钾、氢氧化钾、碳酸铯、碳酸钾、三甲基硅酸钾、醋酸钾、氟化钾或四丁基氟化铵；更优选的，所述碱为碳酸铯、碳酸钾、三甲基硅酸钾、醋酸钾或氟化钾。
[0019]根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述溶剂A为四氢呋喃、二噁烷或甲基四氢呋喃，进一步优选为四氢呋喃。
[0020]根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述手性1,2,4
‑
三氮唑盐与碱的摩尔比为1：1～100，进一步优选为1：10～50，更优选为1：20～40。
[0021]根据本专利技术优选的，步骤(1)所述手性1,2,4
‑
三氮唑盐的质量与溶剂A的体积之比为0.005～250.0mg：1mL，进一步优选为0.05～25.0mg：1mL，更优选为0.15～5.0mg：1mL。
[0022]根据本专利技术优选的，步骤(1)所述反应时间为0.5～12小时。
[0023]根据本专利技术优选的，步骤(2)中所述溶剂B为醇类溶剂；进一步优选的，所述溶剂B为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、三氟乙醇、六氟异丙醇或丁醇；更优选的，所述溶剂B为甲醇、乙醇或三氟乙醇。
[0024]根据本专利技术优选的，步骤(2)中所述R1、R2各自独立的选自C1
‑
C20的烷基、C3
‑
C20的环烷基、C6
‑
C30的芳香基、C2
‑
C30的杂环基、C1
‑
C20的烷氧基、C6
‑
C30的芳氧基、C1
‑
C20的烷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手性苄基硅烷类化合物的制备方法，包括步骤如下：(1)将手性1,2,4
‑
三氮唑盐、碱和溶剂A混合，搅拌反应后得到手性氮杂环卡宾催化剂体系；(2)于溶剂B中，手性氮杂环卡宾催化剂体系催化下，对亚甲基苯醌类化合物I和(二甲基苯基)硅基硼酸频哪醇酯II经1,6
‑
硅基加成反应得到手性苄基硅烷类化合物III；式I化合物结构式中，R1、R2各自独立的选自烷基、环烷基、芳香基、杂环基、烷氧基、芳氧基、卤素、烷氨基或芳氨基；R3为烷基、环烷基、芳香基或杂环基；式III化合物结构式中，取代基R1、R2、R3与式I化合物结构式中相同。2.根据权利要求1所述的手性苄基硅烷类化合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述手性1,2,4
‑
三氮唑盐为下述通式IVa～IVd所示化合物中的一种：其中，R4、R5、R7各自独立的选自烷基、环烷基、芳香基或杂环基；优选的，R4、R5、R7各自独立的选自C1～C20的烷基、C3～C20的环烷基，C6～C30的芳香基或C2～C30的杂环基；R6为氢、烷基、环烷基、芳香基、杂环基、卤素、硝基、烷氧基或腈基；优选的，R6为氢、C1～C20的烷基、C3～C20的环烷基，C6～C30的芳香基、C2～C30的杂环基、卤素、硝基、烷氧基或腈基；M为BF4、OTf或Cl。3.根据权利要求2所述的手性苄基硅烷类化合物的制备方法，其特征在于，所述手性1,2,4
‑
三氮唑盐为下述通式所示化合物中的一种：
4.根据权利要求1所述的手性苄基硅烷类化合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述碱为氨基金属盐、烷氧金属盐、金属氢氧化物、碳酸盐、羧酸盐、硅酸盐或氟化盐；优选的，所述碱为二异丙基氨基锂、叔丁醇钾、氢氧化钾、碳酸铯、碳酸钾、三甲基硅酸钾、醋酸钾、氟化钾或四丁基氟化铵；进一步优选的，所述碱为碳酸铯、碳酸钾、三甲基硅酸钾、醋酸钾或氟化钾。5.根据权利要求1所述的手性苄基硅烷类化合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述溶剂A为四氢呋喃、二噁烷或甲基四氢呋喃，进一步优选为四氢呋喃。6.根据权利要求1所述的手性苄基硅烷类化合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述手性1,2,4
‑
三氮唑盐与碱的摩尔比为1：1～100，优选为1：10～50，进一步优选为1：20～40；所述手性1,2,4
‑
三氮唑盐的质量与溶剂A的体积之比为0.005～250.0mg：1mL，优选为0.05～25.0mg：1mL，进一步优选为0.15～5.0mg：1mL；所述反应时间为0.5～12小时。7.根据权利要求1所述的手性苄基硅烷类化合物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述溶剂B为醇类溶剂；优选的，所述溶剂B为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、三氟乙醇、六氟异丙醇或丁醇；进一步优选的，所述溶剂B为甲醇、乙醇或三氟乙醇。8.根据权利要求1所述的手性苄基硅烷类化合物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述R1、R2各自独立的选自C1
‑
C20的烷基、C3
‑
C20的环烷基、C6
‑
C30的芳香基、C2
‑
C30的杂环基、C1
‑
C2...

【专利技术属性】
技术研发人员：马玉道，李婷婷，吴逾诸，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：