用于制备手性α-羟基-β-酮酸酯化合物的手性锆催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种应用手性联萘二胺衍生物为配体的锆催化剂制备手性α

【技术实现步骤摘要】
用于制备手性
α
‑
羟基
‑
β
‑
酮酸酯化合物的手性锆催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种用于制备手性α
‑
羟基
‑
β
‑
酮酸酯化合物的手性锆催化剂及其制备方法，具体是一种手性锆催化剂及其制备方法和制备高光学活性手性α
‑
羟基
‑
β
‑
酮酸酯化合物的应用。对映体纯的2,2
′‑
N,N
′‑
(2
‑
羟基芳甲基)
‑
1,1
′‑
联萘二胺衍生物为配体的锆配合物为催化剂，在氧化剂作用下，从β
‑
酮酸酯化合物（III）制备高光学活性α
‑
羟基
‑
β
‑
酮酸酯化合物（IV）。

技术介绍

[0002]光学活性的α
‑
羟基
‑
β
‑
酮酸酯化合物是重要的生物活性中间体，广泛用于制备药物、农药和精细化工产品。例如，5
‑
氯
‑
2,3
‑
二氢
‑2‑
羟基
‑1‑
氧
‑
1H
‑
茚
‑2‑
羧酸甲酯为美国杜邦公司研发的新型、高效、低毒二嗪类杀虫剂—茚虫威的合成关键中间体，其光学活性高低直接决定了最终茚虫威的光学纯度高低。因此，开发高光学活性α
‑
羟基
‑
β
‑
酮酸酯化合物的制备方法成为国内外的研究热点。
[0003]目前，科研工作者们已报道了大量的光学活性α
‑
羟基
‑
β
‑
酮酸酯化合物的合成方法。文献（WO9529171A1, WO03040083A1, 及J. Org. Chem. 2004, 69, 8165
‑
8167）公开了应用金鸡纳生物碱及衍生物为有机催化剂，过氧化氢或过氧叔丁醇等为氧化剂，制备光学活性α
‑
羟基
‑
β
‑
酮酸酯化合物的方法，其中氧化产物转化率一般为70%
‑
85%，对映选择性一般在40%
‑
70%之间。孟庆伟等人(CN201510583396.1及Adv. Synth. Catal.2016, 358, 737) 在研究从5
‑
氯
‑2‑
甲氧羰基
‑1‑
茚酮不对称氧化制备5
‑
氯
‑2‑
甲氧羰基
‑2‑
羟基
‑1‑
茚酮过程中，发现以10 mol%的2
‑
溴
‑
O
‑
去甲基
‑
二氢奎宁定为催化剂，可得到92%ee的光学纯度的目标产品。但考虑到有机催化剂的制备过程和用量，原料的转化率，反应速率和产物光学纯度等方面，有机催化不对称氧化合成光学活性α
‑
羟基
‑
β
‑
酮酸酯化合物方法目前尚不适宜于工业化生产应用。另一方面，文献（WO03002255A1, CN02813065.0）公开了一种(1S,2S)
‑
1,2
‑
二苯乙二胺衍生的手性Salen配体的锆配合物催化剂及其制备光学活性α
‑
羟基
‑
β
‑
酮酸酯化合物的方法。应用该催化剂在合成制备茚虫威中间体反应中，可以实现产物达到90%ee值以上的光学纯度。但该催化剂用量需为原料β
‑
酮酸酯化合物的15%以上，使用量较大，而且所使用的对映体纯(1S,2S)
‑
1,2
‑
二苯乙二胺制备过程复杂，成本较高，造成最终茚虫威原料药的生成成本高昂。CN 113563187 A公开了一种手性α
‑
羟基
‑
β
‑
酮酸酯化合物的制备方法，将α,β
‑
不饱和酯与金鸡纳碱衍生的相转移催化剂在有机溶剂中混合，加入乙酸、高锰酸钾和少量添加剂。但该技术路线仍然存在所得产物的对映选择性低、使用催化剂的用量大、催化剂制备反应步骤繁琐、催化剂的价格昂贵等问题。
[0004]基于上述限制因素，对于制备高光学活性α
‑
羟基
‑
β
‑
酮酸酯化合物，仍然需要改进更加经济的合成制备方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种用于制备手性α
‑
羟基
‑
β
‑
酮酸酯化合物的手性锆催化剂及其制备方法，具体是一种手性锆催化剂及其制备方法和制备高光学活性手性α
‑
羟基
‑
β
‑
酮酸酯化合物的应用。对映体纯的2,2
′‑
N,N
′‑
(2
‑
羟基芳甲基)
‑
1,1
′‑
联萘二胺衍生物为配体的锆配合物为催化剂，在氧化剂作用下，从β
‑
酮酸酯化合物（III）制备高光学活性α
‑
羟基
‑
β
‑
酮酸酯化合物（IV）。
[0006]本专利技术提供的手性锆催化剂为对映体纯(R)
‑
2,2
′‑
N,N
′‑
(2
‑
羟基芳甲基)
‑
1,1
′‑
联萘二胺衍生物为配体的锆（IV）配合物，其结构如下式所示：I其中，锆配合物选自锆的C1‑
C4醇盐：异丙醇锆（IV）、丁醇锆（IV）、叔丁醇锆（IV）或乙酰丙酮锆（IV）。优选锆配合物为乙酰丙酮锆（IV）。
[0007]所述的锆配合物包括锆以及式II的配体：其中，(R)
ꢀ‑
2,2
′‑
N,N
′‑ꢀ
(2
‑
羟基芳甲基)
‑
1,1
′‑
联萘二胺为连接链。
[0008]R1‑
R3独立地选自卤素、硝基、C2‑
C8烷基、C5‑
C6环烷基、C2‑
C8烷氧基、金刚烷基、苯环、五元芳杂环、六元芳杂环、1
‑
萘基；n取整数0
‑
4；m取整数0
‑
6。
[0009]其中式II中每个苯环具有相邻于和对位于
‑
OH官能团的R1和R2取代基。
[0010]优选地，锆配合物包括锆和式IIa配体的配合物：本专利技术涉及的对映体纯(S)...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制备手性α
‑
羟基
‑
β
‑
酮酸酯化合物的手性锆催化剂，其特征在于：该手性锆催化剂包括对映体纯(R)
‑
2,2
′‑
N,N
′‑
(2
‑
羟基芳甲基)
‑
1,1
′‑
联萘二胺衍生物为配体的锆（IV）配合物，其结构如下式所示：I其中，锆配合物选自锆的C1‑
C4醇盐：异丙醇锆（IV）、丁醇锆（IV）、叔丁醇锆（IV）或乙酰丙酮锆（IV）；优选锆配合物为乙酰丙酮锆（IV）；所述的锆配合物还包括锆以及式II的配体：其中，(R)
ꢀ‑
2,2
′‑
N,N
′‑
(2
‑
羟基芳甲基)
‑
1,1
′‑
联萘二胺为连接链；R1，R2，R3独立地选自卤素、硝基、C2‑
C8烷基、C5‑
C6环烷基、C2‑
C8烷氧基、金刚烷基、苯环、五元芳杂环、六元芳杂环、1
‑
萘基；n取整数0
‑
4；m取整数0
‑
6；其中式II中每个苯环具有相邻于和对位于
‑
OH官能团的R1和R2取代基。2.根据权利要求1所述的用于制备手性α
‑
羟基
‑
β
‑
酮酸酯化合物的手性锆催化剂，其特征在于：锆配合物为锆和式IIa配体的配合物：R1，R2分别如权利要求1所定义。3.根据权利要求1所述的用于制备手性α
‑
羟基
‑
β
‑
酮酸酯化合物的手性锆催化剂，其特征在于：该手性锆催化剂包括对映体纯(S)
ꢀ‑
2,2
′‑
N,N
′‑
(2
‑
羟基芳甲基)
‑
1,1
′‑
联萘二胺衍生物为配体的锆（IV）配合物如下式：
其中，锆配合物选自锆的C1‑
C4醇盐：异丙醇锆（IV）、丁醇锆（IV）、叔丁醇锆（IV）或乙酰丙酮锆（IV）；优选锆配合物为乙酰丙酮锆（IV）；所述的锆配合物还包括锆以及式ent
‑
II的配体：其中，(S)
ꢀ‑
2,2
′‑
N,N
′‑
(2
‑
羟基芳甲基)
‑
1,1
′‑
联萘二胺为连接链；R
1 ,R2,R3独立地选自卤素、硝基、C2‑
C8烷基、C5‑
C6环烷基、C2‑
C8烷氧基、金刚烷基、苯环、五元芳杂环、六元芳杂环、1
‑
萘基；n取整数0
‑
4；m取整数0
‑
6；其中式ent
‑
II中每个苯环具有相邻于和对位于
‑
OH官能团的R1和R2取代基。4.根据权利要求1所述的用于制备手性α
‑
羟基
‑
β
‑
酮酸酯化合物的手性锆催化剂，其特征在于：配合物包括锆和式ent
‑
IIa配体的配合物：R1，R2分别如权利要求1所定义。5.权利要求1所述的式IIa配体和式ent
‑
IIa配体的制备方法，其特征在于包括的步骤：流程一:
...

【专利技术属性】
技术研发人员：金钟，胡昕然，陈晶晶，高枫，
申请(专利权)人：南开沧州渤海新区绿色化工研究有限公司，
类型：发明
国别省市：